Windscale fire - Windscale fire

Větrný oheň

Windscale Piles (uprostřed a vpravo) v roce 1985
datum	10. října 1957
Umístění	Windscale, Seascale , Cumbria (nyní Sellafield )
Souřadnice	54 ° 25'27 "N 3 ° 29'54" W / 54,4243 ° N 3,4982 ° W / 54,4243; -3,4982 Souřadnice : 54,4243 ° N 3,4982 ° W54 ° 25'27 "N 3 ° 29'54" W /  / 54,4243; -3,4982
Výsledek	INES Úroveň 5 (nehoda s širšími důsledky)
Úmrtí	Odhaduje se 100 až 240 úmrtí na rakovinu v dlouhodobém horizontu
Nezranitelná zranění	Maximálně 140 z odhadovaných 240 dalších případů rakoviny bylo smrtelných

Windscale požáru ze dne 10. října 1957 byla nejhorší jaderné havárie v dějinách Spojeného království, a jeden z nejhorších na světě, zařazený do závažnosti na úrovni 5 z možného 7 v mezinárodním měřítku Nuclear Event . K požáru došlo v jednotce 1 dvouvrstvého zařízení Windscale na severozápadním pobřeží Anglie v Cumberlandu (nyní Sellafield , Cumbria ). Dva reaktory moderované grafitem , v té době označované jako „hromady“, byly postaveny jako součást britského projektu poválečné atomové bomby . Windscale Pile č. 1 byla v provozu v říjnu 1950 a následně v červnu 1951.

Oheň hořel tři dny a uvolnil radioaktivní spad, který se rozšířil po Velké Británii a zbytku Evropy. Radioaktivní izotop jód-131 , který může vést k rakovině štítné žlázy , byl v té době obzvláště znepokojivý. Od té doby vyšlo najevo, že bylo uvolněno také malé, ale významné množství vysoce nebezpečného radioaktivního izotopu polonia-210 . Odhaduje se, že únik radiace mohl způsobit dalších 240 případů rakoviny, přičemž 100 až 240 z nich bylo smrtelných.

V době incidentu nebyl nikdo evakuován z okolí, ale mléko z asi 500 kilometrů čtverečních (190 sq mi) blízké krajiny bylo zředěno a zničeno asi měsíc kvůli obavám z jeho vystavení radiaci. Britská vláda tehdejší události bagatelizovala a zprávy o požáru podléhaly silné cenzuře, protože premiér Harold Macmillan se obával, že incident poškodí britsko-americké jaderné vztahy.

Tato událost nebyla ojedinělým incidentem; v letech před nehodou došlo k sérii radioaktivních výbojů z hromádek. Na jaře 1957, jen měsíce před požárem, došlo k úniku radioaktivního materiálu, při kterém byly do prostředí uvolněny nebezpečné izotopy stroncia-90 . Stejně jako pozdější požár i tento incident zakryla britská vláda. Pozdější studie o uvolňování radioaktivního materiálu v důsledku požáru Windscale odhalily, že velká část kontaminace byla důsledkem takových úniků radiace před požárem.

Studie pracovníků zapojených do vyčištění nehody z roku 2010 nezjistila žádné významné dlouhodobé zdravotní důsledky jejich zapojení.

Pozadí

Prosince 1938 Objev jaderného štěpení by Otto Hahn a Fritz Strassmann -A jeho vysvětlení a pojmenování podle Lise Meitner a Otto Frisch -raised možnost, že extrémně silný atomová bomba by mohla být vytvořena. Během druhé světové války vypočítali Frisch a Rudolf Peierlsovi z University of Birmingham kritickou hmotnost kovové koule z čistého uranu-235 a zjistili, že silou může explodovat až 1 až 10 kilogramů (2,2 až 22,0 lb) tisíce tun dynamitu.

V reakci na to britská vláda zahájila projekt atomové bomby s kódovým označením Tube Alloys . Quebecká dohoda ze srpna 1943 spojila trubkové slitiny s americkým projektem Manhattan . Jako celkový hlava britského příspěvku do projektu Manhattan , James Chadwick vytvořil blízký a úspěšnou spolupráci s Američany, a zajistit, aby britská účast byla dokončena a upřímné.

Po skončení války se zvláštní vztah mezi Británií a Spojenými státy „stal mnohem méně zvláštním“. Britská vláda věřila, že Amerika bude i nadále sdílet jadernou technologii, což považovala za společný objev, ale bezprostředně po válce bylo vyměněno málo informací. Zákon o atomové energii z roku 1946 (McMahonův zákon) oficiálně ukončil technickou spolupráci. Jeho kontrola nad „omezenými daty“ bránila spojencům USA v přijímání jakýchkoli informací.

Britská vláda v tom viděla obnovu amerického izolacionismu podobného tomu, k němuž došlo po první světové válce . To vyvolalo možnost, že Británie bude muset bojovat s agresorem sama. Rovněž se obával, že Británie může přijít o své velmocenské postavení, a tedy o svůj vliv ve světových záležitostech. Premiér Spojeného království , Clement Attlee , zřídit kabinet podvýbor , se výbor Gen 75 (známá neformálně jako „Výbor pro atomové bomby“) dne 10. srpna 1945, aby přezkoumala proveditelnost obnoveného programu jaderných zbraní.

