Пожар в Виндскейле 10 октября 1957 года стал крупнейшей ядерной аварией в истории Соединенного Королевства и одной из самых страшных в мире, получив по степени серьезности 5-й уровень из 7 по Международной шкале ядерных событий . [1] Пожар произошел в блоке 1 двухсвайной площадки Уиндскейл на северо-западном побережье Англии в Камберленде (ныне Селлафилд , Камбрия ). Два реактора с графитовым замедлителем , называемые в то время «сваями», были построены в рамках послевоенного британского проекта атомной бомбы . Свая № 1 Виндскейла была введена в эксплуатацию в октябре 1950 года, а свая № 2 - в июне 1951 года. [4]
Пожар горел три дня и выбросил радиоактивные осадки , которые распространились по Великобритании и остальной Европе. [5] Радиоактивный изотоп йод-131 , который может привести к раку щитовидной железы , вызывал в то время особую озабоченность. С тех пор выяснилось, что были также выброшены небольшие, но значительные количества крайне опасного радиоактивного изотопа полония-210 . [6] [5] По оценкам, утечка радиации могла стать причиной еще 240 случаев рака, из которых от 100 до 240 закончились смертельным исходом. [1] [2] [3]
Во время инцидента никто не был эвакуирован из окрестностей, но молоко из около 500 км 2 (190 квадратных миль) близлежащей сельской местности было разбавлено и уничтожено примерно на месяц из-за опасений по поводу его радиационного воздействия. Правительство Великобритании в то время преуменьшало значение событий, а сообщения о пожаре подвергались жесткой цензуре, поскольку премьер-министр Гарольд Макмиллан опасался, что инцидент нанесет ущерб британско-американским ядерным отношениям. [3]
Это событие не было единичным инцидентом; За годы, предшествовавшие аварии, из отвалов произошла серия радиоактивных выбросов. [7] Весной 1957 года, всего за несколько месяцев до пожара, произошла утечка радиоактивного материала , в результате которого в окружающую среду были выброшены изотопы стронция-90 . [8] [9] Как и более поздний пожар, этот инцидент также был скрыт британским правительством. [8] Более поздние исследования выбросов радиоактивных материалов в результате пожара в Виндскейле показали, что большая часть загрязнения возникла в результате таких утечек радиации до пожара. [7]
Исследование, проведенное в 2010 году среди рабочих, участвовавших в ликвидации последствий аварии, не выявило каких-либо серьезных долгосрочных последствий для здоровья от их участия. [10] [11]
Открытие в декабре 1938 года ядерного деления Отто Ханом и Фрицем Штрассманом после его предсказания Идой Ноддак в 1934 году – а также его объяснение и название Лизой Мейтнер и Отто Фришем – повысило вероятность создания чрезвычайно мощной атомной бомбы . [12] Во время Второй мировой войны Фриш и Рудольф Пайерлс из Бирмингемского университета рассчитали критическую массу металлической сферы из чистого урана-235 и обнаружили, что от 1 до 10 кг (от 2,2 до 22,0 фунтов) могут взорваться. мощностью тысячи тонн динамита. [13]
В ответ британское правительство инициировало проект создания атомной бомбы под кодовым названием Tube Alloys . [14] Квебекское соглашение августа 1943 года объединило компанию Tube Alloys с Американским Манхэттенским проектом . [15] Будучи главным руководителем британского вклада в Манхэттенский проект , Джеймс Чедвик наладил тесное и успешное партнерство с американцами, [16] и гарантировал, что британское участие было полным и искренним. [17]
После окончания войны особые отношения между Великобританией и Соединенными Штатами «стали гораздо менее особенными». [18] Британское правительство предполагало, что Америка продолжит делиться ядерными технологиями, которые оно считало совместным открытием, [19] но сразу после войны обмен информацией был невозможен. [20] Закон об атомной энергии 1946 года (Закон Мак-Магона) официально положил конец техническому сотрудничеству. Его контроль над «ограниченными данными» не позволял союзникам США получать какую-либо информацию. [21]
Британское правительство увидело в этом возрождение изоляционизма Соединенных Штатов, подобное тому, что произошло после Первой мировой войны . Это повысило вероятность того, что Британии придется сражаться с агрессором в одиночку. [22] Оно также опасалось, что Великобритания может потерять статус великой державы и, следовательно, свое влияние в мировых делах. [23] Премьер -министр Соединенного Королевства Клемент Эттли учредил 10 августа 1945 года подкомитет кабинета министров , Комитет Gen 75 (известный неофициально как «Комитет по атомной бомбе»), [ 24] для изучения возможности обновленная программа создания ядерного оружия. [25]
