Hanford Site — выведенный из эксплуатации ядерный производственный комплекс, эксплуатируемый федеральным правительством США на реке Колумбия в округе Бентон в американском штате Вашингтон . Он также был известен как Site W и Hanford Nuclear Reservation . Созданный в 1943 году в рамках Манхэттенского проекта , этот объект был домом для Hanford Engineer Works и реактора B , первого в мире полномасштабного реактора по производству плутония . Плутоний, произведенный на этом объекте, использовался в первой атомной бомбе , которая была испытана в ядерном испытании Trinity , и в бомбе Fat Man, использованной при бомбардировке Нагасаки .
Во время Холодной войны проект расширился, включив девять ядерных реакторов и пять крупных комплексов по переработке плутония , которые производили плутоний для большей части из более чем шестидесяти тысяч единиц оружия, созданного для ядерного арсенала США . Ядерные технологии быстро развивались в этот период, и ученые из Хэнфорда добились крупных технологических достижений. Город Ричленд , основанный Манхэттенским проектом, стал самоуправляемым в 1958 году, и жители смогли выкупить свою недвижимость. После того, как было произведено достаточное количество плутония, производственные реакторы были закрыты в период с 1964 по 1971 год.
Многие ранние процедуры безопасности и методы утилизации отходов были неадекватными, что привело к выбросу значительного количества радиоактивных материалов в воздух и реку Колумбия, что привело к более высокому уровню заболеваемости раком в окрестностях. Участок Ханфорда стал центром крупнейшей в стране экологической очистки . Гражданский консультативный совет Ханфорда предоставляет рекомендации от заинтересованных сторон сообщества, включая местные и государственные органы власти, региональные экологические организации, деловые круги и индейские племена . Работы по очистке все еще продолжались в 2023 году, и в работах по очистке было занято более 10 000 рабочих.
В Ханфорде находится коммерческая атомная электростанция Columbia Generating Station и различные центры научных исследований и разработок, такие как Pacific Northwest National Laboratory , Fast Flux Test Facility и LIGO Hanford Observatory . В 2015 году он был включен в состав Национального исторического парка Manhattan Project . Туристы могут посетить это место и реактор B.
Участок Хэнфорд занимает 586 квадратных миль (1518 км 2 ) — примерно эквивалентно половине общей площади Род-Айленда — в округе Бентон, штат Вашингтон . [1] [2] Это пустынная среда, получающая менее десяти дюймов (250 мм) годовых осадков, покрытая в основном кустарниково-степной растительностью. Река Колумбия протекает вдоль участка примерно на 50 миль (80 км), образуя его северную и восточную границу. [3] Реки Колумбия и Якима содержат лосося , осетра , стальноголового форель и окуня , а дикая природа в этом районе включает скунсов , ондатр , койотов , енотов , оленей, орлов, ястребов и сов. Флора включает полынь , горькую траву , различные травы, опунцию и иву . [4]
Первоначальный участок составлял 670 квадратных миль (1740 км 2 ) и включал буферные зоны через реку в округах Грант и Франклин . [5] Часть этой земли была возвращена в частное пользование и теперь покрыта садами, виноградниками и орошаемыми полями. [6] Участок граничит на юго-востоке с Tri‑Cities , столичным районом, состоящим из Ричленда , Кенневика , Паско и более мелких общин, и являющимся домом для почти 300 000 жителей. Ханфорд является основной экономической базой для этих городов. [7] В 2000 году большие части первоначального участка были переданы Национальному памятнику Ханфорд-Рич . [8] Остальная часть была разделена по функциям на три основные зоны: ядерные реакторы были расположены вдоль реки в районе, обозначенном как Район 100; химические разделительные комплексы были расположены внутри страны на Центральном плато, обозначенном как Район 200; и вспомогательные сооружения располагались в юго-восточном углу участка, обозначенном как Зона 300. [9]
В Ханфорде зафиксирована самая высокая температура в штате Вашингтон — 120 °F (48,9 °C), зафиксированная 29 июня 2021 года. [12]
Место слияния рек Якима , Снейк и Колумбия на протяжении столетий было местом встречи коренных народов . Археологические записи проживания коренных американцев в этой области насчитывают более десяти тысяч лет. Племена и народы, включая Якама , Нез Персе и Уматилла, использовали эту область для охоты, рыбалки и сбора растительной пищи. [13] Археологи идентифицировали многочисленные места проживания коренных американцев, включая «деревни с землянками, открытые кемпинги, места разведения рыбы, места охоты/убийства, комплексы для сафари , карьеры и места духовных поисков», [5] а два археологических памятника были включены в Национальный реестр исторических мест в 1976 году. [14]
В 1855 году Айзек Стивенс , губернатор Территории Вашингтон , вел переговоры с индейскими племенами о создании системы резервирования . Договоры были подписаны, но часто игнорировались, поскольку система резервирования, которую они предписывали, была несовместима с традиционным собирательством или семейными объединениями. В сентябре 1858 года военная экспедиция под командованием полковника Джорджа Райта разбила индейские племена в битве на равнинах Спокана, чтобы заставить их соблюдать систему резервирования. [15] Тем не менее, использование индейцами этой территории продолжалось и в 20 веке. Народ ванапум никогда не был принудительно заселен в резервацию, и они жили вдоль реки Колумбия в долине Прист-Рапидс до 1943 года. [5]
После того, как в Британской Колумбии было обнаружено золото , старатели исследовали бассейн реки Колумбия в поисках золота, но без особого успеха. Уолла-Уолла , который был основан как военный пост в 1858 году, стал центром поставок горнодобывающей продукции, а в Уайт- Блаффс был открыт универсальный магазин . В 1859 году Бен Снайпс основал ранчо в долине Якима, а в 1879 году в этот район была продлена Северная Тихоокеанская железная дорога . Инженеры-железнодорожники основали города Кенневик и Паско. Поселенцы переселились в этот регион, первоначально вдоль реки Колумбия к югу от Прист-Рапидс. Они основали фермы и сады, поддерживаемые небольшими ирригационными проектами, но большинство из них обанкротилось во время паники 1893 года . Закон о мелиорации 1902 года предусматривал участие федерального правительства в финансировании ирригационных проектов, и население снова начало расти, с небольшими городскими центрами в Ханфорде , Уайт-Блаффс и Ричленде, основанными между 1905 и 1910 годами. Великая депрессия 1930-х годов снизила цены на сельскохозяйственные товары, и многие фермы были конфискованы или заброшены. Экономика поддерживалась строительством плотины Гранд-Кули между 1933 и 1942 годами и созданием военно-морской авиабазы Паско в 1942 году. [16] [17]
Во время Второй мировой войны Секция S-1 Федерального управления научных исследований и разработок (OSRD) спонсировала исследовательский проект по плутонию . Исследования проводились учеными в Металлургической лаборатории Чикагского университета . В то время плутоний был редким элементом, который только недавно был синтезирован в лабораториях. Было высказано предположение, что плутоний является расщепляющимся и может быть использован в атомной бомбе . Правительство Соединенных Штатов было обеспокоено тем, что нацистская Германия разрабатывает программу создания ядерного оружия . Физики Металлургической лаборатории работали над проектированием ядерных реакторов («колодцев»), которые могли бы облучать уран и трансмутировать его в плутоний. Тем временем химики исследовали способы отделения плутония от урана. [18]
В сентябре 1942 года бригадный генерал Лесли Р. Гроувс-младший стал директором Манхэттенского проекта , как он стал называться. [19] Проект по строительству промышленных предприятий по производству плутония носил кодовое название проект X-10. [20] Гроувс нанял DuPont , фирму, с которой он работал в прошлом по строительству заводов по производству взрывчатых веществ, для проектирования, строительства и эксплуатации комплекса по производству плутония. [21] [22] [23]
Чтобы избежать ярлыка торговца смертью , как это было с компанией после Первой мировой войны, исполнительный комитет DuPont настоял на том, чтобы она не получала никаких платежей. По юридическим причинам был согласован контракт Cost Plus Fixed Fee с комиссией в один доллар. Президенту DuPont, Уолтеру С. Карпентеру-младшему , были даны заверения в том, что правительство берет на себя всю ответственность за опасности, связанные с проектом. [24] [25]
Карпентер выразил сомнения относительно строительства реакторов в Оук-Ридже, штат Теннесси ; поскольку Ноксвилл находится всего в 20 милях (32 км), катастрофическая авария может привести к гибели людей и серьезным последствиям для здоровья. Даже менее смертельная авария может нарушить жизненно важное военное производство, в частности, алюминия, и вызвать эвакуацию заводов по разделению изотопов Манхэттенского проекта . Дальнейшее распространение объектов в Оук-Ридже потребовало бы покупки большего количества земли, а необходимое расширение все еще было неопределенным; для целей планирования предполагалось шесть реакторов и четыре завода по химическому разделению. [26]
