Nuclear Disaster Windscale

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 09:38

Reaktor Design

Na Seascalu sta dva reaktorja za proizvodnjo plutonija naglo zgrajena konec 1940-ih / zgodnjih 50-ih let: Windscale Piles 1 in 2. Oba reaktorja sta bila v osnovi bloki grafita z aluminijastimi palicami urana, drugimi elementi in / ali izotopi preko sicer trdnega grafita. Z grafita je bilo z ene strani pihano zrak, palice pa so jih ohladili, medtem ko je bil vroč zrak iz drugega konca izvlečen in odzračeval velikim iztokom. Filtri, ki so se v zadnjem trenutku dodali na poziv ene duševne duše, so bili postavljeni na vrhu vsakega sklada.

Jedrska fisija se je zgodila v jedru, ko so se nevtroni trčili z uranom. V tem procesu so bili proizvedeni dodatni nevtroni, v grafit pa so se tudi pojavili in spremenili. Ta interakcija je spremenila kristalno strukturo grafita, ki je povzročila, da je do takrat (običajno ne primerna) pridobivala energijo, ko bi jo lahko nenadoma in nevarno izpustila kot toploto. Znan kot izpust energije za Winger, se je zgodilo na Windscale Pile 2, nekaj časa pred požarjem.

Namesto da si vzamejo čas za preoblikovanje reaktorja, tako da so vsi njegovi sistemi zmožni varno reševati to težavo, so bili delavci naročeni, da skupaj rešijo rešitev (pojasnjeno spodaj). Zakaj? Politika … naravno.

Hubris in hladna vojna

V letih po drugi svetovni vojni je bila Britanija obupana, da bi dobili H-bombo, da bi bila enakovredna z novimi močnimi Američani. Po letih pogajanj o čarobnem receptu je britanski Harold Macmillan končno uspel; Konec oktobra 1957 je moral podpisati Izjavo skupnega namena s strani predsednika in predsednika vlade Združenega kraljestva, s katero bi Združene države delile z Britanijo skrivnosti atomskega orožja.

Na podlagi razkritja so bili britanski uradniki nezadovoljni, da so pokazali Američani, da so imeli kakšne napake, težave ali pomanjkljivosti s svojimi reaktorji. Torej, namesto re-orodja ali preoblikovanja, da bi zagotovili pravilno in varno delovanje, so pogosto potisnili obstoječe materiale na meje in na načine, v katerih niso bili nikoli namenjeni za uporabo.

Na primer, s problemom Winger energy, so izkoristili sposobnost ogljika, da se vrne nazaj na svoje mesto kot grafit pri resnično visokih temperaturah. Ta metoda, znana kot žarjenje, je vključevala enodnevni ali dvodnevni cikel začasnega ogrevanja jedra, ki je bil precej višji od katere koli opreme, vključno s hladilnim sistemom, zasnovan za upravljanje (do 485F); po tem, ko bi bil reaktor izpostavljen obdobju ohlajanja, dokler ni bil varen za cepitev. Temperaturo v reaktorju smo spremljali s termočlenji, ki so bili primerni za ravnanje z normalnimi operacijami, vendar niso mogli pravilno izmeriti temperaturnih sprememb, ki jih povzroča proces žarjenja. Da bi se stvari poslabšale, so sčasoma potrebovali več toplote in več ciklov, da bi sprostili dodatno energijo, toda tudi takrat (neznano vse do nesreče) so žepi energije Wigner ostali v jedru.

Poleg tega so se britanski uradniki, ko so se ZDA spremenile iz oboroževanja na plutonij v tritij, naročile, da rastline naredijo enako - čeprav niso bile zasnovane za to. Po naročilu so jedrski delavci modificirali reaktorje in še posebej enega komponent, vključenih v hlajenje goriva. Ne brez posledic so se pregreta območja začela oblikovati v jedru, toda ker termoelementi niso bili načrtovani za spremljanje teh dogodkov, so bili toplotni odzivi v reaktorju v varni coni - dokler ni prepozno.

Ogenj

Reaktor je bil preobremenjen kot del cikla žarjenja 8. oktobra 1957; potem ko so delavci ugotovili, da je žarjenje bilo uspešno, kot je bilo značilno, so bile hlajene palice vstavljene, da bi končali cikel. Delavci so spoznali, da se želeno sproščanje energije Wigner še ni zgodilo, zato so znova okrepili toploto.

Mnogi strokovnjaki verjamejo, da so bili tudi pred tem drugim ogrevanjem deli jedra precej bolj vroči od drugih, toda delavci tega niso vedeli, ker termoelementi niso merili in jih ni mogel izmeriti. V vsakem primeru je soglasje, da so vroče točke skupaj z drugim ogrevanjem poškodovale vložek in s tem povzročile ogenj. Tudi po tem termoelementi niso zabeležili zvišanja temperature.