Управление трубных сплавов было переведено из Департамента научных и промышленных исследований в Министерство снабжения 1 ноября 1945 года, [26] и Лорд Портал был назначен Контролером производства атомной энергии (CPAE) с прямым доступом к премьер-министру. На базе ВВС Харвелла , к югу от Оксфорда , был создан Исследовательский институт атомной энергии (AERE) под руководством Джона Кокрофта . [27] Кристофер Хинтон согласился контролировать проектирование, строительство и эксплуатацию новых объектов ядерного оружия, [28] которые включали завод по производству металлического урана в Спрингфилдсе в Ланкашире , [29] а также ядерные реакторы и предприятия по переработке плутония в Виндскейле в Камбрии . [30] Он разместил свою штаб-квартиру в бывшем Королевском артиллерийском заводе в Рисли в Ланкашире 4 февраля 1946 года. [28]
В июле 1946 года Комитет начальников штабов рекомендовал Великобритании приобрести ядерное оружие. [31] По их оценкам, к 1957 году потребуется 200 бомб. [32] На заседании 8 января 1947 года Комитета Gen 163, подкомитета Комитета Gen 75, было решено продолжить разработку атомных бомб и одобрено предложение Портала. поручить Пенни, ныне главному суперинтенданту по исследованиям вооружений (CSAR) в Форт-Халстеде в Кенте, ответственным за разработку [23] , которая носила кодовое название «Исследование фугасных взрывчатых веществ» . [33] Пенни утверждал, что «дискриминационным критерием первоклассной державы является то, создала ли она атомную бомбу, и нам придется либо пройти это испытание, либо потерпеть серьезную потерю престижа как внутри этой страны, так и на международном уровне». [34]
Благодаря участию в военном проекте Tube Alloys и Манхэттенском проекте британские ученые накопили значительные знания о производстве расщепляющихся материалов. Американцы создали два вида урана-235 и плутоний и использовали три различных метода обогащения урана . [35] Необходимо было заранее принять решение о том, следует ли сосредоточить исследования взрывчатых веществ на уране-235 или плутонии. Хотя всем хотелось бы использовать все возможности, как это сделали американцы, было сомнительно, сможет ли послевоенная британская экономика, страдающая от нехватки денежных средств, позволить себе деньги или квалифицированную рабочую силу, которые для этого потребуются. [36]
Ученые, оставшиеся в Британии, отдавали предпочтение урану-235, но те, кто работал в Америке, решительно поддерживали плутоний. По их оценкам, для производства бомбы с ураном-235 потребуется в десять раз больше расщепляющегося материала, чем для бомбы, использующей плутоний, для производства половины тротилового эквивалента . Оценки стоимости ядерных реакторов различались, но считалось, что завод по обогащению урана будет стоить в десять раз дороже, чтобы произвести такое же количество атомных бомб, как реактор. Поэтому решение было принято в пользу плутония. [36]
Реакторы были построены в короткие сроки недалеко от деревни Сискейл , Камберленд . Они были известны как «Свая 1» и «Свая 2» Виндскейла и располагались в больших бетонных зданиях на расстоянии нескольких сотен футов друг от друга. Активная зона реакторов представляла собой большой блок графита с просверленными в нем горизонтальными каналами для топливных картриджей. Каждый патрон состоял из уранового стержня длиной около 30 см (12 дюймов), заключенного в алюминиевый контейнер для защиты от воздуха, поскольку в горячем состоянии уран становится очень реактивным и может загореться. [37]
Картридж имел оребрение, что позволяло осуществлять теплообмен с окружающей средой для охлаждения топливных стержней, пока они находились в реакторе. Стержни вставлялись в переднюю часть активной зоны, «лицо заряда», при этом новые стержни добавлялись с расчетной скоростью. Это подтолкнуло другие картриджи в канале к задней части реактора, в конечном итоге заставив их выпасть через заднюю часть, «выпускную поверхность», в заполненный водой канал, где они охладились и могли быть собраны. [37]
Цепная реакция в активной зоне превратила уран в различные изотопы, включая некоторое количество плутония, который был отделен от других материалов с помощью химической обработки. Поскольку этот плутоний предназначался для оружейных целей , выгорание топлива должно было поддерживаться на низком уровне , чтобы уменьшить производство более тяжелых изотопов плутония, таких как плутоний-240 и плутоний-241 .