Ředitelství trubkových slitin bylo převedeno z odboru vědeckého a průmyslového výzkumu na ministerstvo zásobování dne 1. listopadu 1945 a Lord Portal byl jmenován kontrolorem výroby, atomové energie (CPAE), s přímým přístupem k předsedovi vlády. Atomic Energy Research Establishment (ære) byla založena v RAF Harwell , jižně od Oxfordu , za ředitelování Johna Cockcrofta . Christopher Hinton souhlasil s dohledem nad návrhem, výstavbou a provozem nových zařízení pro jaderné zbraně, které zahrnovaly závod na výrobu uranového kovu ve Springfields v Lancashire , a jaderné reaktory a zařízení na zpracování plutonia ve Windscale na Cumbrii . Dne 4. února 1946 založil své sídlo v bývalé továrně na královskou výzbroj v Risley v Lancashire.

V červenci 1946 doporučil výbor náčelníků štábů, aby Británie získala jaderné zbraně. Odhadovali, že do roku 1957 bude zapotřebí 200 bomb. Schůze 8. ledna 1947 výboru Gen 163, podvýboru výboru Gen 75, souhlasila s pokračováním ve vývoji atomových bomb a schválila návrh Portálu na umístění Penney, nyní Vrchní superintendant Armament Research (CSAR) ve Fort Halstead v Kentu, zodpovědný za vývojové úsilí, které dostalo kódové označení High Explosive Research . Penney tvrdil, že „diskriminačním testem pro prvotřídní mocnost je, zda vyrobila atomovou bombu a my buď musíme projít testem, nebo utrpíme vážnou ztrátu prestiže v této zemi i na mezinárodní úrovni“.

Hromádky hromádek

Díky účasti ve válečných trubkových slitinách a projektu Manhattan měli britští vědci značné znalosti o výrobě štěpných materiálů. Američané vytvořili dva druhy: uran-235 a plutonium a prováděli tři různé způsoby obohacování uranu . Bylo třeba učinit včasné rozhodnutí, zda by se High Explosive Research měl soustředit na uran-235 nebo plutonium. I když by každý rád pronásledoval všechny cesty, jako to měli Američané, bylo pochybné, zda si poválečná britská ekonomika vázaná na peníze může dovolit peníze nebo kvalifikovanou pracovní sílu, kterou by to vyžadovalo.

Vědci, kteří zůstali v Británii, upřednostňovali uran-235, ale ti, kteří pracovali v Americe, byli silně pro plutonium. Odhadli, že bomba uranu-235 bude vyžadovat desetkrát štěpnější materiál než ten, který by pomocí plutonia produkoval polovinu ekvivalentu TNT . Odhady nákladů na jaderné reaktory se lišily, ale počítalo se s tím, že výroba zařízení na obohacování uranu by stála desetinásobek výroby stejného počtu atomových bomb jako reaktoru. Rozhodnutí bylo proto přijato ve prospěch plutonia.

Reaktory byly postaveny v krátké době poblíž vesnice Seascale v Cumberlandu . Byly známé jako Windscale Pile 1 a Pile 2, které byly umístěny ve velkých betonových budovách vzdálených několik set stop. Jádro reaktorů sestávalo z velkého bloku grafitu s horizontálními kanály provrtanými skrz palivové kazety. Každá kazeta se skládala z uranové tyče dlouhé asi 30 centimetrů (12 palců) uzavřené v hliníkové nádobě, která ji chránila před vzduchem, protože uran se za tepla stává vysoce reaktivním a může se vznítit.

Patrona byla žebrována, což umožňovalo výměnu tepla s okolím ochlazovat palivové tyče, když byly v reaktoru. Tyče byly zasunuty do přední části jádra, „nábojová plocha“, přičemž nové tyče byly přidávány vypočítanou rychlostí. To tlačilo ostatní kazety v kanálu směrem k zadní části reaktoru, což nakonec způsobilo, že vypadly ze zad, „vypouštěcí plochy“, do kanálu naplněného vodou, kde se ochladily a mohly být shromažďovány.

Řetězová reakce v jádru přeměnila uran na různé izotopy, včetně některých plutonia, které bylo odděleno od ostatních materiálů chemickým zpracováním. Protože toto plutonium bylo určeno pro účely zbraní , spalování paliva by bylo udržováno na nízké úrovni, aby se snížila produkce těžších izotopů plutonia, jako je plutonium-240 a plutonium-241 .

Konstrukce původně požadovala, aby bylo jádro chlazeno jako B reaktor , který využíval konstantní přísun vody, která se prolévala kanály v grafitu. Existovaly značné obavy, že takový systém podléhá katastrofickému selhání v případě nehody se ztrátou chladicí kapaliny . To by způsobilo, že se reaktor během několika sekund vymkne kontrole a potenciálně exploduje. V Hanfordu byla tato možnost řešena výstavbou únikové cesty 30 mil (48 km) k evakuaci zaměstnanců, pokud by k tomu došlo, opuštění místa.

Chybějící jakékoli místo, kde by bylo možné opustit 30mílovou oblast, pokud by k podobné události došlo ve Velké Británii, návrháři požadovali pasivně bezpečný chladicí systém. Místo vody použili vzduchové chlazení poháněné konvekcí přes 400 stop (120 m) vysoký komín, který by za normálních provozních podmínek mohl vytvořit dostatečné proudění vzduchu pro chlazení reaktoru. Komín byl uspořádán tak, aby protahoval vzduch kanály v jádru a chladil palivo pomocí žeber na kazetách. Pro další chlazení byly před jádrem umístěny obrovské ventilátory, které mohly výrazně zvýšit rychlost proudění vzduchu.

