На злополучной электростанции использовался реактор типа РБМК — реактор большой мощности канальный. В его активной зоне находился графитовый цилиндр высотой 7 м и диаметром около 12 м. Графит в РБМК выполняет роль замедлителя нейтронов и пронизан технологическими каналами. В активную зону опускаются твэлы — тепловыделяющие элементы, заполненные таблетками с диоксидом урана. Также через активную зону прокачивается вода, которая является и замедлителем, и теплоносителем.
Реактор Чернобыльской АЭС имел ряд конструктивных недостатков, два из которых и стали непосредственной причиной аварии. Первый — это так называемый положительный паровой коэффициент реактивности. Из-за него испаряющаяся вода вызывала в активной зоне реактора бесконтрольный рост мощности. Второй недостаток — так называемый концевой эффект. Он состоит в том, что при погружении стержня управления и защиты в активную зону на какое-то время вносится положительная реактивность вместо отрицательной.
25 апреля 1986 года на 4 энергоблоке ЧАЭС проводились испытания «режима выбега ротора турбогенератора» как дополнительного способа аварийного энергоснабжения. В ходе этих испытаний реактор должен был работать на мощностях порядка 700—1000 МВт — менее 30% от полной мощности реактора. Но эксперимент пошел не так, как планировалось, и реактор длительное время проработал в опасном режиме — на уровне тепловой мощности порядка всего лишь 200 МВт.
При мощности реактора в 200 МВт были включены дополнительные главные циркуляционные насосы. Увеличение расхода теплоносителя через реактор привело к уменьшению парообразования. А из-за того, что расход холодной воды остался небольшим (соответствующим режиму работы реактора на уровне 5—6% от полной мощности), температура теплоносителя в активной зоне приблизилась к точке кипения. Из-за этого в ходе испытаний реактор испытывал тенденцию к увеличению мощности. А когда прозвучал сигнал аварийной защиты и в активную зону начали опускать стержни управления и защиты, из-за концевого эффекта реактор не был заглушен, а начал бесконтрольно разгоняться.
Если и есть, то незначительная. Как оказалось впоследствии, операторы станции не были должным образом проинформированы о конструктивных недостатках реактора РБМК. Хотя персонал Чернобыльской АЭС действительно долгое время поддерживал работу реактора в опасном режиме, это никак не было запрещено регламентами. Комиссия, расследовавшая катастрофу, нашла лишь одно нарушение регламента работниками станции — и это нарушение никак не повлияло на ход событий.