Первоначально конструкция предусматривала охлаждение активной зоны, как в реакторе B , в котором использовалась постоянная подача воды, которая лилась через каналы в графите. С конструкцией с водяным охлаждением возникли две проблемы. Первый заключался в подаче больших объемов воды высокой чистоты, без которой топливные картриджи быстро подвергались коррозии. Этот объект также должен был находиться в отдаленном месте и близко к морю, чтобы можно было сбрасывать радиоактивные стоки. Единственный участок, отвечающий этим критериям (в Британии), находился рядом с озером Лох-Морар , недалеко от Арисайга . [38] Однако высокое содержание хлора в озере Лох-Морар означало, что потребуется большая и сложная установка по очистке воды. Эти факторы означали, что проект мог быть отложен на два года. [39]
Также существовала серьезная обеспокоенность тем, что система с водяным охлаждением может выйти из строя в случае аварии с потерей охлаждающей жидкости . Это приведет к тому , что реактор выйдет из-под контроля за считанные секунды и может взорваться. В Хэнфорде эту возможность решили, построив 30-мильную (48-километровую) дорогу для эвакуации персонала, если бы это произошло, и покинули это место. [40]
Не имея места, где можно было бы оставить 30-мильную территорию, если бы подобное событие произошло в Великобритании, проектировщикам потребовалась пассивно-безопасная система охлаждения. Вместо воды они использовали воздушное охлаждение, приводимое в движение двумя вспомогательными вентиляторами (и четырьмя отключающими вентиляторами, когда это необходимо) через сваи и наружу через дымоход высотой 400 футов (120 м), который мог создать достаточный поток воздуха для охлаждения реактора при нормальных условиях. и условия останова эксплуатации. Дымовая труба была устроена так, что воздух проходил через каналы активной зоны, охлаждая топливо через ребра на картриджах.
Во время строительства физик Теренс Прайс рассматривал возможность раскола топливного картриджа, если, например, новый картридж будет вставлен слишком сильно, в результате чего тот, что находится в задней части канала, упадет мимо относительно узкого водного канала и разобьется об пол. за этим. Горячий облученный уран может загореться, а мелкая пыль оксида урана вылетит в дымоход и улетучится. [41]
Подняв этот вопрос на совещании, он предложил установить в дымоходы фильтры, но его опасения были отвергнуты как слишком трудные для решения и даже не зафиксированы в протоколе. Сэр Джон Кокрофт, возглавлявший проектную группу, был достаточно встревожен и заказал фильтры. Их нельзя было установить у основания, поскольку строительство дымоходов уже началось, и они были построены на земле, а затем подняты лебедкой наверх, как только бетон дымохода застыл. [42]
Они стали известны как « Безумие Кокрофта », поскольку многие считали вызванную ими задержку и огромные расходы ненужной тратой. Во время пожара фильтры уловили около 95% радиоактивной пыли и спасли большую часть северной Англии от большего загрязнения. Теренс Прайс сказал, что «после аварии слово «глупость» показалось неуместным». [43]
В конце концов опасения Прайса оправдались. Так много картриджей не попало в водный канал, что для персонала стало обычным ходить по воздуховоду дымохода с лопатами и зачерпывать картриджи обратно в воду. [44] В других случаях топливные баллончики застревали в каналах и разрывались еще в активной зоне. [45] Несмотря на эти меры предосторожности и фильтры дымовой трубы, ученый Фрэнк Лесли обнаружил радиоактивность вокруг этого места и деревни, но эта информация держалась в секрете даже от персонала станции. [46] [47]
После ввода в эксплуатацию и ввода в эксплуатацию на блоке 2 произошло загадочное повышение температуры ядра. В отличие от американцев и Советов, у британцев было мало опыта в поведении графита при воздействии нейтронов. Американский физик венгерского происхождения Юджин Вигнер обнаружил, что графит при бомбардировке нейтронами испытывает дислокации в своей кристаллической структуре, вызывая накопление потенциальной энергии. Эта энергия, если ей позволить накопиться, может спонтанно вырваться наружу в виде мощного прилива тепла. Американцы давно предупреждали об этой проблеме и даже предупреждали, что такой выброс может привести к пожару в реакторе. [48] Таким образом, британский проект имел фатальный недостаток. [48]
Внезапные всплески энергии обеспокоили операторов, которые обратились к единственному жизнеспособному решению — нагреву активной зоны реактора в процессе, известном как отжиг . Когда графит нагревается выше 250 ° C (482 ° F), он становится пластичным, и дислокации Вигнера могут релаксировать до своего естественного состояния. Этот процесс был постепенным и вызвал равномерный выброс, который распространился по всему ядру. [49] Этот импровизированный процесс регулярно проводился в Виндскейле, но с годами вытеснять накопленную энергию становилось все труднее. [48] Энергетическое выделение Вигнера, детали реакторов и другие детали аварии обсуждаются Форманом в его обзоре аварий на реакторах. [50]