Při stavbě fyzik Terence Price zvažoval možnost roztržení palivové kazety, pokud by například byla nová vložka vložena příliš silně, což způsobí, že ta v zadní části kanálu spadne za relativně úzký vodní kanál a zlomí se na podlaze za tím. Horký uran by se mohl vznítit a jemný prach z oxidu uranu by byl vyhozen do komína a unikl.

Když na schůzi nastolil tento problém, navrhl přidat do komínů filtry, ale jeho obavy byly zamítnuty jako příliš obtížné na vypořádání a nebyly zaznamenány ani do zápisu. Sir John Cockcroft, vedoucí projektového týmu, byl dostatečně znepokojen objednáním filtrů. Nemohly být instalovány na základně, protože stavba komínů již začala, a byly postaveny na zemi a poté navinuty do polohy nahoře, jakmile beton komína ztuhl.

Začali být známí jako „ Cockcroftova hloupost “, protože mnozí považovali zpoždění, které způsobili, a jejich velké výdaje za zbytečný odpad. Během požáru filtry zachytily asi 95% radioaktivního prachu a pravděpodobně zachránily velkou část severní Anglie před tím, aby se stala jadernou pustinou. Terence Price řekl „slovo bláznovství se po nehodě nezdálo vhodné“.

Nakonec se Priceovy obavy naplnily. Vodní kanál minulo tolik nábojů, že se stalo rutinou, že zaměstnanci procházeli komínovým potrubím s lopatami a nabírali náboje zpět do vody. Při jiných příležitostech se palivové kazety zasekly v kanálech a praskly, zatímco byly stále v jádru. Navzdory těmto opatřením a hromadným filtrům objevil vědec Frank Leslie kolem místa a vesnice radioaktivitu, ale tyto informace byly utajeny, a to i před zaměstnanci stanice.

Wignerova energie

Jakmile byla hromada 2 uvedena do provozu a usazena do provozu, zažila záhadné zvýšení teploty jádra. Na rozdíl od Američanů a sovětů měli Britové s chováním grafitu při působení neutronů jen malé zkušenosti. Maďarsko-americký fyzik Eugene Wigner zjistil, že grafit při bombardování neutrony trpí dislokacemi v jeho krystalické struktuře, což způsobuje nahromadění potenciální energie. Tato energie, pokud se nechá akumulovat, by mohla spontánně unikat v silném přívalu tepla. Američané na tento problém dlouho varovali a dokonce varovali, že takový výboj může vést k požáru v reaktoru. Britský design měl tedy fatální chybu.

Náhlé výbuchy energie dělaly starosti operátorům, kteří se obrátili na jediné schůdné řešení, zahřívající jádro reaktoru v procesu známém jako žíhání . Když se grafit zahřeje nad 250 ° C, stane se plastickým a Wignerovy dislokace se mohou uvolnit do svého přirozeného stavu. Tento proces byl postupný a způsoboval rovnoměrné uvolňování, které se šířilo po celém jádru. Tento improvizovaný proces byl ve Windscale prováděn pravidelně, ale v průběhu let bylo stále obtížnější vytlačit uloženou energii. Uvolnění Wignerovy energie, podrobnosti o reaktorech a další podrobnosti o havárii jsou diskutovány Foremanem ve svém přehledu havárií reaktoru.

Výroba tritia

Winston Churchill veřejně zavázal Spojené království k výrobě vodíkové bomby a dal vědcům přesný harmonogram, jak to udělat. To bylo poté urychleno poté, co USA a SSSR začaly pracovat na zákazu zkoušek a možných dohodách o odzbrojení, které začnou platit v roce 1958. Aby byla dodržena tato lhůta, nebyla šance postavit nový reaktor na výrobu požadovaného tritia , takže Windscale vlasové 1 množstvím paliva byly modifikovány přidáním obohacený uran a lithia - hořčík , z nichž posledně by produkovat tritium při bombardování neutrony. Všechny tyto materiály byly vysoce hořlavé a řada zaměstnanců Windscale nastolila problém inherentních nebezpečí nových palivových náplní. Tyto obavy byly odstraněny.

Když jejich první test H-bomby selhal, bylo rozhodnuto místo toho postavit velkou fúzní zbraň se zvýšeným štěpením. To vyžadovalo obrovské množství tritia, pětkrát tolik, a muselo být vyrobeno co nejrychleji, jak se blížily termíny testů. Aby zvýšili produkci, použili trik, který byl v minulosti úspěšný při zvyšování produkce plutonia; zmenšením velikosti chladicích žeber na palivových kazetách se zvýšila teplota paliva, což způsobilo malé, ale užitečné zvýšení rychlosti obohacování neutronů. Tentokrát také využili výhod menších žeber vybudováním větších interiérů v kazetách, což umožnilo více paliva v každé z nich. Tyto změny vyvolaly další varování technického personálu, které bylo opět odloženo stranou. Christopher Hinton , ředitel Windscale, odešel frustrovaný.

Po prvním úspěšném výrobním cyklu tritia v hromádce 1 byl problém s teplem považován za zanedbatelný a byla zahájena výroba v plném rozsahu. Vědci však zvýšením teploty reaktoru nad rámec specifikací návrhu změnili normální distribuci tepla v jádru, což způsobilo vznik horkých míst v hromadě 1. Ty nebyly detekovány, protože byly umístěny termočlánky používané k měření teplot jádra na základě původního návrhu rozvodu tepla a neměřily části reaktoru, které se staly nejteplejšími.