Идеальное место описывалось по восьми критериям:
Самым важным из этих критериев была доступность электроэнергии. Потребности военной промышленности создали дефицит электроэнергии во многих частях страны, и использование Tennessee Valley Authority (TVA) было исключено, поскольку ожидалось, что Clinton Engineer Works израсходует все свои излишки электроэнергии. Это привело к рассмотрению альтернативных площадок на Тихоокеанском северо-западе и юго-западе , где имелись излишки электроэнергии. Между 18 и 31 декабря 1942 года, всего через двенадцать дней после того, как команда Металлургической лаборатории под руководством Энрико Ферми запустила Chicago Pile 1 , первый ядерный реактор, группа из трех человек, состоящая из полковника Франклина Т. Маттиаса и инженеров DuPont AES Hall и Gilbert P. Church, осмотрела наиболее перспективные потенциальные площадки. [27] [28] [29] [30] Маттиас сообщил Гроувсу, что площадка в Хэнфорде была «гораздо более благоприятной практически во всех отношениях, чем любая другая»; [31] исследовательская группа была особенно впечатлена тем фактом, что высоковольтная линия электропередачи от плотины Гранд-Кули до плотины Бонневиль проходила через участок, а на его краю находилась электрическая подстанция . Гроувс посетил участок 16 января 1943 года и одобрил выбор. [32] Объект стал известен как Hanford Engineer Works (HEW), а участок получил кодовое название Site W. [33]
Военный министр Генри Л. Стимсон санкционировал приобретение земли 8 февраля 1943 года. [ 32] [34] Офис проекта округа Манхэттен открылся в Проссере, штат Вашингтон , 22 февраля, а компания Washington Title Insurance Company открыла там офис для выдачи сертификатов о праве собственности . Федеральный судья Льюис Б. Швелленбах на следующий день выдал приказ о владении в соответствии с Законом о полномочиях во время Второй войны , и первый участок был приобретен 10 марта. [34] [35] Около 4218 участков общей площадью 428 203,95 акров (173 287,99 га) должны были быть приобретены, [36] что сделало его одним из крупнейших проектов по приобретению земли в истории Америки. [37]
Большая часть земли (около 88 процентов) была покрыта полынью, на которой паслось от восемнадцати до двадцати тысяч овец. Около одиннадцати процентов составляли сельскохозяйственные угодья, хотя не все они были возделываемыми. Фермеры считали, что им следует компенсировать стоимость посаженных ими культур, а также стоимость самой земли. [38] Поскольку планы строительства еще не были составлены, и работа на участке не могла начаться немедленно, Гроувс решил отложить изъятие физического владения обрабатываемой собственностью, чтобы позволить фермерам собрать урожай, который они уже посадили. Это уменьшило трудности для фермеров и позволило избежать пустой траты продовольствия в то время, когда страна столкнулась с нехваткой продовольствия, а федеральное правительство призывало граждан разбивать сады победы . [39] [40] Военное министерство договорилось с Федеральной тюремной промышленностью о том, чтобы урожай собирали заключенные из исправительного учреждения острова Макнил . [41] [42]
Урожай весной и летом 1943 года был исключительно хорош, а высокие цены на урожай из-за войны значительно увеличили стоимость земли. Для разрешения споров о компенсации, причитающейся продавцам, потребовалось судебное разбирательство. [39] [40] Недовольство приобретением было очевидно в письмах, отправленных жителями участка Хэнфорд в Министерство обороны и юстиции , и Комитет Трумэна начал проводить расследования. Стимсон встретился с председателем комитета, сенатором Гарри С. Трумэном , который согласился исключить участок Хэнфорд из расследования комитета по соображениям национальной безопасности. Судебные присяжные с пониманием отнеслись к претензиям землевладельцев, и присужденные выплаты значительно превысили правительственные оценки. [43] Когда Манхэттенский проект закончился 31 декабря 1946 года, оставалось еще 237 участков, которые нужно было урегулировать. [44]
Около 1500 жителей Ханфорда, Уайт-Блаффс и близлежащих поселений были переселены, а также народ ванапум, конфедеративные племена и группы нации якима , конфедеративные племена индейской резервации Уматилла и племя не-персе. [45] [46]
Коренные американцы привыкли ловить рыбу в реке Колумбия около Уайт-Блаффс в течение двух или трех недель в октябре. Рыбу, которую они вылавливали, сушили и использовали в качестве еды на зиму. Коренные жители отклонили предложения о ежегодной денежной выплате, и была заключена сделка, позволяющая вождю и его двум помощникам выдавать пропуска на ловлю рыбы в этом месте. Это право позже было отменено по соображениям безопасности. Маттиас заверил, что к могилам коренных американцев будут относиться с уважением, но прошло пятнадцать лет, прежде чем людям ванапум разрешили доступ для обозначения кладбищ. В 1997 году старейшинам разрешили приводить детей и молодых людей на это место один раз в год, чтобы они узнали об их священных местах. [47]
DuPont рекламировала в газетах рабочих для неопределенного «военного строительного проекта» на юго-востоке Вашингтона, предлагая «привлекательную шкалу заработной платы» и условия проживания. [48] Обычно при разработке в таком изолированном районе сотрудники размещаются на месте, но в этом случае по соображениям безопасности было желательно разместить их на расстоянии не менее 10 миль (16 км). Даже строительная рабочая сила не могла быть размещена на месте, потому что некоторые операции на заводе должны были выполняться во время пусковых испытаний. Армия и инженеры DuPont решили создать два сообщества: временный строительный лагерь и более существенную рабочую деревню. Строительство было ускорено за счет размещения их на местах существующих деревень, чтобы воспользоваться уже имеющимися зданиями, дорогами и коммунальной инфраструктурой. Они основали строительный лагерь на месте деревни Ханфорд, а рабочую деревню — на месте Ричленд. [49]
Численность рабочих на стройке достигла пика в 45 096 человек 21 июня 1944 года. [50] Около тринадцати процентов составляли женщины, а небелые составляли 16,45 процента. Афроамериканцы жили в отдельных кварталах, имели собственные столовые и зоны отдыха, [51] и получали меньше, чем белые рабочие. [52] В Хэнфорде было предоставлено три типа размещения: казармы, бараки и стоянки для трейлеров. Первые прибывшие рабочие жили в палатках, пока возводили первые бараки. Строительство бараков началось 6 апреля 1943 года, и в конечном итоге было возведено 195 бараков: 110 для белых мужчин, 21 для чернокожих мужчин, 57 для белых женщин и семь для чернокожих женщин. Бараки представляли собой сборные жилища из фанеры и целотекса , в каждом из которых могли разместиться от десяти до двадцати рабочих. В общей сложности в бараках и бараках размещалось 39 050 рабочих. У многих рабочих были собственные трейлеры, которые перевозили их семьи с одной военной стройки на другую. Было создано семь трейлерных лагерей, и на пике строительных работ в них жили 12 008 человек. [53] [54]
DuPont выставил контракт на строительство деревни Ричленд на тендер, и контракт был присужден участнику, предложившему самую низкую цену, Г. Альбину Персону , 16 марта 1943 года. Персон разработал ряд стандартных проектов домов, основанных на моде дизайна домов в стиле Кейп-Код и ранчо того времени. [55] Персон признал необходимость скорости и эффективности, но его видение образцового сообщества конца 20-го века отличалось от строгой концепции Гроувса. В конечном итоге Персон добился своего по большинству вопросов, потому что его подрядчиком был DuPont, а не армия. [55] Полученный компромисс на многие годы поставил Ричленд в невыгодное положение из-за неадекватных тротуаров, магазинов и лавок, отсутствия общественного центра и слишком узких дорог. В отличие от Оук-Риджа и Лос-Аламоса , Ричленд не был окружен высоким проволочным забором, поэтому Маттиас попросил DuPont обеспечить его чистоту и порядок. [56]
Строительство ядерных объектов продвигалось быстро. До окончания войны в августе 1945 года HEW построила 554 здания в Хэнфорде, включая три ядерных реактора (105-B, 105-D и 105-F) и три завода по переработке плутония (221-T, 221-B и 221-U). [31] Проект требовал 386 миль (621 км) дорог, 158 миль (254 км) железных дорог и четыре электрические подстанции. HEW использовала 780 000 кубических ярдов (600 000 м 3 ) бетона и 40 000 коротких тонн (36 000 т) конструкционной стали. [57]