Уинстон Черчилль публично обязал Великобританию создать водородную бомбу и дал ученым жесткий график для этого. Затем этот процесс ускорился после того, как США и СССР начали работать над запретом испытаний и возможными соглашениями о разоружении, которые должны были вступить в силу в 1958 году. Чтобы уложиться в этот срок, не было никаких шансов построить новый реактор для производства необходимого трития , поэтому Виндскейл Топливные загрузки реактора 1 были модифицированы путем добавления обогащенного урана и литий - магния , последний из которых будет производить тритий во время нейтронной бомбардировки. [51] Все эти материалы были легковоспламеняющимися, и ряд сотрудников Виндскейла подняли вопрос об опасностях, присущих новым загрузкам топлива. Эти опасения были отброшены.
Когда их первое испытание водородной бомбы провалилось, было принято решение вместо этого создать большое оружие деления, усиленное термоядерным синтезом . Для этого требовалось огромное количество трития, в пять раз больше, и производить его нужно было как можно быстрее по мере приближения сроков испытаний. Чтобы повысить производительность, они применили прием, который в прошлом был успешным для увеличения производства плутония: за счет уменьшения размера охлаждающих ребер на топливных картриджах они смогли повысить температуру топливных загрузок, что вызвало небольшое, но полезное увеличение скорости нейтронного обогащения. На этот раз они также воспользовались преимуществом меньших ребер, увеличив внутреннюю часть картриджей, что позволило разместить больше топлива в каждом из них. Эти изменения вызвали дальнейшие предупреждения со стороны технического персонала, которые снова были проигнорированы. Кристофер Хинтон , директор Windscale, ушел в разочаровании. [52]
После первого успешного производства трития в блоке 1 считалось, что проблема с теплом незначительна, и началось полномасштабное производство. Но, подняв температуру реактора за пределы проектных спецификаций, ученые изменили нормальное распределение тепла в активной зоне, что привело к образованию горячих точек в блоке 1. Они не были обнаружены, поскольку термопары, используемые для измерения температуры активной зоны, были расположены основаны на оригинальной конструкции распределения тепла и не измеряли части реактора, которые стали наиболее горячими.
7 октября 1957 года операторы реактора № 1 заметили, что реактор нагревается больше обычного, и было приказано выпустить Вигнер . [53] В прошлом это проводилось восемь раз, и было известно, что цикл приведет к равномерному нагреву всей активной зоны реактора. Во время этой попытки температура аномально начала падать по всей активной зоне реактора, за исключением канала 20/53, температура которого повышалась. [54] Придя к выводу, что 20/53 высвобождал энергию, а остальные - нет, утром 8 октября было принято решение попробовать второй выпуск Вигнера. Эта попытка привела к повышению температуры всего реактора, что указывает на успешный выброс. [55]
Рано утром 10 октября возникли подозрения, что происходит что-то необычное. Предполагалось, что температура в ядре будет постепенно падать по мере прекращения выделения энергии Вигнера, но оборудование для мониторинга показало нечто более неоднозначное, и одна термопара показала, что температура ядра вместо этого росла. По мере продолжения этого процесса температура продолжала расти и в конечном итоге достигла 400 ° C (750 ° F). [56]
Чтобы охладить груду, охлаждающие вентиляторы увеличили скорость и увеличили поток воздуха. Детекторы радиации в дымоходе тогда указали на выброс, и было предположено, что картридж лопнул. Это не было фатальной проблемой и случалось в прошлом. Однако без ведома операторов патрон не просто лопнул, а загорелся, и именно это и стало источником аномального нагрева в канале 20/53, а не выброса Вигнера. [56]
Ускорение вентиляторов увеличило поток воздуха в канале, раздувая пламя. Огонь распространился на окружающие топливные каналы, и вскоре радиоактивность в дымоходе стала стремительно возрастать. [57] Бригадир, придя на работу, заметил дым, идущий из трубы. Температура активной зоны продолжала расти, и операторы начали подозревать, что активная зона горит. [58]
Операторы попытались осмотреть груду с помощью дистанционного сканера, но он заклинил. Том Хьюз, заместитель начальника реактора, предложил осмотреть реактор лично, и поэтому он и еще один оператор, оба одетые в защитное снаряжение, отправились к загрузочной части реактора. Ревизионную пробку топливного канала вынули рядом с термопарой, регистрирующей высокие температуры, и именно тогда операторы увидели, что топливо раскалилось докрасна.