Nehoda

Zapalování

Dne 7. října 1957 si provozovatelé Pile 1 všimli, že se reaktor zahřívá více než normálně, a bylo nařízeno Wignerovo uvolnění . To bylo v minulosti provedeno osmkrát a bylo známo, že cyklus způsobí rovnoměrné zahřátí celého jádra reaktoru. Během tohoto pokusu začaly anomálně teploty klesat přes jádro reaktoru, kromě kanálu 2053, jehož teplota stoupala. Došli k závěru, že 2053 uvolňuje energii, ale nikdo z ostatních ne, ráno 8. října bylo rozhodnuto vyzkoušet druhé vydání Wigner. Tento pokus způsobil zvýšení teploty celého reaktoru, což naznačuje úspěšné uvolnění.

Brzy ráno 10. října bylo podezření, že se děje něco neobvyklého. Teplota v jádru měla postupně klesat, jak Wignerovo uvolňování energie skončilo, ale monitorovací zařízení ukázalo něco nejednoznačnějšího a jeden termočlánek naznačil, že teplota jádra místo toho stoupá. Jak tento proces pokračoval, teplota stále stoupala a nakonec dosáhla 400 ° C.

Ve snaze ochladit hromadu byly chladicí ventilátory zrychleny a proud vzduchu byl zvýšen. Radiální detektory v komíně pak indikovaly uvolnění a předpokládalo se, že praskla kazeta. Nebyl to smrtelný problém a stalo se to v minulosti. Nicméně, pro operátory neznámá, kazeta nejen praskla, ale začala hořet, a to byl zdroj anomálního ohřevu v kanálu 2053, nikoli Wignerova verze.

oheň

Zrychlení ventilátorů zvýšilo proudění vzduchu v kanálu a rozdmýchalo plameny. Oheň se rozšířil do okolních palivových kanálů a brzy se radioaktivita v komíně rychle zvyšovala. Předák, který přijel do práce, si všiml kouře vycházejícího z komína. Teplota jádra stále stoupala a provozovatelé začali mít podezření, že jádro je v plamenech.

Operátoři se pokusili hromadu prozkoumat vzdáleným skenerem, ale zasekla se. Tom Hughes, druhý nejvyšší velitel reaktorového manažera, navrhl osobně prozkoumat reaktor, a tak spolu s dalším operátorem přešli k nábojové ploše reaktoru, oblečeni v ochranném vybavení. V blízkosti termočlánku zaznamenávajícího vysoké teploty byla vyjmuta inspekční zátka palivového kanálu a tehdy operátoři zjistili, že palivo je horké.

„Byla odstraněna inspekční zástrčka,“ řekl v pozdějším rozhovoru Tom Hughes, „a k naší úplné hrůze jsme viděli čtyři kanály paliva zářící jasně třešňově červenou barvou.“

Nyní nebylo pochyb o tom, že reaktor hořel a byl téměř 48 hodin. Manažer reaktoru Tom Tuohy si oblékl plné ochranné vybavení a dýchací přístroj a po žebříku 80 stop (24 m) vyšplhal na vrchol budovy reaktoru, kde se postavil na víko reaktoru a prohlédl si zadní část reaktoru, vypouštěcí plochu. Tím riskoval svůj život tím, že se vystavil velkému množství radiace. Oznámil viditelnou matnou červenou luminiscenci, která rozsvítila prázdnotu mezi zadní částí reaktoru a zadním kontejnmentem.

V palivových kanálech na výtlačné ploše zářily žhavé palivové kazety. Během incidentu se několikrát vrátil do horního kontejnmentu reaktoru, ve jehož výšce zuřila zuřící strana divoká vzplanutí a hrála si na zadní stranu železobetonového kontejnmentu - beton, jehož specifikace vyžadovaly, aby byl udržován pod určitou teplotou. aby se zabránilo jeho zhroucení.

Počáteční pokusy o hašení požáru

Operátoři si nebyli jisti, co s ohněm dělat. Nejprve se pokusili sfouknout plameny spuštěním ventilátorů na maximální rychlost, ale to plameny živilo. Tom Hughes a jeho kolega již vytvořili požární přestávku vysunutím nepoškozených palivových kazet z okolí plamene a Tom Tuohy navrhl pokusit se některé vysunout ze srdce ohně tím, že roztavené kazety vybuchne reaktorem a do chladicího jezírka za ním. to s tyčemi lešení.

To se ukázalo jako nemožné a palivové tyče se odmlčely, bez ohledu na to, jak velkou silou působili. Póly byly staženy s rozžhavenými konci; jeden vrátil kapající roztavený kov. Hughes věděl, že to musí být roztavený ozářený uran, což způsobuje vážné problémy s radiací na samotném kladkostroji.

„Bylo to [odkrytý palivový kanál] bílo horké," řekl Hughesův kolega na nabíjecím zdviháku s ním, „bylo jen žhavé. Nikdo, myslím tím, nikdo nemůže uvěřit, jak horké to může být."

Oxid uhličitý

Poté se operátoři pokusili uhasit oheň pomocí oxidu uhličitého . Do nových plynem chlazených reaktorů Calder Hall na místo bylo právě dodáno 25 tun kapalného oxidu uhličitého, což bylo upraveno až do náboje Windscale Pile 1, ale byly problémy s jeho dostat do ohně v užitečných množstvích.