Строительство реактора B началось в августе 1943 года и было завершено 13 сентября 1944 года. Реактор достиг критического состояния в конце сентября и, преодолев нейтронное отравление , произвел свой первый плутоний 6 ноября 1944 года. [58] Реакторы имели графитовый замедлитель и водяное охлаждение. Они состояли из графитового цилиндра размером 28 на 36 футов (8,5 на 11,0 м), весом 1200 коротких тонн (1100 т), лежащего на боку, пронизанного горизонтально по всей его длине 2004 алюминиевыми трубками, содержащими 200 коротких тонн (180 т) урановых стержней. [59] [60] У них не было движущихся частей; единственными звуками были звуки водяных насосов. [61] Охлаждающая вода прокачивалась по трубкам со скоростью 30 000 галлонов США в минуту (1900 л/с). [59] Этого было достаточно для города с миллионным населением. [62] [63]
Уран поступал на завод Hanford Engineer Works в виде заготовок . В зоне изготовления и тестирования металла (300) их прессовали в стержни и обрабатывали на станках в цилиндрические детали диаметром 1,569 дюйма (3,99 см) и длиной 8 дюймов (20 см), известные как «слитки». Первоначальная загрузка трех реакторов требовала более двадцати тысяч заготовок, и еще две тысячи требовались каждый месяц. Уран очень реактивен с водой, поэтому для защиты заготовок от коррозии охлаждающей водой их консервировали в алюминии после погружения в расплавленную ванну из сплава меди и олова, а колпачок приваривали дуговой сваркой . Дефектная банка могла лопнуть и заклинить в реакторе, остановить поток охлаждающей воды и вызвать полную остановку реактора, поэтому процесс консервации должен был быть точным. [64] [65]
Облученные топливные слитки перевозились по железной дороге на специальном железнодорожном вагоне, управляемом дистанционно, на огромные дистанционно управляемые химические разделительные заводы, расположенные примерно в 10 милях (16 км) от них. [66] Разделительные здания представляли собой массивные безоконные бетонные конструкции длиной 800 футов (240 м), высотой 80 футов (24 м) и шириной 65 футов (20 м) с бетонными стенами толщиной от 3 до 5 футов (от 0,91 до 1,52 м). Внутри зданий находились каньоны и галереи, где ряд этапов химической обработки отделял небольшое количество плутония от оставшегося урана и продуктов деления . [67] [68]
Предметы перемещались с помощью 60-футового (18-метрового) мостового крана . Как только они начали обрабатывать облученные заготовки, оборудование стало настолько радиоактивным, что для людей было бы небезопасно когда-либо контактировать с ним, поэтому инженеры разработали методы, позволяющие заменять компоненты с помощью дистанционного управления. [69] Перископы и система видеонаблюдения давали оператору возможность наблюдать за процессом. Они собирали оборудование с помощью дистанционного управления, как будто область уже была радиоактивной. [69] Для приема радиоактивных отходов из процесса химического разделения были «резервуарные парки», состоящие из 64 однослойных подземных резервуаров для отходов. [70]
Первая партия плутония была очищена на заводе 221-T с 26 декабря 1944 года по 2 февраля 1945 года и доставлена в лабораторию Лос-Аламоса в Нью-Мексико 5 февраля 1945 года. [71] Два идентичных реактора, реактор D и реактор F, были запущены 5 декабря 1944 года и 15 февраля 1945 года соответственно, и все три реактора работали на полной мощности (250 мегаватт) к 8 марта 1945 года. [72] К апрелю килограммовые партии плутония были отправлены в Лос-Аламос. В мае автоколонны заменили поезда, а в конце июля поставки начали отправляться по воздуху из аэропорта в Хэнфорде. [73]
Хотя реакторы можно было остановить за две с половиной секунды, они все равно вырабатывали тепло из-за распада продуктов деления. Поэтому было жизненно важно, чтобы поток воды не прекращался. [62] [63] Если бы отключилось электричество, паровые насосы автоматически включились бы и продолжали подавать воду на полной мощности достаточно долго, чтобы обеспечить упорядоченное отключение. [74] Это произошло 10 марта 1945 года, когда японская бомба-воздушный шар попала в высоковольтную линию между Гранд-Кули и Бонневиллем. Это вызвало скачок напряжения в линиях к реакторам. Автоматически была инициирована аварийная остановка , и устройства безопасности отключили реакторы. Бомба не взорвалась, и линия электропередачи не была сильно повреждена. [75] [76] Hanford Engineer Works был единственным ядерным объектом США, который подвергся вражеской атаке. [77]
Хэнфорд поставлял плутоний для бомбы, использованной в ядерном испытании Trinity в 1945 году . [78] В течение всего этого периода Манхэттенский проект поддерживал совершенно секретную классификацию. Менее одного процента работников Хэнфорда знали, что они работали над проектом ядерного оружия. [79] Гроувс отметил в своих мемуарах, что «Мы удостоверились, что каждый участник проекта полностью понимал свою роль в общих усилиях; это, и ничего больше». [80] Существование и цель Хэнфорда были публично раскрыты в пресс-релизах 7 и 9 августа 1945 года, после бомбардировки Хиросимы , но до того, как плутоний из Хэнфорда был использован (в Fat Man ) во время бомбардировки Нагасаки 9 августа . [81]
Маттиаса на посту инженера сменил полковник Фредерик Дж. Кларк в январе 1946 года. [82] [83] Вскоре Дюпон тоже ушел. Карпентер попросил освободить его от контракта. [84] [85] Гроувс сообщил об этом Роберту П. Паттерсону , который сменил Стимсона на посту военного министра 21 сентября 1945 года, [86] Гроувс выбрал в качестве замены General Electric (GE), [87] которая взяла на себя управление операциями в Хэнфорде 1 сентября 1946 года и приняла формальный контроль 30 сентября. [84] [85] 31 декабря 1946 года Манхэттенский проект был завершен, и контроль над объектом в Хэнфорде перешел к Комиссии по атомной энергии (AEC). [88] Общая стоимость Hanford Engineer Works на тот момент составляла 348 101 240 долларов США (что эквивалентно 5 438 933 368 долларам США в 2023 году). [89]
GE унаследовала серьезные проблемы. Непрерывная работа реакторов на полной мощности привела к эффекту Вигнера , разбуханию графита из-за смещения атомов в его кристаллической структуре при столкновениях с нейтронами. Это могло привести к деформации алюминиевых трубок, используемых для топлива и стержней управления, и полному отключению реакторов в случае разрыва водопровода. Полоний-210, используемый в нейтронных инициаторах « Толстяка», имел период полураспада всего 138 дней, поэтому было необходимо поддерживать реактор в рабочем состоянии, иначе оружие вышло бы из строя. Поэтому армия остановила реактор B 19 марта. В августе 1946 года Франклину сообщили, что облучение сырья для получения более 200 граммов плутония на метрическую тонну урана приводит к слишком большому количеству нежелательного плутония-240 в продукте. Уровень мощности реакторов D и F был снижен, что также продлило их срок службы. [90] [91] [92] Были проведены некоторые эксперименты с отжигом графита. В ходе лабораторных испытаний образцов было обнаружено, что нагрев до 400 °C (752 °F) удаляет графит на 24 процента, до 600 °C (1112 °F) — на 45 процентов, а до 1000 °C (1830 °F) — на 94 процента, но последствия такого нагрева реакторов должны были быть рассмотрены до того, как это было предпринято. [93]
.jpg/1280px-HD.6C.043_(11857305216).jpg)
Другая проблема заключалась в том, что процесс фосфата висмута, используемый для отделения плутония, оставлял уран в невосстанавливаемом состоянии. Металлургическая лаборатория исследовала многообещающий новый процесс окислительно-восстановительного разделения, используя гексон в качестве растворителя. [90] [94] [95] Комиссия по атомной энергии была обеспокоена поставками урана, и Генеральный консультативный комитет Комиссии по атомной энергии рекомендовал, чтобы строительство окислительно-восстановительного завода было поставлено в приоритет. [94]
Тем временем отстойники отходов заполнились шламом , и попытки перевезти его в зоны хранения отходов (241) не увенчались успехом. Поэтому было решено обойти отстойники отходов и отправить шлам напрямую в зону 200, и в августе 1946 года началось строительство объездной дороги. GE объявила тендер на строительство нового резервуарного парка для хранения отходов. [96] Были предприняты усилия по более эффективному использованию имеющегося урана. Стружка, обрезки и опилки от процесса изготовления шлаков были отправлены в лабораторию Эймса в Айове для брикетирования . Оборудование оттуда было отправлено в Hanford Engineer Works. Брикеты вместе с урановым металлоломом были отправлены в компанию Metal Hydrides Company для переплавки в заготовки. [97]
В 1947 году напряженность в отношениях с Советским Союзом возросла с началом Холодной войны . [98] 2 сентября Кларка сменил Карлтон Шугг. [99] В течение нескольких дней после прибытия он потребовал использовать сверхурочные для ускорения строительных работ, которые тогда велись. [100] Размер ядерного запаса был ограничен производством плутония. Его было достаточно для тринадцати бомб в конце 1947 года. Уолтер Дж. Уильямс, директор по производству AEC, [101] работал с инженерами GE над разработкой планов для трех заменяющих реакторов (называемых BR, DR и FR). Чтобы сэкономить время и деньги, они должны были быть построены рядом с существующими реакторами, где они могли бы использовать свою охлаждающую воду и разделительные установки. Затем на новых площадках должны были быть построены еще два реактора. [102] [103]