«Проверочная пробка была вынута, — рассказал Том Хьюз в более позднем интервью, — и мы, к нашему полному ужасу, увидели четыре канала топлива, светящихся ярко-вишнево-красным светом».
Теперь не было сомнений в том, что реактор горел уже почти 48 часов. Менеджер реактора Том Туохи [59] надел полное защитное снаряжение и дыхательный аппарат и поднялся по 80-футовой (24 м) лестнице на вершину здания реактора, где он встал на крышку реактора, чтобы осмотреть заднюю часть реактора, лицо. Поступая так, он рисковал своей жизнью, подвергая себя воздействию большого количества радиации. [48] Он сообщил о видимом тусклом красном свечении, освещающем пустоту между задней частью реактора и задней защитной оболочкой. [60]
В топливных каналах на разгрузочной стороне пылали раскаленные топливные баллончики. За время инцидента он несколько раз возвращался в верхнюю защитную оболочку реактора, в разгар которого яростный пожар бушевал со стороны выпускного забоя и играл на тыльной стороне железобетонной защитной оболочки – бетона, технические характеристики которого требовали поддержания его ниже определенной температуры. чтобы предотвратить его крах. [60]
Операторы не знали, что делать с пожаром. Сначала они попытались потушить пламя, включив вентиляторы на максимальную скорость, но это только усилило пламя. Том Хьюз и его коллега уже создали противопожарную преграду , выбросив несколько неповрежденных топливных баллончиков из-под огня, а Том Туохи предложил попытаться выбросить часть из очага пожара, пробивая расплавленные баллончики через реактор в пруд-охладитель позади него. это с опорами лесов. [48]
Это оказалось невозможным, и топливные стержни отказывались сдвигаться с места, сколько бы силы ни прилагалось. [48] Полюса вытащили с раскаленными концами; один вернулся, капая расплавленным металлом. [48] Хьюз знал, что это должен быть расплавленный облученный уран, вызывающий серьезные радиационные проблемы на самом зарядном подъемнике.
«Он [открытый топливный канал] был раскален добела, — сказал коллега Хьюза, находившийся вместе с ним на зарядном подъемнике, — он был просто раскален добела. Никто, я имею в виду, никто не может поверить, насколько горячим он может быть».
Далее операторы попытались потушить пожар с помощью углекислого газа . [48] Новые реакторы Колдер-Холла с газовым охлаждением , находящиеся на площадке, только что получили 25 тонн жидкого диоксида углерода, и он был прикреплен к загрузочной поверхности сваи 1 в Виндскейле, но возникли проблемы с доставкой его к огню. полезные количества.