„Takže jsme to zmanipulovali,“ vyprávěl Tuohy, „a měli jsme tu ubohou malou trubičku oxidu uhličitého a já jsem absolutně nedoufal, že to bude fungovat.“ V takovém případě bylo shledáno, že nemá žádný účinek.

Použití vody

V pátek 11. října ráno, kdy byl požár nejhorší, bylo v plamenech jedenáct tun uranu. Teploty začínaly být extrémní (jeden termočlánek zaznamenal 1 300 ° C) a biologickému štítu kolem zasaženého reaktoru nyní hrozilo vážné nebezpečí zhroucení. Tváří v tvář této krizi navrhl použít vodu. To bylo rizikové, protože roztavený kov při kontaktu s vodou oxiduje, zbavuje molekuly vody kyslík a ponechává volný vodík, který se může mísit s přicházejícím vzduchem a explodovat, čímž se roztrhá oslabený obal. Tváří v tvář nedostatku dalších možností se operátoři rozhodli pokračovat v plánu.

Přibližně tucet požárních hadic bylo vytaženo na čelní stranu reaktoru; jejich trysky byly odříznuty a samotné linky byly připojeny k lešení a byly přiváděny do palivových kanálů asi 1 metr (3 stopy) nad srdcem ohně. Tuohy se znovu vytáhl na stínění reaktoru a nařídil, aby byla voda spuštěna, a pozorně naslouchal v inspekčních otvorech, zda nenajde známky vodíkové reakce, jak se tlak zvyšuje. Voda byla při hašení požáru neúspěšná a vyžadovala provedení dalších opatření.

Uzavření vzduchu

Tuohy poté nařídil všem vyjít z budovy reaktoru kromě sebe a velitele hasičů, aby uzavřel veškerý chladicí a ventilační vzduch vstupující do reaktoru. Do této doby se zvažovala evakuace místní oblasti a Tuohyho akce byla posledním hazardem dělníka. Tuohy několikrát vylezl nahoru a hlásil, že sledoval, jak plameny skákající z vypouštěcí tváře pomalu odcházejí. Během jedné z inspekcí zjistil, že kontrolní desky - které byly odstraněny kovovým háčkem, aby se usnadnilo pozorování vypouštěcí plochy jádra - se rychle zasekly. To bylo podle jeho slov způsobeno požárem, který se snažil nasát vzduch odkudkoli to šlo.

„Nepochybuji, že v tomto okamžiku dokonce nasávalo vzduch komínem, aby se pokusilo udržet se,“ poznamenal v rozhovoru.

Nakonec se mu podařilo odtáhnout inspekční desku a přivítal ho pohled na hasnoucí oheň.

„Nejprve plameny zmizely, pak plameny zmizely a záře začala slábnout,“ popsal: „Několikrát jsem se šel podívat, dokud jsem nebyl spokojený, že oheň uhasil. Stál jsem stranou, doufám “pokračoval,„ ale pokud zíráte přímo na jádro odstaveného reaktoru, budete dostávat radiaci. “ (Tuohy se dožil 90 let, navzdory své expozici.)

Voda byla vedena skrz hromadu dalších 24 hodin, dokud nebyla úplně studená. Poté, co byly vypnuty vodní hadice, vytekla nyní kontaminovaná voda na nádvoří.

Samotná nádrž reaktoru zůstala od nehody utěsněna a stále obsahuje asi 15 tun uranového paliva. Předpokládalo se, že zbývající palivo by se mohlo ještě vznítit, pokud by bylo narušeno, kvůli přítomnosti pyroforického hydridu uranu vytvořeného v původním hašení vody. Následný výzkum, prováděný v rámci procesu vyřazování z provozu, tuto možnost vyloučil. Hromada je naplánována na konečné vyřazení z provozu až v roce 2037.

Následky

Radioaktivní uvolňování

Došlo k uvolnění radioaktivního materiálu do atmosféry, který se rozšířil po Velké Británii a Evropě. Oheň uvolní odhadoval 740 terabecquerels (20,000 Curieových ) z jódu-131 , jakož i 22 TBq (594 Curieových) sloučeniny cesia 137 a 12.000 TBq (324,000 curies) ze xenonu-133 , mimo jiné radionuklidy. Vláda Spojeného království pod Harold Macmillan nařídil původní zprávy do ohně, aby se těžce cenzurován a informace o události, které mají být uchovávány Téměř utajený, a později vyšlo najevo, že malé, ale významné množství vysoce nebezpečné radioaktivní izotop polonium-210 byl propuštěn během oheň.

Pozdější přepracování údajů o kontaminaci ukázalo, že národní a mezinárodní kontaminace mohla být vyšší, než se dříve odhadovalo. Pro srovnání, výbuch Černobylu v roce 1986 uvolnil přibližně 1 760 000 TBq jódu-131; 79 500 TBq cesium-137; 6 500 000 TBq xenon-133; 80 000 TBq stroncium-90 ; a 6100 TBq plutonia, spolu s asi tuctem dalších radionuklidů ve velkých množstvích.

Three Mile Island nehoda v roce 1979 vydala 25 krát více xenon-135 než Windscale, ale mnohem méně jódu, cesia a stroncia. Odhady Norského institutu pro letecký výzkum naznačují, že uvolňování xenonu-133 do atmosféry při jaderné katastrofě ve Fukušimě Daiichi bylo v zásadě podobné těm, které byly vypuštěny v Černobylu, a tedy vysoko nad vypouštěním požárů ve Windscale.