Do 10. oktobra 1957 so delavci postali nervozni. Tipični padec temperature jedra, ki bi moral slediti izpustu Wigner, se ni zgodil; namesto tega je vsaj en termočlen zaznal stalen dvig temperature. Brez zavedanja, da je jedro gorelo, delavci povečal pretok zraka; dodajanje kisika v plamen; ionizirajoče radioaktivne elemente so potisnili dimnik in jih pobrali monitorji.V tem času so delavci spoznali, da je nekaj težko narobe.

Pomembno je vedeti, da so bili jedrski delavci v tej zgodbi junaki. Čeprav bi morda morali razmisliti dvakrat, preden dvakrat segrevamo jedro na 8^th, ali povečanje pretoka zraka na 10^thdejavniki, ki so resnično povzročili ogenj Windscale, so bili politiki, ki so jih na plačilni ravni daleč nad glavami ljudi, ki v resnici nimajo tehničnega strokovnega znanja na tem področju.

V vsakem primeru, pozneje na 10^th, delavci so postavili zaščitno opremo za pregled goriva; šele potem so se zavedali, da je že skoraj dva dni pekla. Upravljavec naprave je zmanjšal reaktorsko zgradbo in opazil, da je divje inferno prišlo v stik z vsebujočim betonom; prestrašen, vedel je, da zaščitni beton ni bil zasnovan tako, da bi lahko vzdržal to vrsto požara.

Gašenje požara

Niso imeli dobre možnosti. Do 11. oktobra 1957 je bila temperatura v reaktorju več kot 2300F (lava, ki je bila med izbruhom običajno hladnejša od tega); Pravzaprav, potem ko so vstavili kovinski drog kot del neuspelega poskusa ugasniti ogenj, ko je bil izvlečen, je konec kapal.

Pri tej temperaturi, ko voda (H2O) doseže staljeno kovino (tako kot v notranjosti reaktorja), se oksidira in vodik ločuje od kisika; delavci so se bali, da bi se vodik lahko mešal s prihajajočim zrakom in eksplodiral, odtrgal območje zadrževanja, izpostavil prebivalstvo nevarnemu sevanju in ubil delavce.

Ne pozabite, da zaradi neugodnega oblikovanja reaktorjev ionizirajoče sevanje na nevarnih ravneh za nekaj dni pušča. Če se delavci odločijo, da se bo ogenj zgolj izpuščal, tudi če zadržanje ne bi propadlo (skoraj zagotovo ne bi uspelo), bi sevanje še naprej kontaminiralo podeželje.

Torej, poskusili so edino drugo možnost: izgorevanje ognja s tekočim ogljikovim dioksidom; na žalost, niso mogli uporabiti veliko. Na koncu je požar dobil zadnji smeh, ker je celo porabil kisik v CO2.

Ležejo brez druge izbire, so se obrnili na cevi, čeprav so se še vedno bali, da bi izključili hladilne in prezračevalne sisteme. Voda ni povzročila eksplozije, vendar je malo pripomogla k ukinitvi plamenov. V zadnjem naporu je bil reaktor očiščen vsakogar, razen upravljavca elektrarne in glavnega gasilca, zrak pa je bil izključen.

Upravitelj se je spet povzpel na reaktor in ugotovil, da stradanje ognja ustvarja močno sesanje pri neuspelem poskusu vzdrževanja. Neuspešno, plamen počasi umrl, potem se je svetel umaknil. Voda je še naprej segrevala na jedro še 24 ur, dokler ni bila popolnoma ohladita.

Posledice

Še vedno si želijo pridobiti svoje roke pri načrtovanju jedrskega orožja, britanski voditelji so pokrili pravi vzrok nesreče in jo krivili za junaške delavce Windscale. Prevara je bila uspešna in Združene države so svoje jedrske skrivnosti delile z Britanci. Naknadne preiskave, ki so jih izvedli BBC in drugi, so razkrili, da je vlada sprostila varnostne politike, ki so bile v končni fazi krivi.

Zdravje je pametno, tudi nesreča. Čeprav niso na lestvici s Černobilom, se zdi, da je sproščanje joda-131, cezij-137 in ksenon-133 povzročilo vsaj 200 primerov rakavih obolenj; verjamejo, da bi bile številke veliko večje, če ne bi bili dodani filtri v zadnjem trenutku.

K sreči pa so pogumni delavci, ki so se soočili z ognjem, imeli večje stopnje raka ali umrljivosti; Dejansko je upravljavec reaktorja, ki je večkrat zmanjšal reaktor, leta 2008 umrl v starosti 90 let.

Po požaru se je v reaktorskem rezervoarju na mestu postavilo 15 ton uranovega goriva, ki ga ni treba razgraditi do leta 2037.