В 1 час 23 минуты 43 секунды было зарегистрировано появление аварийных сигналов по превышению мощности и по уменьшению периода разгона реактора (большая скорость увеличения мощности).
Было уже поздно что-либо предпринимать — реактор погибал, извергая все содержимое своей ядерной утробы. Поскольку автоматическая система аварийной остановки реактора была отключена, цепная реакция вышла из-под контроля. Неконтролируемое расщепление ядер привело к перегреву охлаждающей воды, которая из циркониевых труб, не выдержавших давления и лопнувших, попала внутрь реактора и превратилась в сжатый пар. Этот пар сначала приподнял крышку реактора, которая весила две с половиной тонны, а потом с дикой силой швырнул ее на 10–15 метров, прокладывая путь для хлынувшего вверх ядерного топлива и обломков кладки. Падая, крышка раздавила верхнюю часть активной зоны реактора, вызвав новый выброс радиоактивных веществ. Легковоспламеняющаяся смесь из воздуха и водорода вырвалась в центральный зал и взорвалась, по-видимому, от соприкосновения с раскаленным графитом.
По заключению экспертов Института проблем безопасности атомных электростанций Украины, к аварии привели ошибочные действия персонала ЧАЭС и отключение автоматической системы аварийной остановки реактора. Сотрудники станции, задействованные в эксперименте, попросту не заметили начало неуправляемой цепной реакции. За считанные секунды тепловыделение в реакторе возросло в две тысячи раз, ядерное топливо нагрелось до температуры 3000 °С, вызвав тепловой взрыв, после которого примерно через 15 секунд произошел взрыв водородовоздушной смеси. В разрушенном реакторе началось горение графита, сопровождаемое температурой в 2500–3000 °С. Раскаленное вещество, пылающее в реакторе, расплавило дно и вылилось в подреакторное пространство, образуя вещество, похожее на вулканическую лаву, которое позже было названо «ядерной магмой». Позже она застыла в форме причудливых сталактитов.
Охранник ЧАЭС Леонид Бутрименко, находившийся всего в ста метрах от четвертого блока, рассказывал: «В половине второго я услышал первый взрыв. Он был глухой, словно грохнул трамвай, но очень сильный. Тряхнуло, как при землетрясении. Я повернулся к реактору. Тут на моих глазах произошел второй взрыв. Успел заметить, как вздымается разорванная крыша. Взрыв был такой силы, что бетонные плиты весом в тонну, а то и больше отбросило от реактора метров на пятьдесят. Некоторые вылетели за ограду…» Семидесятиметровое здание энергоблока буквально разорвало внутренним давлением.
Выброшенный взрывом в небо сгусток газа и пыли был подхвачен ветром, и огромное радиоактивное облако поплыло на северо-запад… Наиболее тяжелые частицы усеяли землю неподалеку от Чернобыльской станции, а легкие поплыли дальше, оставляя «радиоактивный след» на территории Белоруссии, Польши и Скандинавских стран. Ветер сменил направление, и оставшуюся часть выброса пронесло над Ленинградской областью. Радиоактивное облако чудом растаяло, немного не долетев до Москвы.
…Когда пожарные уже боролись с огнем на крыше четвертого энергоблока, в квартире директора станции Виктора Петровича Брюханова раздался телефонный звонок. Начальник химического цеха сообщил, что на станции пожар и к директорскому дому уже выехал автобус, оборудованный радиостанцией. Брюханов вскочил в машину и по дороге связался с дежурной телефонисткой, приказал ей сделать оповещение всем службам об аварии на ЧАЭС. Подъезжая к станции, директор с ужасом увидел, что над четвертым энергоблоком нет крыши… Машина подъехала к административному корпусу, и Брюханов опрометью поднялся в свой кабинет.
В 1 час 55 минут дежурная телефонистка позвонила на квартиру начальника штаба гражданской обороны ЧАЭС Серафима Степановича Воробьева и попросила его срочно приехать на станцию. По дороге Воробьев увидел «голосующего» на обочине секретаря парткома станции Парашина, который тоже был разбужен тревожным звонком. Когда Воробьев и Парашин вошли в кабинет Брюханова, там уже сидел секретарь Припятского горкома партии А. Веселовский. Вместе они спустились к подземному убежищу. Воробьев отпер дверь. В убежище находился дозиметрический прибор, который показал повышенный радиационный фон — прибор буквально зашкаливал. Но директор станции Брюханов не поверил этому:
— У тебя прибор неисправный, — сказал он Воробьеву. — Таких полей в природе не бывает!
Воробьев сообщил об аварии в Киев дежурному по штабу гражданской обороны, а Брюханов начал звонить руководству в Москву — во Всесоюзное производственное объединение «Союзатомэнерго».