Porovnání radioaktivních emisí (TBq)

Materiál	Poločas rozpadu	Windscale	Three Mile Island (ve srovnání s Windscale)	Černobylu	Fukushima Daiichi (atmosférický)
Jód-131	8,0197 dní	740	mnohem méně	1 760 000	130 000
Cesium-137	30,17 let	22	mnohem méně	79 500	35 000
Xenon-133	5,243 dní	12 000		6 500 000	17 000 000
Xenon-135	9,2 hodiny		25 × Windscale
Stroncium-90	28,79 let		mnohem méně	80 000
Plutonium				6 100

Přítomnost komínových praček ve Windscale se zasloužila o udržení částečného zadržování a tím o minimalizaci radioaktivního obsahu kouře, který se z ohně valil z komína. Tyto pračky byly instalovány s velkými náklady na naléhání Johna Cockcrofta a až do požáru v roce 1957 byly známé jako Cockcroftova hloupost.

Zdravé efekty

Obzvláště znepokojující v té době byl radioaktivní izotop jód-131 s poločasem asi osm dní. Jód přijímaný lidským tělem je přednostně začleněn do štítné žlázy . Výsledkem je, že konzumace jódu-131 může dát zvýšenou šanci na pozdější rakovinu štítné žlázy . Zvláště jsou ohroženy děti, protože jejich štítné žlázy nejsou plně vyvinuty. Ve dnech následujících po katastrofě byly provedeny testy na místních vzorcích mléka a bylo zjištěno, že mléko je nebezpečně kontaminováno jódem-131.

Bylo tedy rozhodnuto, že by měla být zastavena konzumace mléka z okolního prostředí a nakonec byla zavedena omezení na spotřebu mléka z oblasti 200 čtverečních mil obklopující hromady. Mléko z asi 500 km ² blízké krajiny bylo zničeno (tisíckrát zředěno a vyhozeno do Irského moře) asi měsíc. Nikdo však nebyl evakuován z okolí.

Původní zpráva o incidentu, Penney Report, byla nařízena, aby byl silně cenzurován premiérem Haroldem Macmillanem . Macmillan se obával, že zpráva o incidentu otřese důvěrou veřejnosti v jadernou energii a poškodí britsko-americké jaderné vztahy. V důsledku toho vláda informace o uvolňování radioaktivního spadu tajila. Teprve v roce 1988 byla Penneyova zpráva zveřejněna v plném znění.

Částečně kvůli této cenzuře se konsensus o rozsahu dlouhodobých zdravotních dopadů způsobených únikem radiace v průběhu času měnil, jak vyšlo najevo více informací o incidentu. Uvolnění vysoce nebezpečného radioaktivního izotopu polonium-210, které bylo v té době zakryto, bylo zahrnuto do vládních zpráv až v roce 1983, kdy se odhadovalo, že spad způsobil v dlouhodobém horizontu 33 úmrtí na rakovinu .

Tato úmrtí byla přičítána nejen rakovině štítné žlázy, ale také rakovině plic . Aktualizovaná zpráva britské vlády z roku 1988 (nejnovější vládní odhad) odhaduje, že 100 úmrtí „pravděpodobně“ bylo způsobeno rakovinou v důsledku úniků po dobu 40 až 50 let. Vládní zpráva také odhaduje, že incident způsobil 90 nefatálních rakovin a 10 dědičných vad .

Jiné studie dalších případů rakoviny a úmrtnosti způsobené radiologickým uvolňováním přinesly odlišné výsledky. V roce 2007, při příležitosti 50. výročí požáru, publikoval nový akademický výzkum zdravotních účinků incidentu Richard Wakeford, hostující profesor na Daltonském jaderném institutu v Manchesteru a bývalý vědecký pracovník britského úřadu pro atomovou energii John Girlanda. Jejich studie dospěla k závěru, že protože skutečné množství radiace uvolněné v ohni by mohlo být dvojnásobné oproti předchozím odhadům a že radioaktivní oblak skutečně putoval dále na východ, došlo v důsledku požáru dlouhodobě k 100 až 240 úmrtím na rakovinu.

Studie pracovníků z roku 2010, kteří se přímo podíleli na vyčištění - a proto se očekávalo, že zaznamenají nejvyšší míru expozice - nezjistila žádné významné dlouhodobé účinky na zdraví z jejich zapojení.

Záchranné operace

Reaktor byl nezachránitelný; tam, kde to bylo možné, byly odstraněny palivové tyče a biologický štít reaktoru byl utěsněn a ponechán neporušený. Na hromádce zůstává přibližně 6700 požárně poškozených palivových článků a 1700 požárem poškozených izotopových kazet. Poškozené jádro reaktoru bylo stále mírně teplé v důsledku pokračujících jaderných reakcí. V roce 2000 se odhadovalo, že jádro stále obsahuje

• 1470 TBq (4,1 g ) tritia (poločas rozpadu 12 let),
• 213 TBq (69 g) cesia-137 (poločas rozpadu 30 let),
• 189 TBq (37 g), každý ze stroncia-90 (poločas rozpadu 29 let) a jeho dceřiného yttria-90 ,
• 9,12 TBq (4,0 kg) plutonia-239 (poločas rozpadu 24 100 let),
• 1,14 TBq (0,29 g) plutonia-241 (poločas rozpadu 14 let)

stejně jako menší aktivity jiných radionuklidů . Windscale Pile 2, přestože byl požárem nepoškozený, byl považován za příliš nebezpečný pro další použití. Krátce nato bylo zavřeno. Od té doby nebyly postaveny žádné vzduchem chlazené reaktory. Konečné odstranění paliva z poškozeného reaktoru bylo naplánováno na začátek v roce 2008 a bude pokračovat další čtyři roky.

