Jadrová katastrofa spôsobená Windscale

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 09:38

Návrh reaktora

V spoločnosti Seascale boli dvaja reaktory na výrobu plutónia rýchlo vybudované v neskorých 40-tych rokoch / začiatkom 50-tych rokov: Pilotné skrine 1 a 2. Obidva reaktory boli v podstate bloky grafitu s hliníkovými tyčami uránu, ostatnými prvkami a / alebo izotopmi bežiacimi cez inak pevný grafit. Vzduch bol vyfúknutý z jednej strany cez grafit a tyče na ich chladenie, zatiaľ čo horúci vzduch bol vyťahovaný z druhého konca a odvzdušňovaný cez veľké výtlačky. Filtre, ktoré sa rýchlo pridali v poslednej chvíli pri podnecovaní jednej predstavej duše, boli umiestnené na vrchole každého stohu.

Jadrové štiepenie sa vyskytlo v jadre, keď sa zrazili neutrony s uránom. V tomto procese sa vytvorili ďalšie neutrony, ktoré tiež narušili a menili grafit. Táto interakcia transformovala grafitovú kryštalickú štruktúru, ktorá jej spôsobila, že budovala energiu až do takej doby (zvyčajne nie je vhodná), keď ju mohla náhle a nebezpečne uvoľniť ako teplo. Známy ako uvoľnenie energie v štíte Wing, to sa stalo pri Windscale Pile 2, niekedy pred požiarom.

Namiesto toho, aby sa čas potreboval na rekonštrukciu reaktora, aby všetky jeho systémy boli schopné bezpečne zvládnuť tento problém, boli pracovníci nariaďovaní, aby spoločne riešili riešenie (vysvetlené nižšie). Prečo? Politika … prirodzene.

Hubris a studená vojna

V rokoch nasledujúcich po druhej svetovej vojne Británia zúfalo dostala H-bombu, aby bola na rovnocennej úrovni s novými mocnými Američanmi. Po rokoch rokovaní o magickom recepte sa britský Harold Macmillan nakoniec podaril; koncom októbra 1957 mal podpísať Vyhlásenie spoločného zámeru prezidentom a predsedom vlády Spojeného kráľovstva, ktorou by USA zdieľali s Britániou tajomstvá atómovej výzbroje.

Britskí predstavitelia viedli k odhaleniu, aby sa ukázali Američanom, že s ich reaktormi existujú nedostatky, problémy alebo nedostatky. Takže skôr ako re-nástroj alebo redesign, aby zabezpečili riadnu a bezpečnú prevádzku, často tlačili existujúce materiály do limitov a spôsobom, v ktorom neboli nikdy navrhnuté na použitie.

Napríklad pri energetickom probléme Wingera využili schopnosť uhlíka skĺznuť späť na svoje správne miesto ako grafit pri veľmi vysokých teplotách. Táto metóda, známa ako žíhanie, zahŕňala jeden alebo dva dňové cykly dočasného ohrevu jadra oveľa vyššie, než akékoľvek zariadenie vrátane chladiaceho systému bolo navrhnuté na riadenie (na 485F); potom bude reaktor podliehať času ochladzovania, kým nebude bezpečný na štiepenie. Teplota v reaktore bola monitorovaná pomocou termočlánkov, ktoré boli vhodné na zvládnutie bežných operácií, ale nedokázali správne merať odchýlky teploty spôsobené žíhaním. Aby to bolo ešte horšie, v priebehu času bolo potrebné viac tepla a ďalších cyklov na uvoľnenie dodatočnej energie, ale aj vtedy (neznáme až po nehode) zostali vrecká energie Wignera v jadre.

Navyše, keď sa USA zmenili z bombardovania bomby na plutónium na trícium, britskí predstavitelia nariadili závodom Windscale robiť to isté - aj keď neboli určené na to. Nasledujúce príkazy robili jadrových pracovníkov modifikáciou reaktorov a najmä jedného komponentu, ktorý sa podieľal na ochladzovaní paliva. Nie bez následkov sa v jadre začali tvoriť prehriate priestory, ale pretože termočlánky neboli určené na sledovanie týchto udalostí, teplo v reaktore zostalo v bezpečné zóne - až príliš neskoro.

Oheň

Reaktor bol 8. októbra 1957 prehriaty ako súčasť žíhacieho cyklu; po tom, ako pracovníci dospeli k záveru, že žíhanie bolo úspešné, ako bolo typické, boli do konca cyklu vložené chladiace tyče. Zďaleka si pracovníci uvedomili, že požadované uvoľnenie energie Wignera sa úplne nestalo, a tak znova zvýšili teplo.

Mnohí odborníci sa domnievajú, že ešte pred týmto druhým kúrením boli časti jadra oveľa horšie ako iné, ale pracovníci nemali žiadny spôsob, ako to vedieť, pretože termočlánky nemali a nemohli ich merať. V každom prípade je konsenzus, že horúce škvrny v kombinácii s druhým vykurovaním roztrhli kazetu, čo spôsobilo požiar. Dokonca aj po tomto, termočlánky nezaznamenali zvýšenie teploty.