Пока это рассматривалось в КАЭ, GE экспериментировала с отжигом и обнаружила, что если реакторы работали при 299 °C (570 °F), а затем медленно охлаждались, кристаллическая структура графита могла быть восстановлена. [104] Реакторы могли работать при более высоких температурах, увеличивая уровень мощности. Часть гелия в атмосфере, окружающей реакторы, была заменена углекислым газом , который проводил тепло менее эффективно. Это позволяло большему количеству тепла накапливаться в графите. [105] Чтобы уменьшить частоту застревания банок, их размер был уменьшен с 8 до 4 дюймов (от 20 до 10 см). Больше плутония производилось за счет более длительного хранения топливных элементов в реакторе. Вместо того, чтобы выталкивать всю трубку, выталкивалась ее половина, что позволяло элементам проводить время в тех частях реактора, где поток нейтронов был менее плотным. [106] Старые реакторы теперь могли работать гораздо дольше. В декабре КАЭ одобрила сокращенный план строительства, предусматривающий только один заменяющий реактор на площадке D (называемой DR) и один реактор на новой площадке (называемой H). [107] Новые реакторы использовали те же конструкции, что и реакторы военного времени, хотя в них было больше чистого графита, что позволяло им работать на более высоких уровнях мощности, и меньшие графитовые блоки, окружающие технологические трубы, чтобы ограничить расширение. [108]
Население Ричленда уже начало снова расти. В 1946 году на объекте Ханфорд было 4479 рабочих и 141 строитель. Два года спустя это число увеличилось до 8628 рабочих и 14671 строительного рабочего. Ричленд вырос с 14000 человек в 1947 году до 22000 в 1950 году. Для размещения строительных рабочих был основан новый строительный лагерь под названием Северный Ричленд, пик населения которого в 1948 году составил 13000 человек. Многие рабочие и строительные рабочие также жили в Кенневике и Паско. [109] Шугг организовал доставку казарм на баржах по реке Колумбия со старой военно-морской авиабазы Паско. [107] Со времен войны осталось около 3850 домов; они были увеличены на 800 домов и 64 квартиры в 1947 году, и еще на 1000 домов и квартир в 1948 году. Хотя население стабилизировалось, нехватка жилья сохранялась до 1950-х годов. GE закрыла последнее общежитие в 1958 году. [110] В Ричленде была газета, Richland Villager , и каждый житель получал бесплатный экземпляр. Владельцы коммерческих концессий были вынуждены покупать рекламные площади. Жители деревни платили низкую арендную плату за свои дома, а Village Services была доступна для помощи с распаковкой, укладкой ковров или присмотром за детьми. [111]
Взрослое население Ричленда имело среднее образование 12,5 лет, и 40 процентов мужчин посещали колледж, по сравнению с 22 процентами в штате Вашингтон в целом, а медианный годовой доход семьи в 1959 году составлял $8368 (что эквивалентно $87463 в 2023 году) по сравнению с $6225 (что эквивалентно $65064 в 2023 году). В 1950 году 26 процентов американских семей имели годовой доход ниже черты бедности в $2000 (что эквивалентно $25000 в 2023 году). В близлежащих городах Паско и Кенневик 24,4 и 25,2 процента соответственно находились за чертой бедности; в Ричленде этот показатель составлял всего 4,9 процента. Процент выпускников средней школы в Ричленде составил 74,3 процента, по сравнению с 53,5 в Паско и 54,6 в Кенневике. [112] Женщины составляли четверть рабочей силы, а количество работающих жен было намного выше, чем в среднем по стране. [113] Хотя GE любила представлять образ сообщества среднего класса , большинство сотрудников Ханфордского участка были рабочими из рабочего класса, работавшими посменно, со средним образованием. [114]
В Ричленде было мало пожилых граждан — в 1947 году AEC все еще требовала, чтобы пенсионеры отказывались от своих домов — но уровень рождаемости в 1948 году составил 34 на 1000, что значительно выше среднего показателя по стране в 20 на 1000. В 1950-х годах этот показатель снизился, но детей школьного возраста оставалось больше обычного. [113] В 1950 году в Ричленде было всего семь чернокожих; к 1960 году их число увеличилось до 189, когда они составляли 1,3 процента населения. Только двое чернокожих работали в AEC на объекте в Хэнфорде в 1951 году, менее дюжины были наняты GE и около 250 — строительными подрядчиками. Использование чернокожими людьми мест питания и отдыха не поощрялось, но не запрещалось. Еще менее желанными были чернокожие в Кенневике; в 1950 году там проживало всего четверо, а в 1960 году — пятеро . [112] Кенневик был городом заката , где для чернокожих действовал комендантский час. Они собирались в Паско, где 1213 чернокожих жили в гетто площадью 5 акров (2,0 га) на восточной окраине города. В 1948 году у них не было канализации и водопровода, потому что руководители города считали, что чернокожее сообщество должно предоставить 5000 долларов (что эквивалентно 63 407 долларам в 2023 году) для оплаты. Чернокожие жители также не имели права на получение кредитов Федерального управления жилищного строительства (FHA). [115]
Вскоре после принятия на себя обязанностей от армии AEC задумалась о будущем сообществ Ричленда, Ок-Риджа и Лос-Аламоса. Комиссары стремились снять с AEC бремя управления. В 1947 году генеральный менеджер AEC Кэрролл Л. Уилсон поручил Лайману С. Муру, городскому управляющему Портленда, штат Мэн , и эксперту по муниципальному управлению, подготовить отчет об управлении сообществами. Он разработал дорожную карту к самоуправлению. Первым шагом было пересмотреть систему учета для составления сопоставимых отчетов по жилью, коммерческим операциям, коммунальным услугам и правительству. Затем можно было бы перейти к взиманию рыночных ставок за аренду, коммунальные и муниципальные услуги и, в конечном итоге, к созданию самоуправления. В Ричленде энтузиазма по этому поводу было мало, [116] [117] [118] но Соединенные Штаты были вовлечены в идеологический конфликт с Советским Союзом из-за превосходства американского пути . [119] В ассигнованиях, принятых АЭС в сентябре 1950 года, содержался призыв к принятию мер по навязыванию демократического правительства и свободного предпринимательства в сообществах АЭС. [120]
Первый шаг был сделан 1 октября 1953 года, когда AEC увеличила арендную плату в Ричленде на 25%, чтобы привести ее в соответствие с арендной платой в соседних общинах. В 1955 году город проголосовал за отчуждение и включение; обе меры были сокрушительно отклонены. [121] Тем не менее, в том же году Конгресс принял Публичный закон 221, который предусматривал передачу правительственной собственности в Ричленде горожанам. Тысячи людей посетили митинги протеста и отправили гневные письма и петиции в Конгресс. Были проведены слушания в Конгрессе, и цены, установленные FHA, были снижены. Люди, которые были лишены собственности в процессе приобретения во время войны, подали прошения о разрешении выкупить свою собственность обратно, но их просьбы были проигнорированы. К июлю 1958 года было продано 4200 домов. Получив заверения в том, что AEC продолжит субсидировать школы и муниципальные службы в течение 1960-х годов, граждане Ричленда проголосовали за включение в состав города, и 12 декабря 1958 года город стал самоуправляемым. [122] В 1960 году Ричленд получил премию All-America City Award . [123]
Во время войны Ханфордский полигон патрулировал отряд военной полиции , в котором по состоянию на июнь 1945 года насчитывалось сорок солдат. В апреле 1947 года их заменили охранники GE, которым выдали бронеавтомобили M8 Greyhound . Армия была обеспокоена тем, что производство плутония в США было сосредоточено на одном уязвимом объекте. В марте 1950 года прибыла 5-я зенитная артиллерийская группа для обеспечения противовоздушной обороны и разместила свою штаб-квартиру в Норт-Ричленде. Группа состояла из четырех батальонов: 83-го, 501-го, 518-го и 519-го зенитных артиллерийских дивизионов, каждый из которых имел четыре батареи 120-мм зенитных орудий. Каждая батарея имела четыре орудия, которые были развернуты в укрепленных мешками с песком укреплениях на участке площадью 20 акров (8,1 га) с деревянными, сборными металлическими конструкциями и содержащими казармы, туалеты, столовые, автопарки, радары и административные помещения. [124] [125]
Военная база была обозначена как «Кэмп Ханфорд» в 1951 году. В следующем году орудия были дополнены ракетами Nike Ajax , которые были развернуты на трех участках на склоне Вахлюк и на одном на том, что сейчас является экологическим заповедником засушливых земель Фицнера-Эберхардта . На каждом участке было два подземных хранилища ракет, двадцать ракет и восемь ракетных пусковых установок. Ракеты Nike Ajax позже были заменены ракетами Nike Hercules . Разработка межконтинентальных баллистических ракет сделала ракеты устаревшими, и Кэмп Ханфорд стал форпостом Форт-Льюиса 1 июля 1959 года. Ракетные батареи были расформированы в 1960 году, а Кэмп Ханфорд был закрыт 31 марта 1961 года. [124] [125]