Kontroly ukázaly, že nedošlo k požáru grafitu a poškození grafitu bylo lokalizováno v důsledku silně přehřátých palivových soustav uranu poblíž.

Vyšetřovací rada

Rada Vyšetřovací setkal pod vedením sira Williama Penney od 17. do 25. října 1957. „Penney Report“ byla předložena předsedovi United Kingdom Atomic Energy Authority a tvořil základ vlády bílé knihy předložené Evropskému parlamentu v listopadu 1957. V lednu 1988 byl vydán veřejným záznamovým úřadem . V roce 1989 byl vydán revidovaný přepis, který následoval po práci na vylepšení přepisu původních nahrávek.

Penney informoval dne 26. října 1957, 16 dní po uhasení požáru, a dospěl ke čtyřem závěrům:

• Primární příčinou nehody bylo druhé jaderné topení 8. října, aplikované příliš brzy a příliš rychle.
• Kroky přijaté k řešení nehody, jakmile byly objeveny, byly „rychlé a účinné a projevovaly značnou oddanost povinnosti ze strany všech zúčastněných“.
• Opatření přijatá k řešení následků nehody byla přiměřená a „nedošlo k žádnému bezprostřednímu poškození zdraví žádné veřejnosti ani pracovníků ve Windscale“. Bylo velmi nepravděpodobné, že by se vyvinuly nějaké škodlivé účinky. Zpráva však velmi kriticky hodnotila technické a organizační nedostatky.
• Bylo zapotřebí podrobnější technické posouzení, které by vedlo k organizačním změnám, jasnější odpovědnosti za zdraví a bezpečnost a lepší definici limitů dávky záření.

Ti, kteří byli přímo zapojeni do událostí, byli potěšeni Penneyovým závěrem, že přijaté kroky byly „rychlé a účinné“ a „projevovaly značnou oddanost povinnosti“. Někteří se domnívali, že odhodlání a odvaha, kterou Thomas Tuohy ukázal, a kritická role, kterou hrál v averzi k úplné katastrofě, nebyly řádně uznány. Tuohy zemřel 12. března 2008, protože za své rozhodné činy nikdy nedostal žádné veřejné uznání.

Zpráva vyšetřovací rady oficiálně dospěla k závěru, že požár byl způsoben „nesprávným úsudkem“ stejnými lidmi, kteří poté riskovali své životy, aby požár uhasili. Vnuk Harolda Macmillana, premiéra v době požáru, později navrhl, aby americký Kongres vetoval plány Macmillana a amerického prezidenta Dwighta Eisenhowera na společný vývoj jaderných zbraní, kdyby věděli, že je to kvůli bezohlednosti rozhodnutí britské vlády a že Macmillan zakryl, co se skutečně stalo. Tuohy o úřednících, kteří řekli USA, že jeho zaměstnanci způsobili požár, řekl, že „byli sprchou parchantů“.

Lokalita Windscale byla dekontaminována a stále se používá. Část místa byla později přejmenována na Sellafield poté, co byla převedena do BNFL , a celé místo nyní vlastní úřad pro vyřazování jaderných zařízení z provozu .

Srovnání s jinými nehodami

Uvolňování radiace požárem ve Windscale bylo v Černobylu v roce 1986 značně překročeno, ale oheň byl popisován jako nejhorší nehoda reaktoru do roku Three Mile Island v roce 1979. Epidemiologické odhady uvádějí počet dalších rakovin způsobených ostrovem Three Mile Island nehoda ne více než jedné; okamžité ztráty si vyžádal pouze Černobyl.

Ostrov Three Mile Island byl civilním reaktorem a Černobylem především tak, že oba byly používány k výrobě elektrické energie. Naproti tomu Windscale byl používán pro čistě vojenské účely.

Reaktory na ostrově Three Mile Island, na rozdíl od reaktorů ve Windscale a Černobylu, byly v budovách navržených tak, aby obsahovaly radioaktivní materiály uvolněné při havárii reaktoru.

Jiné vojenské reaktory přinesly okamžité známé oběti, jako například incident z roku 1961 v závodě SL-1 v Idahu, který zabil tři operátory.

Nehoda ve Windscale byla také souběžná s katastrofou v Kyshtymu , mnohem vážnější nehodou, ke které došlo 29. září 1957 v závodě Mayak v Sovětském svazu , kdy došlo k selhání chladicího systému pro nádrž s desítkami tisíc tun rozpuštěný jaderný odpad měl za následek nejaderný výbuch.

Požár Windscale byl zpětně klasifikován jako stupeň 5, nehoda s širšími důsledky, na stupnici International Nuclear Event Scale .

