A szélsebességi nukleáris katasztrófa

2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39

Reaktortervezés

A Seascale-ban két reaktort építettek plutónium termelésére az 1940-es évek végén / az 1950-es évek elején: Windscale Piles 1 és 2. Mindkét reaktor lényegében grafit grafikon, alumíniummal bevont urán rudakkal, más elemekkel és / vagy izotópokkal az egyébként szilárd grafiton keresztül. Az egyik oldalról levegőt fújtak a grafit felett, és a rudak hűtik őket, miközben forró levegőt húztak ki a másik végéről, és nagy kisülési halmok segítségével szellőztek. Az utolsó pillanatban az előretolt lélek sürgetésére szánt szűrők az egyes veretek tetejére kerültek.

Magban hasadt a magban, amikor a neutronok ütköztek az uránnal. Ebben a folyamatban extra neutronokat állítottak elő, és a grafit is belecsúszták és megváltoztatták. Ez a kölcsönhatás átformálta a grafit kristályszerkezetét, melynek hatására egy ilyen idő alatt (általában nem kényelmes) felépítené az energiát, amikor hirtelen és veszélyes módon felszabadíthatja. A Winger energia felszabadulásként ismert, a Windscale Pile 2-ben történt, egy ideig a tűz előtt.

Ahelyett, hogy időt vennénk a reaktor újratervezésére, hogy minden rendszere képes volt biztonságosan kezelni ezt a problémát, a dolgozókat elrendelték, hogy a megoldást megoldják (alább). Miért? A politika … természetesen.

Hubris és a hidegháború

A második világháborút követő években Nagy-Britannia kétségbeesetten szerette volna felvenni a H-bombát, hogy egyenrangú legyen az újonnan érkezett amerikaiakkal. A varázslatos recept évekig tartó tárgyalások után a brit Harold Macmillan végül sikerült; 1957 októberének végére aláírta Az Egyesült Királyság elnökének és miniszterelnökének közös rendeltetésű nyilatkozata, amellyel az Egyesült Államok megosztaná Nagy-Britanniával az atomfegyverek titkait.

A nyilvánosságra hozatalig vezető brit tisztviselők nem voltak hajlandók megmutatni az amerikaiaknak, hogy vannak rejtettségeik, problémáik vagy hiányosságaik. Tehát ahelyett, hogy újraterveznének vagy átterveznék a megfelelő és biztonságos működést, gyakran a meglévő anyagokat korlátozzák és olyan módon, hogy soha nem tervezték őket használni.

Például a szélső energia problémájával kihasználták a szén képességeit, hogy valóban magas hőmérsékleten csússzon vissza a helyére, mint a grafit. Ez a módszer, amit az annealing néven ismert, egy vagy két napos ciklust tartalmazott, amely magában foglalja a mag feletti ideiglenesen felmelegedést, mint bármelyik berendezés, beleértve a hűtőrendszert is (485F-ig); miután a reaktor hűtési perióduson esik át, amíg biztonságos a hasadás. A reaktorban lévő hőmérsékletet olyan termoelemekkel ellenőriztük, amelyek alkalmasak a normál műveletek kezelésére, de nem tudták megfelelően mérni a hőkezelés által okozott hőmérsékletváltozásokat. Annak érdekében, hogy a dolgok még rosszabbak legyenek, az idő múlásával több meleg és több ciklusra volt szükség ahhoz, hogy felszabadítsa az extra energiát, de még akkor is (a baleset után még ismeretlen volt) a Wigner energia zsebében maradt a magban.

Ráadásul amikor az Egyesült Államok megváltoztatta bombáját plutóniumból tríciumig, a brit tisztviselők elrendelték a Windscale növényeket, hogy ugyanezt tegyék - annak ellenére, hogy azokat nem tervezték. A megrendelést követően a nukleáris dolgozók módosították a reaktorokat, és különösen az üzemanyag hűtéséhez szükséges egyik komponenst. Nem következmények nélkül, túlmelegedett területek kezdtek kialakulni a magban, de mivel a hőelemeket nem arra tervezték, hogy figyelemmel kísérjék ezeket az eseményeket, a reaktor hőmérője a biztonságos zónában maradt - egészen későn.

A tűz

A reaktort 1957 október 8-án felmelegítették egy hegesztési ciklus részeként; miután a dolgozók arra a következtetésre jutottak, hogy a lágyítás sikeres volt, mint tipikus volt, a hűtőpálcákat behelyezték a ciklus befejezéséhez. A dolgozók rádöbbentek, hogy a kívánt Wigner energia-kibocsátás nem teljesen megtörtént, így újra felhajtották a hőt.

Sok szakértő úgy véli, hogy még a második fűtés előtt is a mag részei sokkal melegebbek voltak, mint mások, de a munkások nem tudták ezt tudni, mert a hőelemek nem, és nem is képesek mérni. Mindenesetre a konszenzus az, hogy a forró pontok a második fűtéssel összeolvadtak egy patront, és ezzel tüzet okoztak. Ezt követően a termoelemek nem regisztrálták a hőmérséklet emelkedését.