Напряженность холодной войны обострилась в апреле 1948 года с Берлинским воздушным мостом . Строительство новых реакторов DR и H было в самом разгаре , но самым быстрым способом увеличить производство было перезапустить реактор B. Это было разрешено позже в том же месяце. [126] [127] Шугг был отозван в Вашингтон, округ Колумбия, на должность заместителя генерального директора AEC в августе, и его сменил Фредерик К. Шлеммер 16 сентября. В свою очередь, его сменил Дэвид Ф. Шоу 1 июня 1950 года. [126] [99]
Шоу сменил Джеймс Э. Тревис в июне 1955 года, и он оставался руководителем участка до июня 1965 года. [128] Также удалось повысить производительность. Цирконий был добавлен в банки, чтобы стабилизировать их при высоких экспозициях, и испытания подтвердили, что они могут выдерживать в три раза большую экспозицию, чем в 1946 году, без разрыва. В марте 1950 года GE получила разрешение на эксплуатацию реакторов на мощности 305 МВт вместо 250. Это сократило использование сырья вдвое и дало на сорок процентов больше плутония на доллар эксплуатации. [129]
Советский Союз взорвал свою первую атомную бомбу 29 августа 1949 года. [130] Взрыв был обнаружен самолетом-разведчиком ВВС США четыре дня спустя. [131] В ответ президент Гарри С. Трумэн санкционировал ускоренную программу по разработке водородной бомбы . Предварительные проекты требовали большого количества трития . [132] Его можно было бы производить в реакторе с использованием целевых стержней, загруженных дейтеридом лития , и топливных стержней, содержащих обогащенный уран . Один или несколько реакторов должны были быть отложены для производства трития. Был выбран реактор H, и в 1950 году началось производство трития. В долгосрочной перспективе КАЭ решила построить новые реакторы другой конструкции с использованием обогащенного урана и тяжелой воды в качестве замедлителя на новом месте, которым стал участок Саванна-Ривер . [133] Начало Корейской войны в сентябре 1951 года побудило КАЭ разрешить строительство шестого реактора в Хэнфорде 23 января 1951 года. Строительство началось в июне. Новый реактор был построен в зоне B и назван реактором C. Была использована та же базовая конструкция с графитовым замедлителем, с улучшениями, которые дали ему номинальную мощность 750 МВт. Новый реактор был введен в эксплуатацию в ноябре 1952 года. [134] [135]
25 февраля 1952 года Трумэн разрешил построить еще два реактора на площадке в Хэнфорде. Они назывались K West и K East и располагались в Койот-Рапидс между зонами B и D. Они были известны как реакторы «Джамбо» из-за их гораздо большего размера. Они по-прежнему использовали ту же технологию графитового замедлителя, но имели усовершенствования, позволяющие им работать на мощности 1800 МВт. Каждый использовал 2800 коротких тонн (2500 т) графита, более чем на тысячу тонн больше, чем три реактора военного времени, и имели бетонные щиты вместо стали и мазонита. У них было больше подающих труб и уменьшенное расстояние между ними. Улучшения в конструкции водяных насосов позволили им иметь восемнадцать насосов вместо пятидесяти в реакторах военного времени, но они были способны перекачивать 125 000 галлонов США в минуту (7900 л/с). Как и в случае с другими реакторами, охлаждающая вода собиралась в прудах, охлаждалась, а затем сбрасывалась обратно в реку. Новшеством было то, что тепло от охлаждающей воды использовалось для обогрева рабочих мест. Для работы каждого реактора Jumbo требовалось около 300 операторов, по сравнению с 400 для реактора H. Это представляло собой экономию в миллион долларов в год (что эквивалентно 9 миллионам долларов в 2023 году). [134] [135] Хотя они могли работать на мощности до 4400 МВт, AEC наложила на них административное ограничение в 4000 МВт. [136] Поскольку период полураспада плутония-239 составляет 24 100 лет, председатель AEC Гордон Дин подсчитал, что к середине 1960-х годов будет произведено достаточное количество плутония. Учитывая это, реакторы были спроектированы со сроком службы двадцать лет. [137]
В дополнение к новым реакторам также появились новые разделительные установки. AEC долгое время была недовольна расточительным процессом разделения фосфата висмута. GE провела исследование альтернативного процесса восстановления-окисления (REDOX). [138] В нем в качестве растворителя использовался метилизобутилкетон (гексон). [139] Он был разработан на площадке Ханфорда в здании 3706 и испытан в здании 321. [140] AEC одобрила процесс REDOX в мае 1949 года, и в следующем году началась работа над новым заводом. Строительство отставало от графика, [138] и оно не начало работу до января 1952 года. [139] Известное как здание 202-S или завод S, [140] оно было 470 футов (140 м) в длину и 160 футов (49 м) в ширину и могло перерабатывать до двенадцати метрических тонн урана в день, по сравнению с 1,5 тоннами в день на заводах B и T. Оно также имело преимущество в том, что объединяло разделительные мероприятия в одном здании. [141] В отличие от процесса фосфата висмута, он производил уран в качестве побочного продукта. Низкая температура вспышки гексона означала, что необходимо было принять особые меры предосторожности против возможности взрыва. Гексон нельзя было использовать повторно, поскольку он был хорошо растворим в воде и был нестабилен в азотной кислоте . Удаление урана означало, что отходы были высокорадиоактивными. [142] Установка работала до 1967 года и переработала около 22 400 метрических тонн урановых топливных стержней. [143]
Завод U был модифицирован для использования процесса REDOX для извлечения урана из отходов, оставшихся после процесса фосфата висмута, [144], но с другим растворителем, трибутилфосфатом . Из-за планировки завода он не мог использовать высокие колонны и гравитационный поток, которые характеризовали завод REDOX, поэтому вместо этого использовались импульсные колонны . Процесс извлечения урана и восстановления плутония (PUREX) был разработан в лаборатории GE Knolls . Завод PUREX, известный как завод A или здание 202-A, начал работу в 1955 году. Как и завод U, он использовал импульсные колонны и трибутилфосфат в качестве растворителя. [145] [146]
Завод был 1000 футов (300 м) в длину, 400 футов (120 м) в высоту и 52 фута (16 м) в ширину. Каньон переработки содержал одиннадцать зон переработки. Он работал с 1956 по 1972 год, а затем с 1983 по 1988 год, когда он перерабатывал отработанные топливные стержни из реакторов, [147] и переработал приблизительно 66 400 метрических тонн урановых топливных стержней. Заводы B и T были закрыты после того, как он начал работать в 1956 году, переработав 8 100 метрических тонн топливных стержней. [143] В 1940-х годах объект в Хэнфорде сбрасывал 400 кюри (15 000 ГБк ) в реку Колумбия каждый день. В период с 1951 по 1953 год эта цифра возросла до 7000 кюри (260 000 ГБк) в день, а в 1959 году достигла пика в 20 000 кюри (740 000 ГБк) в день. [148]
Все реакторы были построены для производства плутония, но с принятием Закона об атомной энергии 1954 года администрация Эйзенхауэра начала перераспределять ресурсы на производство ядерной энергии. К концу 1950-х годов реакторы, построенные во время войны, приближались к пенсионному возрасту, и в 1957 году GE начала планировать строительство нового реактора, который был бы чистым, безопасным и эффективным, и мог бы вырабатывать электроэнергию, а также производить плутоний. Строительство началось в 1959 году, но функции электроснабжения не были разрешены до 1962 года, поэтому, пока он производил плутоний в 1964 году, электроэнергия не последовала до 1966 года. [149] Эксперты обсуждали, будет ли ядерная энергетика экономически конкурентоспособной с гидроэлектроэнергией , а Конгресс обсуждал, должно ли правительство заниматься бизнесом по производству электроэнергии. 28 ноября 1961 года AEC достигла соглашения с Washington Public Power Supply System (WPPSS) о том, чтобы последняя закупала ее электроэнергию. [150]
Реактор N был обречен стать последним в своем роде, но также имел много новых функций как продукт технологий 1960-х годов. Его топливные стержни, покрытые циркониевым сплавом , имели длину 26 дюймов (66 см) и диаметр 2,4 дюйма (6 см). Он имел автоматизированные системы загрузки и выгрузки топлива, систему аварийной остановки с борными шарами и современную диспетчерскую. [151] Это был первый американский энергетический реактор с графитовым замедлителем и первый американский реактор двойного назначения, хотя они были и в других странах. Концепция двойного назначения включала компромиссы, которые делали оба назначения менее эффективными: для получения энергии требовалась паровая турбина, но высокие температуры воды рисковали поломкой стержня. Решением было построить реактор с водой под давлением , в котором вода находилась под давлением, чтобы оставаться жидкой при температуре выше 100 °C (212 °F). [152] Реактор превысил свой первоначальный бюджет в 145 миллионов долларов (что эквивалентно 1119 миллионам долларов в 2023 году) и обошелся в 205 миллионов долларов (что эквивалентно 1581 миллиону долларов в 2023 году). [153]
