Windscale branduolinė katastrofa

2024 Autorius: Sherilyn Boyd | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 09:38

Reaktoriaus projektavimas

Pasibaigus 1940-aisiais / 1950-ųjų pradžioje, "Seascale" du plutonio gaminimo reaktoriai skubiai buvo pastatyti: Windscale Piles 1 ir 2. Abiejuose reaktoriuose iš esmės buvo grafito blokai su urano sluoksniais su aliuminio danga, kiti elementai ir (arba) veikiami izotopai per kietą grafitą. Iš vienos pusės per grafitą buvo prapūstas oras, o strypai buvo atvėsti, o karštas oras ištrauktas iš kito galo ir išleidžiamas per didelius iškrovimo kaminus. Filtrai, skubotai pridėti prie paskutinės minutės, primindami vieną senąją sielą, buvo kiekvieno kamino viršuje.

Branduolio skilimas atsirado šerdyje, kai neutronai susidūrė su uranu. Šiame procese buvo gaminami papildomi neutronai, jie taip pat įstrigo ir pakeitė grafitą. Ši sąveika pakeitė grafito kristalinę struktūrą, dėl kurios ji sukūrė energiją iki tokio laiko (dažniausiai netinkama), kai ji galėjo staiga ir pavojingai išleisti ją kaip šilumą. Tai žinoma kaip "Winger" energijos išleidimas, tai įvyko "Windscale Pile 2" metu prieš gaisrą.

Neatsižvelgdama laiko, pertvarkius reaktorių, kad visos jo sistemos galėtų saugiai valdyti šią problemą, darbuotojams buvo pavesta sutvarkyti sprendimą (paaiškinta toliau). Kodėl? Politika … natūralu.

Hubris ir šaltojo karo

Ankstesniais metais po Antrojo pasaulinio karo Didžioji Britanija nenorėjo gauti H-bombos, kad būtų lygiomis sąlygomis su naujai galingais amerikiečiais. Po metų trukusių derybų dėl magiško recepto, Britanijos Haroldo Macmillano galiausiai pavyko; 1957 m. spalio pabaigoje jis turėjo pasirašyti Jungtinės Karalystės Prezidento ir Ministro Pirmininko bendrosios deklaracijos deklaracija, pagal kurią JAV su Britanija dalytųsi atominių ginklų paslaptimis.

Prieš atskleidžiant informaciją, Britanijos pareigūnai nenorėjo parodyti amerikiečiams, kad jų reaktoriuose yra trūkumų, problemų ar trūkumų. Taigi, o ne pakartotinis įrankis ar perprojektavimas, siekiant užtikrinti tinkamą ir saugų darbą, jie dažnai stumia esamas medžiagas iki ribojimo ir būdais, kuriais jos niekada nebuvo sukurtos naudoti.

Pavyzdžiui, taikant Wingerio energijos problemą, jie pasinaudojo anglies sugebėjimu grįžti į tinkamą vietą kaip grafitas, esant tikrai aukštai temperatūrai. Šis metodas, vadinamas atkaitimu, buvo skirtas vieno ar dviejų dienų laikino šildymo šerdies šerdies kur kas didesnis nei bet kuri įranga, įskaitant aušinimo sistemą, buvo sukurta valdyti (iki 485F); po to reaktoriui praeis aušinimo laikas, kol jis bus saugus dalijimui. Reaktoriaus temperatūra buvo stebima su termoporomis, kurios puikiai tinka normalioms operacijoms valdyti, bet negalėjo tinkamai išmatuoti temperatūros pokyčių, atsirandančių dėl atkaitinimo proceso. Dar blogiau, laikui bėgant, norint išleisti papildomą energiją reikėjo daugiau šilumos ir daugiau ciklų, bet net ir tada (nežinoma iki tol, kol įvyko avarija), "Wigner" energijos kišenės išliko pagrindinėje.

Be to, kai JAV pakeitė savo bombų su plutoniu ir tritiumu, britų pareigūnai įsakė "Windscale" augalams tai daryti, net jei jie nebuvo sukurti. Vadovaujantis užsakymais, branduolinės energetikos darbuotojai pakeitė reaktorius, o ypač - vieną komponentą, naudojamą degalų aušinimui. Ne be pasekmių branduolys pradėjo formuotis perkaitintoms sritims, tačiau dėl to, kad termoelementai nebuvo skirti stebėti šiuos įvykius, reaktoriaus šilumos rodmenys išliko saugioje zonoje - kol dar per vėlu.

Ugnis

1957 m. Spalio 8 d. Reaktorius buvo perkaitintas kaip atkaitinimo ciklo dalis; po to, kai darbuotojai padarė išvadą, kad atdegimas buvo sėkmingas, kaip buvo įprasta, į ciklo pabaigą buvo įdėtos aušinimo strypai. Iš dalies per darbuotojus supratau, kad pageidaujamo "Wigner" energijos išsiskyrimas nebuvo visiškai atsitiktinis, todėl vėl pakartotinai padidino šilumą.

Daugelis ekspertų mano, kad net prieš šį antrąjį šildymą, šerdies dalys buvo kur kas karštesnės nei kiti, tačiau darbuotojai neturėjo to žinoti, nes termoelementai nesuprato ir negalėjo matuoti. Bet kuriuo atveju sutarimas yra tas, kad karštuosiuose taškeliuose kartu su antrąja šildymo sistema buvo užfiksuota kasetė, taip sukeldama gaisrą. Net ir po to termoelementai neužregistruoja temperatūros padidėjimo.