Kontaminace irského moře

V roce 1968 byl v časopise Nature publikován článek o studii radioizotopů nalezených v ústřicích z Irského moře pomocí gama spektroskopie . Bylo zjištěno, že ústřice obsahují ¹⁴¹ Ce , ¹⁴⁴ Ce , ¹⁰³ Ru , ¹⁰⁶ Ru , ¹³⁷ Cs , ⁹⁵ Zr a ⁹⁵ Nb . Kromě toho byl nalezen produkt aktivace zinku ( ⁶⁵ Zn ); to je myšlenka být kvůli korozi magnoxového palivového pláště v chladicích rybnících . Byla také přítomna řada hůře detekovatelných čistých radionuklidů rozpadajících se alfa a beta , jako je ⁹⁰ Sr a ²³⁹ Pu , ale ty se neobjevují v gama spektroskopii, protože při rozpadu nevytvářejí žádné znatelné gama paprsky .

Televizní dokumenty

V roce 1983 vydala společnost Yorkshire Television dokument zaměřený na zdravotní účinky požáru s názvem Windscale - Nuclear Laundry . Tvrdilo se, že shluky leukémie u dětí kolem Windscale lze přičíst radioaktivnímu spadu z ohně.

V roce 1990 byl uveden první ze tří dokumentů BBC o incidentu. Dokument nazvaný Náš reaktor je v plamenech obsahoval rozhovory s klíčovými pracovníky závodu, včetně Toma Tuohyho, zástupce generálního ředitele společnosti Windscale v době incidentu.

V roce 1999 BBC vytvořilo vzdělávací dramaticko-dokumentární film o požáru jako 30minutovou epizodu „Disaster“ (řada 3) s názvem Atomové peklo . Následně byl propuštěn na DVD .

V roce 2007 BBC vytvořila další dokument o nehodě s názvem „Windscale: Největší britská jaderná katastrofa“, který zkoumá historii prvního britského jaderného zařízení a jeho roli ve vývoji jaderných zbraní . Dokument přináší rozhovory s klíčovými vědci a provozovateli zařízení, jako je Tom Tuohy. Dokument naznačuje, že požár - první požár v každém jaderném zařízení - byl způsoben uvolněním bezpečnostních opatření v důsledku tlaku britské vlády na rychlou výrobu štěpných materiálů pro jaderné zbraně.

Nehoda Windscale je zobrazena také ve filmu O Lucky Man! kde se objeví Malcolm McDowell .

Izotopové kazety

Následující látky byly umístěny do kovových kazet a podrobeny neutronovému záření za vzniku radioizotopů. Cílový materiál i některé izotopy produktů jsou uvedeny níže. Z nich vydání polonia-210 nejvýznamněji přispělo ke kolektivní dávce v obecné populaci.

• Slitina lithium-hořčík : tritium
• Nitrid hliníku : uhlík-14
• Chlorid draselný : chlor-36
• Kobalt : kobalt-60
• Thulium : thulium-170
• Thallium : thallium-204
• Oxid vizmutu : polonium-210
• Thorium : uran-233

Viz také

• RAF Lakenheath jaderné blízko katastrof

Poznámky

Reference

Další čtení

• http://iopscience.iop.org/journal/0952-4746/page/Focus_on_Kyshtym_and_Windscale
• „Srážky z větrných vln projely celou Evropu“, Rob Edwards. New Scientist , 6. října 2007.
• „Černobyl: nejhorší, ale ne první“, Walter C. Patterson . Bulletin atomových vědců , srpen/září 1986.
• „Tajemství požáru Windscale odhaleno“, F. Pearce. New Scientist vol 99 29. září 1983 s. 911
• „Windscale; údajný zvýšený výskyt rakoviny “, T. Beardsley. Nature vol 306 Číslo 5938 3. listopadu 1983 str. 5
• „ Accident at Windscale: World's First Atomic Alarm “, Hartley Howe. Popular Science , říjen 1958, roč. 173, č. 4.
• „Hodnocení radiologického dopadu palby reaktoru ve větrném měřítku“, MJ Crick, GS Linsley. Zprávy NRPB, říjen 1957, listopad 1982.
• Letecký radiometrický průzkum oblasti Windscale, 19. - 22. října 1957. Hlášení AERE, č. R2890. (Zřízení výzkumu atomové energie).
• Depozice stroncia 89 a stroncia 90 na zemědělské půdě a jejich vstup do mléka po havárii reaktoru ve Windscale v říjnu 1957. AHSB (Úřad pro atomovou energii Spojeného království).
• 'Accident at Windscale' British Medical Journal 16. listopadu 1957; 2 (5054), str. 1166-8 .

externí odkazy

• Video z přednášky Johna Dunstera Memorial na výroční konferenci SRP 2017, prof. R Wakeforda. Zahrnuje radiologické aspekty Windscale Fire
• „Windscale“ . Úřad pro vyřazování jaderných zařízení z provozu. Archivovány od originálu dne 25. března 2014.
• „1957 Windscale Fire“ . lakestay.co.uk. 5. července 2009.
• „Windscale Nuclear Incident“ . Virtuální jaderný turista. 22. prosince 2005.
• „1957: Vyšetřování zveřejňuje příčinu jaderného požáru“ . BBC. 08.11.1957.
• Marsden, BJ; Preston, SD; Wickham, AJ ( AEA Technology plc , Warrington (Spojené království)); Tyson, A. (Process and Radwaste Chemistry Dept., AEA TEchnology plc, Windscale (Spojené království)) (8. – 10. Září 1997). „Hodnocení problémů bezpečnosti grafitu pro britské produkční hromady ve Windscale“ (PDF) . MAAE .Správa CS1: více jmen: seznam autorů ( odkaz )
• Paul Dodgson (8. – 9. Října 2007). „Rádio hraje - energetický průmysl: WINDSCALE .... 2007“ . suttonelms.org.uk.