ภัยพิบัติเชียร์โนบีล
อุบัติเหตุครั้งนี้เป็นหนึ่งในสองครั้งที่ได้รับการจัดความรุนแรงไว้ที่ระดับ 7 ซึ่งเป็นระดับสูงสุดตามมาตราระหว่างประเทศว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์ อีกครั้งหนึ่งเป็นของภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิในปี 2011[2]
ภัยพิบัติเชียร์โนบีล
เครื่องปฏิกรณ์มีค่าค่าส​​ัมประสิทธิ์โมฆะของการเกิดปฏิกิริยา (English: void coefficient of reactivity) เชิงบวกขนาดใหญ่ที่เป็นอันตราย ค่าสัมประสิทธิ์โมฆะเป็นการวัดวิธีการที่เครื่องปฏิกรณ์ตอบสนองต่อการเพิ่มขึ้นของการก่อตัวเป็นไอน้ำในน้ำหล่อเย็น ส่วนใหญ่ของการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์อื่น ๆ จะมีค่าสัมประสิทธิ์เป็นเชิงลบ นั่นคืออัตราการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์จะช้าเมื่อฟองไอน้ำก่อตัวในน้ำหล่อเย็น เนื่องจากเมื่อไอในเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น จะมีนิวตรอนจำนวนไม่มากชะลอตัวลง นิวตรอนที่เร็วกว่าก็มีโอกาสที่จะแยกอะตอมยูเรเนียมได้น้อย ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์จะผลิตพลังงานน้อยลง (เป็น negative feedback) อย่างไรก็ตาม เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ RBMK ของเชียร์โนบีลใช้แท่งกราไฟท์แข็งเป็นตัวหน่วงนิวตรอน (English: neutron moderator) เพื่อชะลอนิวตรอนและน้ำที่อยู่ในนั้นให้ช้าลง ในทางตรงกันข้าม มันทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำที่ดูดซับนิวตรอนที่เป็นอันตราย ดังนั้นนิวตรอนจะถูกทำให้ชะลอตัวลงแม้ว่าไอน้ำถูกเป่าให้เป็นฟองอากาศในน้ำ นอกจากนี้เนื่องจากไอน้ำดูดซับนิวตรอนได้น้อยกว่าน้ำเป็นอย่างมาก การเพิ่มขึ้นของความเข้มขึ้นของการกลายเป็นไอหมายความว่ามีนิวตรอนที่จะสามารถแยกอะตอมของยูเรเนียมได้มากขึ้น ทำให้พลังงานส่งออกของเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์นี้ทำให้การออกแบบของ RBMK ไม่แน่นอนอย่างมากที่ระดับพลังงานต่ำ และมีแนวโน้มที่จะมีการผลิตพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างกระทันหันจนอยู่ในระดับที่เป็นอันตราย พฤฒิกรรมนี้เป็นแบบค้านกับธรรมชาติ (English: counter-intuitive) และคุณสมบัติของเครื่องปฏิกรณ์แบบนี้เป็นสิ่งที่เจ้าหน้าที่ไม่รู้จัก ข้อบกพร่องอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้นอย่างหนึ่งคือการออกแบบของแท่งควบคุมที่จะถูกเสียบเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์เพื่อที่จะชะลอการเกิดปฏิกิริยา ในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แบบ RBMK ส่วนล่างของแต่ละแท่งควบคุมถูกทำจากกราไฟท์และสั้นกว่าที่จำเป็น 1.3 เมตร และในที่ว่างที่อยู่ใต้แท่งเหล่านั้นเ​​ป็นช่องกลวงที่เต็มไปด้วยน้ำ ส่วนบนของแท่ง ซึ่งเป็นส่วนการทำงานจริงที่ดูดซับนิวตรอนและหยุดปฏิกิริยา ถูกทำจากโบรอนคาร์ไบด์ ด้วยการออกแบบแบบนี้ เมื่อแท่งเหล่านั้นถูกเสียบเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์จากตำแหน่งบนสุด