На объекте в Хэнфорде теперь располагались девять ядерных реакторов вдоль реки Колумбия, пять перерабатывающих заводов на центральном плато и более девятисот вспомогательных зданий и радиологических лабораторий вокруг объекта. Были проведены обширные модификации и модернизации трех первоначальных реакторов времен Второй мировой войны, и было построено в общей сложности 177 подземных резервуаров для отходов. Пик производства в Хэнфорде пришелся на 1956–1965 годы. [1] За сорок лет работы объект произвел около 67,4 тонн плутония, из которых 54,5 тонны были оружейным плутонием , что составило большую часть из 60 000 единиц оружия в арсенале США. [136] [1] [2] В 1983 и 1984 годах из реакторного плутония было извлечено 425 килограммов оружейного плутония . [154] Тритий, полоний-210, тулий-170 , иридий-192 , [136] и уран-233 также были получены. [155] [156] [157] [158]
К 1963 году КАЭ подсчитала, что у нее достаточно плутония для своих нужд в обозримом будущем, и планировала закрыть производственные реакторы. Чтобы смягчить экономические последствия, закрытия проводились в течение шести лет. Изменение политики не было публично объявлено; вместо этого каждый раунд закрытий сопровождался заявлением о том, что производственные потребности могут быть удовлетворены оставшимися объектами. Первый раунд закрытий был объявлен президентом Джонсоном 8 января 1964 года. [159] Реакторы DR, H и F были закрыты в 1964 и 1965 годах. [160] В 1967 году КАЭ объявила, что будет закрыт еще один реактор. Это был реактор D, который был закрыт 25 июня 1967 года. Реактор B последовал за ним 12 февраля 1968 года. [160] [161]
В январе 1969 года председатель AEC Гленн Сиборг , под давлением недавно избранной администрации Никсона, требующей сокращения расходов, объявил, что три реактора, построенные в 1950-х годах, C, KE и KW, будут закрыты в 1969 и 1970 годах. Установки REDOX и PUREX были переведены в режим ожидания в декабре 1967 года и июне 1972 года соответственно. В период с 1967 по 1971 год количество рабочих, занятых на объекте в Хэнфорде, резко сократилось с 8500 до 5500 человек. Постепенные закрытия никак не повлияли на снижение общественного возмущения; скорее наоборот. [160] [161] В 1974 году AEC была заменена Управлением по исследованиям и разработкам в области энергетики , а в 1977 году ее сменило DOE. Регулирование и лицензирование коммерческих реакторов были переданы Комиссии по ядерному регулированию (NRC). [162]
После закрытия остался только реактор N, который продолжал работать как реактор двойного назначения, обеспечивая электроэнергией гражданскую электросеть через WPPSS. К 1966 году он производил 35 процентов электроэнергии, вырабатываемой на АЭС в Соединенных Штатах. Расходы оказались ниже ожидаемых, что позволило WPPSS израсходовать бюджет в размере 25 миллионов долларов (что эквивалентно 179 миллионам долларов в 2023 году) из 122 миллионов долларов (что эквивалентно 875 миллионам долларов в 2023 году), которые он привлек в виде облигаций для финансирования проекта. [163] Чернобыльская катастрофа в Советском Союзе в апреле 1986 года вызвала многочисленные проверки безопасности американских реакторов. Из всех реакторов в США реактор N был наиболее похож на злополучный реактор № 4 на Чернобыльской АЭС , поскольку он был графитовым замедлителем, хотя реактор N использовал в качестве теплоносителя воду под давлением, а не кипящую воду. Как и все реакторы на объекте в Хэнфорде, он не имел защитной оболочки и никогда бы не прошел требования безопасности реакторов NRC, если бы они были применены к нему. Был общественный резонанс, и Счетная палата правительства рекомендовала закрыть его. Реактор N был закрыт в январе 1987 года. [164] Завод PUREX был вновь открыт в 1983 году для переработки реакторного топлива N-реактора в оружейное топливо. Это закончилось в декабре 1988 года, и он вернулся в режим ожидания в октябре 1990 года. [165] Завод по производству триоксида урана был закрыт в 1995 году, завод PUREX был закрыт навсегда в 1997 году, а завод B — в 1998 году. [166] Завод T продолжал использоваться, занимаясь хранением, упаковкой и дезактивацией радиоактивных отходов. Он стал самым долго действующим ядерным объектом в мире. [167] [168]
Все, кроме одного, реакторы в Хэнфорде были захоронены («заключены в кокон»), чтобы позволить радиоактивным материалам распасться, а окружающие конструкции были удалены и захоронены. [169] Это включало удаление сотен тонн асбеста, бетона, стали и загрязненной почвы. Насосы и туннели были выкопаны и снесены, как и вспомогательные здания. Остались только ядро и щиты. Их запечатали и добавили наклонную стальную крышу для отвода дождевой воды. Заключение в кокон реактора C началось в 1996 году и было завершено в 1998 году. [170] За реактором D последовало в 2002 году, [171] За реактором F последовало в 2003 году, [172] За реактором DR — в 2004 году. [ 171] А за реактором H — в 2005 году. [173] Заключение в кокон реактора N было произведено в 2012 году, [174] а за реакторами KE и KW — в 2022 году. [175]
Исключением был реактор B, который был включен в Национальный реестр исторических мест в 1992 году. [176] Некоторые историки выступали за то, чтобы превратить его в музей. [177] [178] Он был объявлен Национальной исторической достопримечательностью Службой национальных парков 19 августа 2008 года, [179] [180] [181] а 10 ноября 2015 года он стал частью Национального исторического парка Манхэттенского проекта вместе с другими объектами в Оук-Ридже и Лос-Аламосе. [182] Министерство энергетики США (DOE) предлагает бесплатные экскурсии по этому объекту, которые можно забронировать через веб-сайт департамента, и они открыты для всех возрастов. [183] В период с 2009 по 2018 год это место посетили около восьмидесяти тысяч человек, что принесло предполагаемый годовой доход от туризма в два миллиона долларов в окрестности. [181]
Хотя обогащение урана и производство плутония постепенно прекращались, ядерное наследие оставило неизгладимый след в Tri-Cities. После Второй мировой войны этот район превратился из небольшого фермерского сообщества в процветающий «Атомный рубеж» и в электростанцию ядерно-промышленного комплекса. Десятилетия федеральных инвестиций создали сообщество высококвалифицированных ученых и инженеров. В результате этой концентрации специализированных навыков Ханфордский полигон попытался диверсифицировать свою деятельность, включив в нее научные исследования, испытательные установки и коммерческое производство ядерной энергии. [192]
Когда GE объявила о завершении контракта на управление Hanford Site в 1963 году, AEC решила разделить контракт между несколькими операторами. Контракт на управление исследовательской лабораторией на объекте был присужден Battelle Memorial Institute в Колумбусе, штат Огайо , 28 мая 1964 года, а лаборатория стала Pacific Northwest Laboratory 4 января 1965 года. В 1995 году она получила статус национальной лаборатории и стала Pacific Northwest National Laboratory . Контракт Battelle позволял ей проводить исследования для государственных и частных компаний, поэтому она могла расширяться в смежных областях. [193] [194] В 2022 году в лаборатории работало 5314 сотрудников, а годовой бюджет составлял 1,2 миллиарда долларов. [195]
Fast Flux Test Facility ( FFTF ) — национальный исследовательский центр, начавший работу в 1982 году для разработки и тестирования топлива, материалов и компонентов для проекта реактора-размножителя Clinch River . Контракт на его строительство и эксплуатацию был присужден Westinghouse , а 800 бывших сотрудников Battelle, работавших над ним, были переведены. Проект Clinch River был отменен Конгрессом в 1983 году, но FFTF продолжал работать, производя плутоний-238 для ядерных источников энергии для космических миссий NASA и тритий для исследований ядерного синтеза . [193] [196] [197] Он был закрыт в 2009 году. [198]
.jpg/1280px-LIGO_at_sunset_(151729654).jpg)
Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) Обсерватория Ханфорда — это интерферометр, ищущий гравитационные волны . Обсерватория на площадке Ханфорда была одной из двух, другая находилась в Ливингстоне, штат Луизиана . Проект был реализован как совместное предприятие Массачусетского технологического института и Калтеха . [199] Цена в 211 миллионов долларов (что эквивалентно 411 миллионам долларов в 2023 году) вызвала дебаты о «свином бочонке» и государственном финансировании дорогостоящих проектов Большой науки , особенно такого неопределенного в успехе, как LIGO. Площадка Ханфорда была выбрана из семнадцати претендентов на одну из двух площадок, [200] [201] в основном из-за ее относительной изоляции. [202] В 2016 году было объявлено об обнаружении гравитационных волн. [203] [204] [205] [206] В 2018 году Американское физическое общество (APS) обозначило две обсерватории LIGO как исторические места APS. [207]