1957. október 10-ig a dolgozók idegesek lettek. A Wigner-kibocsátás nyomán követendő maghőmérséklet tipikus csökkenése nem történt meg; inkább, legalább egy hőelem állandó hőmérséklet-emelkedést regisztrált. Anélkül, hogy felismerte volna, hogy a mag gyújtott, a dolgozók megnövekedett a légáram; oxigén hozzáadása a lánghoz; ionizáló radioaktív elemeket felemelték a kéményen, és megfigyelték őket.Ebben az időben a munkások rájöttek, hogy valami súlyosan rossz.

Fontos megjegyezni, hogy ebben a történetben a nukleáris dolgozók hősek voltak. Bár talán kétszer kellett volna gondolniuk, mielőtt a magot kétszer felmelegítenék^th, vagy növeli a 10-es légáramlást^th, azok a tényezők, amelyek valóban a Windscale-tüzeket okozták, olyan politikák voltak, amelyeket egy olyan fizetési fokozattal hoztak létre, amely messze a fejük fölött olyan embereknél volt, akik valójában nem rendelkeztek tipikusan a mérnökök szakértelmével.

Mindenesetre később a 10^th, a dolgozók védőeszközöket használtanak az üzemanyag vizsgálatához; csak akkor észlelték, hogy közel két napig égett. A gyárigazgató felcserélte a reaktorépületet, és észrevette, hogy a dühöngő pokol érintkezésbe kerül a betongal; rettegett, tudta, hogy a védőbetétet nem arra tervezték, hogy ellenálljon az ilyen típusú tűzvésznek.

Tűzoltás

Nem voltak jó lehetőségek. 1957. Október 11 - én a reaktor hőmérséklete meghaladta a 2300F - ot (a kitörés alatt kioltott láva tipikusan hűvösebb); Valójában, miután a tűzoltó próbálkozás részeként fém pólust helyeztek be, amikor kivették, a vég csöpögött.

Ezen a hőmérsékleten, amikor a víz (H2O) megolvad az olvadt fém (mint a reaktor belsejében), oxidálódik, és a hidrogén elválik az oxigénből; a dolgozók attól féltek, hogy a hidrogén összekeveredik a bejövő levegővel, felrobbanhat, kitágíthatja az elszigetelő területet, kitölti a lakosságot veszélyes sugárzásnak és megölte a munkásokat.

Ne felejtsük el, hogy a reaktorok elkeseredett kialakítása miatt a veszélyes szintek ionizáló sugárzása napokig szivárogtatott. Ha a dolgozók úgy döntenek, hogy egyszerűen elhagyják a tüzet, még akkor is, ha az elszigetelés nem szűnik meg (szinte biztosan nem sikerült), a sugárzás továbbra is szennyezte volna a vidéket.

Tehát megpróbálták az egyetlen más lehetőségüket: a tüzet éhínülnek folyékony szén-dioxiddal; sajnos nem tudtak nagyon alkalmazkodni. Végül a tűz elnyelte az utolsó nevetést, mert még az oxigént is elfogyasztotta a CO2-ben.

Bármelyik másik lehetőség nélkül maradtak, bekapcsolták a tömlőket, bár még mindig féltek, hogy kikapcsolják a hűtő- és szellőzőrendszert. A víz nem robbanást okozott, de kevés volt a lángok elfojtására. Egy utolsó árokban a reaktort mindenki kivonta, kivéve az üzemvezetőt és a tűzvezetőt, és a levegőt lekapcsolták.

A menedzser ismét felmászott a reaktorra, és rájött, hogy az éhező tűz nagy szívóerőt hoz létre egy sikertelen kísérletben, hogy fenntartsa magát. Sikertelenül, a lángok lassan elhullottak, majd a ragyogás visszahúzódott. A magot további 24 órán át öntöttük a magra, amíg teljesen le nem hűlt.

utóhatás

Még mindig szívesen kezdenek kezelni a nukleáris fegyverek tervezeteit, a brit vezetők lefedték a baleset valódi okait, és a Windscale hősi munkásainak hibáztatták. A csalás sikeres volt, és az Egyesült Államok megosztotta nukleáris titkait a britekkel. A BBC és mások által végzett későbbi vizsgálatok rávilágítottak arra, hogy a kormány nyugodt biztonsági politikája volt, amely végső soron hibás.

Egészségügyi bölcsesség, katasztrófa is volt. Bár nem a Csernobilra vonatkozó skálán, úgy gondolják, hogy a jód-131, cézium-137 és xenon-133 felszabadulása legalább 200 rákos esetet okozott; úgy gondolják, hogy a számok jóval magasabbak lennének, ha nem lenne a szűrők utolsó pillanatban történő hozzáadása.

Szerencsére azonban a tűzzel szemben álló bátor munkásoknak nem volt a rák vagy a halandóság növekedése; valójában a reaktor többszörös léptékű reaktorvezetője 2008-ban 90 évesen halt meg.

A tűz hűtése után 15 tonna urán-tüzelőanyagot zártak le a reaktortartályban a helyszínen, és 2037-ig nem tervezik a leszerelést.