«Итак, мы все это установили, — вспоминает Туохи, — и у нас была эта бедная маленькая трубка с углекислым газом, и у меня не было абсолютно никакой надежды, что она сработает». [48] В конце концов выяснилось, что это не дало никакого эффекта. [48]
Утром пятницы 11 октября, когда пожар был в самой сильной форме, горело одиннадцать тонн урана. Температура становилась экстремальной: одна термопара зарегистрировала температуру 1300 °C (2400 °F), а биологическая защита вокруг пострадавшего реактора теперь находилась под серьезной угрозой обрушения. Столкнувшись с этим кризисом, Туохи предложил использовать воду. Это было рискованно, поскольку расплавленный металл окисляется при контакте с водой, вырывая кислород из молекул воды и оставляя свободный водород, который мог смешаться с поступающим воздухом и взорваться, разрывая ослабленную защитную оболочку. Столкнувшись с отсутствием других вариантов, операторы решили реализовать этот план. [61]
К забою реактора было протянуто около дюжины пожарных рукавов; их сопла были отрезаны, а сами линии подключены к опорам лесов и поданы в топливные каналы примерно в 1 метре (3 фута) над очагом пожара. Туохи снова забрался на защиту реактора и приказал включить воду, внимательно прислушиваясь к смотровым отверстиям на предмет каких-либо признаков водородной реакции при увеличении давления. Вода не смогла потушить пожар, что потребовало принятия дальнейших мер.
Затем Туохи приказал всем покинуть здание реактора, кроме себя и начальника пожарной охраны, чтобы перекрыть весь охлаждающий и вентиляционный воздух, поступающий в реактор. К этому времени рассматривалась возможность эвакуации окрестностей, и действия Туохи были последней авантюрой рабочих. [48] Туохи несколько раз поднимался наверх и сообщил, что видел, как пламя, вырывающееся из выпускного отверстия, медленно угасало. Во время одной из проверок он обнаружил, что смотровые пластины, которые снимались с помощью металлического крючка, чтобы облегчить обзор выходной поверхности активной зоны, крепко застряли. По его словам, это произошло из-за того, что огонь пытался всасывать воздух откуда только мог. [48]
«Я не сомневаюсь, что в этот момент он даже всасывал воздух через дымоход, чтобы попытаться сохранить себя», - заметил он в интервью.
Наконец ему удалось снять смотровую пластину, и он увидел угасающий огонь.
«Сначала пламя погасло, затем пламя уменьшилось, и свечение начало угасать», - описал он. «Я несколько раз поднимался, чтобы проверить, пока не убедился, что огонь потух. Я все же стоял в стороне, вроде как с надеждой. ", - продолжил он, - "но если вы смотрите прямо на активную зону остановленного реактора, вы получите довольно много радиации". (Туохи дожил до 90 лет, несмотря на разоблачение.)
Вода текла через кучу еще 24 часа, пока не остыла полностью. После того, как водопроводные шланги были отключены, загрязненная вода вылилась на привокзальную площадь. [48]
Сам бак реактора после аварии оставался герметичным и до сих пор содержит около 15 тонн уранового топлива. Считалось, что оставшееся топливо все еще может повторно воспламениться, если его потревожить, из-за присутствия пирофорного гидрида урана , образовавшегося при первоначальном обливании водой. [62] Последующие исследования, проведенные в рамках процесса вывода из эксплуатации, исключили такую возможность. [63] Окончательный вывод сваи из эксплуатации запланирован не ранее 2037 года.
Произошел выброс в атмосферу радиоактивного материала, который распространился по Великобритании и Европе. [5] В результате пожара было выброшено около 740 терабеккерелей (20 000 кюри ) йода-131 , а также 22 ТБк (594 кюри) цезия-137 и 12 000 ТБк (324 000 кюри) ксенона-133 , а также других радионуклидов. [64] Правительство Великобритании под руководством Гарольда Макмиллана приказало строго цензурировать первоначальные сообщения о пожаре и держать информацию об инциденте в секрете. Позже выяснилось, что небольшие, но значительные количества очень опасного радиоактивного изотопа полония-210 были освобождены во время пожара. [48] [3]
Более поздняя обработка данных о загрязнении показала, что загрязнение на национальном и международном уровне могло быть выше, чем предполагалось ранее. [5] Для сравнения: в результате взрыва на Чернобыльской АЭС в 1986 году было выделено примерно 1 760 000 ТБк йода-131; 79 500 ТБк цезия-137; 6 500 000 ТБк ксенона-133; 80 000 ТБк стронция-90 ; и 6100 ТБк плутония, а также около дюжины других радионуклидов в больших количествах. [64]