1957 m. Spalio 10 d. Darbuotojai susirgo nervingu. Tipiška temperatūros kritimas, kuris turėjo atitikti "Wigner" spaudimą, neįvyko; o bent viena termoelementas užregistravo nuolatinį temperatūros pakilimą. Nesuvokdami, kad šerdis buvo ugnis, darbuotojai padidėjo oro srautas; pridedant deguonį į ugnį; Jonizuojantys radioaktyvūs elementai buvo pakabinami į kaminą ir pasiimti monitoriai.Tuo metu darbuotojai suprato, kad kažkas buvo labai neteisingas.

Svarbu prisiminti, kad šios istorijos branduoliniai darbuotojai buvo herojai. Nors galbūt jie turėjo galvoti du kartus prieš dvigubo šildymo šerdį 8^th, arba padidinti oro srautą 10^thveiksniai, kurie iš tikrųjų sukėlė "Windscale" ugnį, buvo politikai, kurių užmokesčio kategorija daug didesnė už jų galvas, kai žmonės iš tikrųjų neturėjo inžinierių patirties šiuo klausimu.

Bet kuriuo atveju, vėliau 10^th, darbuotojai naudojo apsauginius įrankius, skirtus ištirti kurą; tik tada jie suprato, kad degdavo beveik dvi dienas. Gamyklos valdytojas paskaičiavo reaktoriaus pastatą ir pastebėjo, kad besiplikęs inferno kontaktuoja su turinčiu betonu; siaubu, jis žinojo, kad apsauginis betonas nebuvo sukurtas taip, kad atitiktų tokio tipo ugnį.

Gaisro gesinimas

Jie neturėjo gerų galimybių. Iki 1957 m. Spalio 11 d. Reaktoriaus temperatūra viršijo 2300 F (išsiveržimas lavos metu paprastai yra vėsesnis nei šis); iš tikrųjų, kai jie įdėdavo metalinį polių kaip nesėkmingo bandymo numesti ugnį dalį, kai jis buvo ištrauktas, galas buvo lašinamas.

Esant šiai temperatūrai, kai vanduo (H2O) patenka į išlydytą metalą (panašų į reaktoriaus viduje), jis oksiduojasi ir vandenilis atsiskiria nuo deguonies; darbuotojai bijojo, kad vandenilis gali susimaišyti su gaunamu oru ir sprogti, atsikratyti izoliavimo zonos, apleisti gyventojus pavojingu spinduliu ir žudyti darbuotojus.

Nepamirškite, kad dėl blogo dizaino reaktorių, jonizuojančiosios spinduliuotės pavojingais lygiais buvo pratekėję kelias dienas. Jei darbuotojai nuspręstų tiesiog leisti ugnies degti, net jei izoliavimas nesugebėjo (tai beveik neabejotinai nepavyko), radiacija ir toliau užterštų kaimą.

Taigi, jie bandė vienintelę savo pasirinkimą - ugnį mirė nuo skysčio anglies dvideginio; Deja, jie negalėjo labai prašyti. Galų gale, ugnis gavo paskutinį juoką, nes jis net suvartojo CO2 deguonį.

Nebuvo jokio kito pasirinkimo, jie įjungė žarnas, nors jie vis dar bijojo išjungti aušinimo ir vėdinimo sistemas. Vanduo nesukėlė sprogimo, bet jis mažai prisiminė ugnį. Paskutiniame gręžtuvėse reaktorius buvo išvalytas iš visų, išskyrus gamyklos valdytoją ir gaisrininką, o oras buvo uždarytas.

Valdytojas dar kartą pakilo ant reaktoriaus ir atrado, kad badaujantis ugnis sukūrė galingą įsiurbimą nesėkmingam bandymui išlaikyti save. Nesėkmingai, liepsnos lėtai mirė, tada švytėjimas atsitraukė. Dar 24 valandas vanduo liejamas ant šerdies, kol jis buvo visiškai kietas.

Pasekmės

Britanijos lyderiai vis dar nori gauti savo rankas ant branduolinių ginklų projektų, padengė tikrąją avarijos priežastį ir apkaltino jį "Heroes" "Windscale" darbuotojams. Apgaulė buvo sėkminga, o JAV pasidalijo branduolinėmis paslaptimis su britais. Vėliau BBC ir kiti tyrimai parodė, kad tai buvo vyriausybės atsipalaidavusi saugos politika, kuri galiausiai buvo kalta.

Sveikata protinga, taip pat buvo katastrofa. Nors ne pagal Černobylio skalę, "Jodo-131", "cesium-137" ir "Xenon-133" paleidimo spinduliai paleidžia mažiausiai 200 vėžio atvejų; manoma, kad numeriai būtų kur kas didesni, jei nebūtų pridėta prie filtro paskutinės minutės.

Laimei, drąsūs darbuotojai, susidūrę su ugnimi, neturėjo didesnio vėžio ar mirtingumo; iš tiesų, reaktoriaus valdytojas, kuris daugelį kartų sumažino reaktorių, 2008 m. mirė nuo 90 metų amžiaus.

Po gaisro aušinimo vietoje reaktoriaus rezervuare buvo užplombuota 15 tonų urano kuro, ir iki 2037 m. Planuojama, kad ji nebebus eksploatuojama.