Columbia Generating Station — это коммерческая атомная электростанция мощностью 1207 МВт , расположенная на площадке Ханфорд в 10 милях (16 км) к северу от Ричленда и эксплуатируемая компанией Energy Northwest [196] [208] , как WPPSS известна с 1998 года. Первоначально пять реакторов с кипящей водой были разрешены в марте 1973 года, но только один, WNP-2, [196] [209] был завершен. Он начал вырабатывать электроэнергию в мае 1984 года. [210] [211] Реактор WNP-1 был заложен в бюджет в размере 660 миллионов долларов в 1973 году (что эквивалентно 3458 миллионам долларов в 2023 году) и должен был быть завершен к 1980 году. К 1986 году предполагаемая стоимость выросла до 3,8 миллиарда долларов (что эквивалентно 9 миллиардам долларов в 2023 году), а реактор все еще не был достроен. Между тем, предполагаемая общая стоимость всего проекта увеличилась с 4,1 млрд долларов в 1973 году (что эквивалентно 10 млрд долларов в 2023 году) до 24 млрд долларов в 1986 году (что эквивалентно 57 млрд долларов в 2023 году). Соглашение о чистом выставлении счетов, которое сенатор Генри М. Джексон помог провести через Конгресс, гарантировало, что выпуск облигаций для финансирования их строительства имел кредитный рейтинг AAA и, следовательно, легко продавался, но тарифы на электроэнергию пришлось увеличить, чтобы выплатить держателям облигаций. [212] [213]
Hanford Reach был сохранен как место нереста лосося. Окончание производства плутония на Hanford Site означало, что ему больше не нужны были территории вокруг старых производственных площадок. 9 июня 2000 года президент Билл Клинтон обозначил почти 200 000 гектаров (490 000 акров) Hanford Site как национальный памятник . Hanford Reach National Monument находится в ведении Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США по соглашению с DOE. 28 июня 2000 года пожар уничтожил 164 000 акров (66 000 га) памятника. [214] [215]
В июле 2024 года Министерство энергетики США объявило о намерении построить солнечную батарею мощностью 1 ГВт на площадке в Хэнфорде. [216]
В период с 1944 по 1971 год насосные системы забирали до 75 000 галлонов США в минуту (4700 л/с) охлаждающей воды из реки Колумбия для рассеивания тепла, вырабатываемого реакторами. Перед сбросом в реку использованная вода хранилась в больших резервуарах, известных как удерживающие бассейны, до шести часов. Более долгоживущие изотопы не были затронуты этим удержанием, и несколько терабеккерелей попадали в реку каждый день. Федеральное правительство держало в секрете информацию об этих радиоактивных выбросах. [181] [217] Другим источником загрязненной пищи была рыба из реки Колумбия, воздействие, которое непропорционально ощутили общины коренных американцев, чей обычный рацион зависел от реки. [217] Позднее радиация была измерена на расстоянии 200 миль (320 км) вниз по течению вплоть до побережий Вашингтона и Орегона . Было подсчитано, что человек, который ежедневно съедал 2,2 фунта (1,00 кг) рыбы, выловленной в Ричленде, получал дополнительную дозу радиации в 1300 миллибэр в год. [218]
Процесс разделения плутония привел к выбросу радиоактивных изотопов в воздух, которые были разнесены ветром по юго-востоку Вашингтона и в части Айдахо , Монтаны , Орегона и Британской Колумбии. Жители подветренной стороны подверглись воздействию радионуклидов , в частности йода-131 , при этом самые сильные выбросы наблюдались с 1945 по 1951 год. Эти радионуклиды попали в пищевую цепочку через молочных коров, пасущихся на загрязненных полях; опасные осадки попали в организм общин, которые потребляли радиоактивную пищу и молоко. Большинство этих выбросов в воздух были частью повседневной деятельности Хэнфорда, в то время как несколько более крупных выбросов произошли в отдельных инцидентах. [217] В 1949 году преднамеренный выброс, известный как « Green Run », выпустил 8000 кюри (300 000 ГБк) йода-131 за два дня. [219] В отчете правительства США, опубликованном в 1992 году, подсчитано, что в период с 1944 по 1947 год в реку и воздух с территории Хэнфордского полигона было выброшено 685 000 кюри (25 300 000 ГБк) йода-131. [220]
Начиная с 1960-х годов ученые Службы общественного здравоохранения США публиковали отчеты о радиоактивности, выброшенной из Ханфорда, и были протесты со стороны департаментов здравоохранения Орегона и Вашингтона. В ответ на статью в Spokane Spokesman Review в сентябре 1985 года DOE объявило, что рассекретит экологические записи, и в феврале 1986 года опубликовало 19 000 страниц ранее недоступных исторических документов о деятельности Ханфорда. Департамент здравоохранения штата Вашингтон сотрудничал с возглавляемой гражданами Hanford Health Information Network для публикации данных о влиянии деятельности Ханфорда на здоровье. В их отчетах сделан вывод о том, что жители, которые жили по ветру от Ханфорда или пользовались рекой Колумбия ниже по течению, подвергались воздействию повышенных доз радиации, что подвергало их повышенному риску рака и других заболеваний, [217] [221] в частности, форм заболеваний щитовидной железы . Двадцать тысяч жителей Ханфорда, живущих по ветру, подали иск о массовом правонарушении . [181] В 2005 году двое из шести истцов, которые предстали перед судом, получили компенсацию в размере 500 000 долларов США. [222] Министерство энергетики США урегулировало последние дела в октябре 2015 года, выплатив более 60 миллионов долларов США в качестве судебных издержек и 7 миллионов долларов США в качестве компенсации ущерба. [181]
Из 177 резервуаров в Ханфорде 149 имели одинарную оболочку. Исторически однослойные резервуары использовались для хранения радиоактивных жидких отходов и были рассчитаны на двадцатилетний срок службы. К 2005 году часть жидких отходов была переведена из однослойных резервуаров в более безопасные двухслойные. Значительное количество остатков остается в старых однослойных резервуарах, один из которых, например, содержит приблизительно 447 000 галлонов США (1 690 000 л) радиоактивного шлама. Считается, что до шести из этих «пустых» резервуаров протекают. Сообщается, что два резервуара протекают по 300 галлонов США (1 100 л) в год каждый, в то время как оставшиеся четыре резервуара протекают по 15 галлонов США (57 л) в год каждый. [223] [224] В феврале 2013 года губернатор Вашингтона Джей Инсли объявил, что резервуар для хранения радиоактивных отходов на объекте давал утечку жидкостей в среднем от 150 до 300 галлонов США (от 570 до 1140 л) в год. Он сказал, что хотя утечка не представляет непосредственной угрозы здоровью населения, это не должно быть оправданием для бездействия. [225] 22 февраля 2013 года он заявил, что еще шесть резервуаров дают утечку. [226]
Хотя крупные выбросы радиоактивных материалов прекратились с остановкой реактора в 1970-х годах, и многие из самых опасных отходов были локализованы, сохранялись опасения по поводу загрязненных грунтовых вод, направлявшихся в реку Колумбия, а также по поводу здоровья и безопасности рабочих. [227] В 1976 году Гарольд МакКласки , техник из Хэнфорда, получил самую большую зарегистрированную дозу америция после лабораторной аварии на заводе по переработке плутония . Благодаря оперативному медицинскому вмешательству он выжил и умер одиннадцать лет спустя от естественных причин. [228]
С 1987 года рабочие сообщали о воздействии вредных паров после работы около подземных ядерных хранилищ, и решение не было найдено. Только в 2014 году более сорока рабочих сообщили о том, что почувствовали запах паров и заболели «носовыми кровотечениями, головными болями, слезотечением, жжением кожи, контактным дерматитом, учащенным сердцебиением, затрудненным дыханием, кашлем, болью в горле, отхаркиванием, головокружением и тошнотой ... У некоторых из этих рабочих долгосрочная инвалидность». [229] Врачи проверили рабочих и разрешили им вернуться на работу. Мониторы, которые носят рабочие резервуаров, не обнаружили образцов с химикатами, близкими к федеральному пределу для профессионального воздействия. [229]
В августе 2014 года OSHA приказала предприятию повторно нанять подрядчика и выплатить 220 000 долларов в качестве задолженности по заработной плате за увольнение сотрудника за разоблачение проблем безопасности на объекте. [230] 19 ноября 2014 года генеральный прокурор Вашингтона Боб Фергюсон заявил, что штат планирует подать в суд на DOE и его подрядчика, чтобы защитить рабочих от опасных паров в Ханфорде. Отчет 2014 года Национальной лаборатории DOE Savannah River, инициированный «Washington River Protection Solutions», показал, что методы DOE по изучению выбросов паров были неадекватными, в частности, они не учитывали кратковременные, но интенсивные выбросы паров. Они рекомендовали «проактивно отбирать пробы воздуха внутри резервуаров для определения его химического состава; ускорить новые методы для предотвращения воздействия на рабочих; и изменить медицинские оценки, чтобы отразить, как рабочие подвергаются воздействию паров». [229]
Десятилетия производства оставили после себя 53 миллиона галлонов США (200 мл) высокоактивных радиоактивных отходов [231], хранящихся в 177 резервуарах для хранения, дополнительные 25 миллионов кубических футов (710 000 м 3 ) твердых радиоактивных отходов и области с тяжелым технецием-99 и ураном, загрязненными грунтовыми водами под тремя резервуарными парками на объекте, а также потенциальную возможность будущего загрязнения грунтовых вод под ныне загрязненными почвами. [231] 25 июня 1988 года территория Хэнфорда была разделена на четыре области и предложена для включения в Национальный список приоритетов . [232]