Do 10. októbra 1957 sa pracovníci dostali nervózne. Typický pokles teploty v jadre, ktorý mal nasledovať uvoľnenie Wignera, sa nestal; skôr, najmenej jeden termočlánok zaznamenával stály nárast teploty. Bez toho, aby si uvedomil, že jadro bolo v ohni, robotníci zvýšená prúdenie vzduchu; pridanie kyslíka do ohňa; ionizujúce rádioaktívne prvky boli tlačené do komína a zdvihnuté monitormi.V tejto dobe si pracovníci uvedomili, že niečo je vážne zlé.

Je dôležité mať na pamäti, že jadroví robotníci v tomto príbehu boli hrdinami. Hoci možno by si mali mysliť dvakrát pred dvojitým zahrievaním jadra na 8^th, alebo zvýšenie prietoku vzduchu na 10^th, faktory, ktoré skutočne zapríčinili požiar Windscale, boli tie, ktoré boli vykonané v platovej triede oveľa nad ich hlavami tým, ktorí v skutočnosti nemali skúsenosti inžinierov na túto tému.

V každom prípade, neskôr na 10^th, pracovníci nosili ochranné prostriedky na preskúmanie paliva; až potom si uvedomili, že to spaľovalo takmer dva dni. Manažér elektrárne zmenšil budovu reaktora a zistil, že zúrivé peklo prichádza do styku s betónovým obsahom; zdesený, vedel, že ochranný betón nebol navrhnutý tak, aby odolal tomuto typu požiaru.

Hasenie požiaru

Nemali žiadne dobré možnosti. Do 11. októbra 1957 bola teplota v reaktore vyššia ako 2300F (láva vylúčená počas erupcie je zvyčajne chladnejšia ako táto); v skutočnosti, keď vložili kovový pól ako súčasť neúspešného pokusu o uhasenie požiaru, keď bol vytiahnutý, koniec kvapkal.

Pri tejto teplote, keď voda (H2O) zasiahne roztavený kov (napríklad v reaktore), oxiduje a vodík sa oddeľuje od kyslíka; robotníci sa obávali, že sa vodík môže miešať s prichádzajúcim vzduchom a explodovať, roztrhnúť oblasť kontajnmentu, vystaviť obyvateľstvo nebezpečnému žiareniu a zabíjať pracovníkov.

Nezabudnite, že kvôli hlbokému dizajnu reaktorov ionizujúce žiarenie na nebezpečných úrovniach niekoľko dní unikalo. Ak sa pracovníci rozhodli jednoducho nechať oheň vypaľovať, aj keby sa kontajnment nezvládol (takmer by sa takmer určite zlyhalo), ožiarenie by naďalej kontaminovalo krajinu.

Takže sa pokúsili len o svoju ďalšiu možnosť: vyhladzovať oheň kvapalným oxidom uhličitým; bohužiaľ, neboli schopní veľmi uplatniť. Nakoniec sa oheň dostal do posledného smiechu, pretože dokonca spotreboval kyslík v CO2.

Vľavo bez ďalšej voľby zapli hadice, aj keď sa stále báli vypnúť chladiace a ventilačné systémy. Voda nespôsobila výbuch, ale urobila len málo na potlačenie plamene. V poslednom úsilí sa reaktor vyčistil od všetkých, okrem riaditeľa závodu a hlavného požiaru a vzduch bol vypnutý.

Manažér opäť vyšiel do reaktora a zistil, že hladový oheň vytvára silné nasávanie v neúspešnom pokuse udržať sa. Neúspešné, plamene pomaly zomreli, potom sa žiaru ustúpila. Voda sa naďalej naliala do jadra ďalších 24 hodín, až kým nebolo úplne chladné.

následky

Stále sa snažia dostať ruky na návrhy jadrových zbraní, britskí lídri pokryli skutočnú príčinu nehody a obviňovali ju z hrdinských robotníkov Windscale. Podvod bol úspešný a USA zdieľali svoje jadrové tajomstvá s Britmi. Následné vyšetrovania zo strany BBC a ďalších odhalili, že nakoniec vinili vládne uvoľnené bezpečnostné politiky.

Zdravím, bola to tiež katastrofa. Hoci nie je na stupnici s černobyľom, predpokladá sa, že uvoľnenie jódu-131, cézia-137 a xenónu-133 Windscale spôsobilo najmenej 200 prípadov rakoviny; to je veril, že čísla by boli oveľa vyššie, keby to nebolo na last-minute pridanie filtrov.

Našťastie však odvážni robotníci, ktorí čelili požiaru, nemali zvýšené množstvo rakoviny alebo úmrtnosti; v skutočnosti manažér reaktora, ktorý zredukoval reaktor niekoľkokrát, zomrel v roku 2008 vo veku 90 rokov.

Po požiari sa do nádrže reaktora na mieste utesnil 15 ton uránového paliva a do roku 2037 nie je plánované vyraďovanie z prevádzky.