15 мая 1989 года Департамент экологии Вашингтона (WSDE), Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и DOE заключили Трехстороннее соглашение, которое обеспечивает правовую основу для восстановления окружающей среды в Хэнфорде. [233] К 2014 году агентства были вовлечены в крупнейшую в мире экологическую очистку, при этом необходимо было решить множество проблем в условиях перекрывающихся технических, политических, нормативных и культурных интересов. Усилия по очистке были сосредоточены на трех результатах: восстановление коридора реки Колумбия для других целей, преобразование центрального плато в долгосрочную переработку и хранение отходов и подготовка к будущему. [234] В 2020 году WSDE выдало EPA штраф в размере 1,065 млн долларов за ограничение WSDE прямого доступа к данным объекта, необходимым для регулирующего надзора в соответствии с Трехсторонним соглашением; соглашение об урегулировании будет окончательно оформлено в 2023 году. [235]
В 2011 году DOE, федеральное агентство, ответственное за надзор за объектом, «временно стабилизировало» 149 однослойных резервуаров, перекачав почти все жидкие отходы в 28 новых двухслойных резервуаров. Твердые частицы, известные как соляной осадок и шлам, остались. Позже DOE обнаружило, что вода проникла по крайней мере в 14 однослойных резервуаров, и что один из них давал утечку около 640 галлонов США (2400 л) в год в землю примерно с 2010 года. В 2012 году DOE также обнаружило утечку из двухслойного резервуара, вызванную недостатками конструкции и коррозией в днище резервуара, и что двенадцать других двухслойных резервуаров имели аналогичные недостатки конструкции. С тех пор DOE начало ежемесячно контролировать однослойные резервуары, а двухслойные — каждые три года. DOE также изменило методы, с помощью которых они контролировали резервуары. В марте 2014 года Министерство энергетики объявило о дальнейших задержках в строительстве завода по переработке отходов, что повлияло на график удаления отходов из резервуаров. [236]
Очистка проводилась DOE под надзором двух регулирующих агентств. Гражданский консультативный совет Ханфорда предоставляет рекомендации от заинтересованных сторон сообщества, включая местные и государственные органы власти, региональные экологические организации, деловые круги и племена коренных американцев. [237] Для коренных американцев очистка приобрела моральный и религиозный аспект. Особое внимание уделялось сохранению местной фауны и флоры, такой как гречиха пустыни Умтанум , которая растет только в этом районе и ценилась коренными американцами за свои лечебные свойства. [238]
.jpg/1280px-Hanford_Recovery_Act_work_(7631786238).jpg)
Ссылаясь на отчет о графике и стоимости жизненного цикла Ханфорда за 2014 год, предполагаемая стоимость оставшейся очистки Ханфорда в 2014 году составила 113,6 млрд долларов США — более 3 млрд долларов США в год в течение шести лет, с более низким прогнозом затрат примерно в 2 млрд долларов США в год до 2046 года. [239] [240] [227]
Первоначально планировалось, что очистка будет завершена в течение тридцати лет, но к 2008 году она была завершена менее чем наполовину. [227] Из четырех территорий, которые были официально включены в список объектов Суперфонда 4 октября 1989 года, только одна была исключена из списка. [241] Периодические обнаружения незадокументированных загрязнений замедлили темпы и увеличили стоимость очистки. [242] Работы по очистке все еще продолжались в 2023 году, и в работах по очистке было задействовано более 10 000 рабочих. [243]
Самой значительной проблемой является стабилизация 53 000 000 галлонов США (200 мл) высокоактивных радиоактивных отходов, хранящихся в 177 подземных резервуарах. К 1998 году примерно из трети этих резервуаров произошла утечка отходов в почву и грунтовые воды. [244] К 2008 году большая часть жидких отходов была переведена в более безопасные резервуары с двойной оболочкой; однако 2 800 000 галлонов США (11 мл) жидких отходов вместе с 27 000 000 галлонов США (100 000 000 л) соляного осадка и шлама остаются в резервуарах с одинарной оболочкой. [231] У Министерства энергетики нет информации о степени, в которой 27 резервуаров с двойной оболочкой могут быть подвержены коррозии. Не определив, в какой степени факторы, способствовавшие утечке в AY-102, были схожи с другими 27 резервуарами с двойной оболочкой, DOE не могло быть уверено, как долго его резервуары с двойной оболочкой могут безопасно хранить отходы. [236] Первоначально эти отходы планировалось удалить к 2018 году. К 2008 году пересмотренный срок был установлен на 2040 год. [227] К 2008 году 1 000 000 галлонов США (3 800 000 л) радиоактивных отходов перемещались через грунтовые воды к реке Колумбия. Ожидалось, что эти отходы достигнут реки через двенадцать-пятьдесят лет, если очистка не будет проводиться по графику. [231]
В соответствии с Трехсторонним соглашением, низкоактивные опасные отходы захораниваются в огромных облицованных ямах, которые будут запечатаны и контролироваться сложными приборами в течение многих лет. Утилизация плутония и других высокоактивных отходов является более сложной проблемой, которая продолжает оставаться предметом интенсивных дебатов. Например, плутоний-239 имеет период полураспада 24 100 лет, и требуется распад в течение десяти периодов полураспада, прежде чем образец будет считаться утратившим свою радиоактивность. [245] [246] В 2000 году Министерство энергетики заключило контракт на 4,3 миллиарда долларов с Bechtel , строительной и инжиниринговой фирмой из Сан-Франциско, на строительство завода по остекловыванию для объединения опасных отходов со стеклом для придания им стабильности. Строительство началось в 2002 году. Первоначально завод планировалось ввести в эксплуатацию к 2011 году, а остекловывание завершить к 2028 году. [227] [247] [248]
Согласно исследованию, проведенному Счетной палатой США в 2012 году, имелся ряд серьезных нерешенных технических и управленческих проблем. [249] В 2013 году предполагаемые затраты составили 13,4 млрд долларов США, при этом начало эксплуатации, по оценкам, пришлось на 2022 год, а продолжительность эксплуатации составила около трех десятилетий. [250] В 2013 году сообщалось о потенциальной утечке радиоактивных веществ; по оценкам, очистка обошлась в 40 млрд долларов США, а требовалось еще 115 млрд долларов США. [251] Еще об одной утечке сообщили в апреле 2021 года. [252]
В мае 2007 года государственные и федеральные чиновники начали закрытые переговоры о возможности продления сроков юридической очистки для витрификации отходов в обмен на смещение фокуса очистки на неотложные приоритеты, такие как очистка грунтовых вод . Эти переговоры зашли в тупик в октябре 2007 года. В начале 2008 года было предложено сократить бюджет очистки Ханфорда на 600 миллионов долларов. Чиновники штата Вашингтон выразили обеспокоенность по поводу сокращения бюджета, а также пропущенных сроков и недавних нарушений безопасности на объекте и пригрозили подать иск, утверждая, что DOE нарушает законы об охране окружающей среды. [227] Они, по-видимому, отступили от этой угрозы в апреле 2008 года после того, как еще одна встреча федеральных и государственных чиновников привела к прогрессу в направлении предварительного соглашения. [253] Часть радиоактивных отходов в Ханфорде должна была храниться в запланированном хранилище ядерных отходов Yucca Mountain , [254] но после того, как этот проект был приостановлен, штат Вашингтон подал в суд, к которому присоединилась Южная Каролина. [255] Их первый иск был отклонен в июле 2011 года. [256] В последующем иске федеральным властям было предписано либо одобрить, либо отклонить планы по строительству хранилища в Юкка-Маунтин. [257]
Во время раскопок с 2004 по 2007 год образец очищенного плутония был обнаружен внутри сейфа в траншее для отходов и был датирован примерно 1940-ми годами, что делает его вторым старейшим образцом очищенного плутония, который, как известно, существует. Анализы, опубликованные в 2009 году, пришли к выводу, что образец был получен в Ок-Ридже и был одним из нескольких, отправленных в Хэнфорд для проведения оптимизационных испытаний завода T, пока Хэнфорд не смог производить свой собственный плутоний. Документы ссылаются на такой образец, принадлежащий «группе Уотта», который был утилизирован в своем сейфе, когда возникло подозрение на утечку радиации. [258] [259]
По состоянию на 2023 год 60 кв. миль (160 км 2 ) грунтовых вод на этом участке остаются загрязненными выше федеральных стандартов, что меньше, чем 80 кв. миль (210 км 2 ) в 1980-х годах. [235]
Vit должен был начать работу в 2007 году, а теперь его запуск запланирован на 2022 год. Его первоначальный бюджет составлял 4,3
миллиарда долларов, а сейчас оценивается в 13,4
миллиарда долларов.
46 ° 38'51 "N 119 ° 35'55" W / 46,64750 ° N 119,59861 ° W / 46,64750; -119,59861