Авария на Три-Майл-Айленде в 1979 году выбросила в 25 раз больше ксенона-135, чем в Виндскейле, но гораздо меньше йода, цезия и стронция. [64] По оценкам Норвежского института исследования воздуха, выбросы ксенона-133 в атмосферу в результате ядерной катастрофы на Фукусиме-дайити были в целом аналогичны выбросам в Чернобыле и, таким образом, значительно превышали выбросы при пожаре в Виндскейле. [65]
Присутствие скрубберов дымоходов в Виндскейле способствовало поддержанию частичной локализации и, таким образом, минимизации радиоактивного содержания дыма, выходящего из дымохода во время пожара. Эти скрубберы были установлены за большие деньги по настоянию Джона Кокрофта и до пожара 1957 года были известны как «Безумие Кокрофта». [43]
Особую озабоченность в то время вызывал радиоактивный изотоп йод-131, период полураспада которого составлял около восьми дней. Йод, поступающий в организм человека, преимущественно накапливается в щитовидной железе . В результате потребление йода-131 может повысить вероятность развития рака щитовидной железы в дальнейшем . В частности, дети особенно подвержены риску из-за того, что их щитовидная железа еще не полностью развита. [7] Через несколько дней после катастрофы были проведены анализы местных образцов молока, и выяснилось, что молоко опасно загрязнено йодом-131. [67]
Таким образом, было решено прекратить потребление молока из прилегающей территории, и в конечном итоге были введены ограничения на потребление молока с территории площадью 200 квадратных миль (520 км 2 ), окружающей сваи. [68] Молоко из около 500 км 2 близлежащей сельской местности было уничтожено (разбавлено в тысячу раз и сброшено в Ирландское море) примерно на месяц. [7] Однако из окрестностей никто не был эвакуирован.
Первоначальный отчет об инциденте, «Доклад Пенни», был подвергнут жесткой цензуре премьер-министром Гарольдом Макмилланом . [69] [3] Макмиллан опасался, что новость об инциденте подорвет общественное доверие к ядерной энергетике и нанесет ущерб британско-американским ядерным отношениям. [3] В результате информация о выбросе радиоактивных осадков была скрыта правительством. [3] Только в 1988 году отчет Пенни был опубликован полностью. [70]
Частично из-за этой цензуры консенсус относительно масштабов долгосрочных последствий для здоровья, вызванных утечкой радиации, со временем изменился по мере того, как стало известно все больше информации об инциденте. [71] Выброс крайне опасного радиоактивного изотопа полония-210, который в то время скрывался, не учитывался в правительственных отчетах до 1983 года, когда было подсчитано, что в долгосрочной перспективе выбросы стали причиной 33 смертей от рака . . [71]
Эти смерти были связаны не только с раком щитовидной железы, но и с раком легких . [72] В обновленном отчете правительства Великобритании за 1988 год (самая последняя правительственная оценка) подсчитано, что 100 человек со смертельным исходом «вероятно» стали результатом рака в результате выбросов за 40-50 лет. [73] [74] В правительственном отчете также подсчитано, что инцидент вызвал 90 несмертельных случаев рака, а также 10 наследственных дефектов . [73]
Другие исследования дополнительных случаев рака и смертности в результате радиоактивного выброса дали иные результаты. [75] В 2007 году, в 50-летнюю годовщину пожара, Ричард Уэйкфорд, приглашенный профессор Далтонского ядерного института Манчестерского университета , и бывшее Управление по атомной энергии Великобритании опубликовали новое научное исследование последствий инцидента для здоровья. исследователь Джон Гарланд. [2] Их исследование пришло к выводу, что, поскольку фактическое количество радиации, высвободившейся в результате пожара, могло вдвое превысить предыдущие оценки, и что радиоактивный шлейф на самом деле распространился дальше на восток, в долгосрочной перспективе, вероятно, погибнет от рака от 100 до 240 человек. результат пожара. [3] [2]
Исследование, проведенное в 2010 году среди рабочих, непосредственно участвовавших в уборке (и, следовательно, ожидавших, что у них будет самый высокий уровень воздействия), не выявило каких-либо значительных долгосрочных последствий для здоровья от их участия. [10] [11]
Реактор был непригоден для спасения; там, где это было возможно, топливные стержни были удалены, а биозащита реактора герметизирована и оставлена неповрежденной. В штабеле осталось около 6700 поврежденных огнем топливных элементов и 1700 поврежденных огнем изотопных кассет. Поврежденная активная зона реактора все еще была слегка теплой в результате продолжающихся ядерных реакций. В 2000 году было подсчитано, что в ядре все еще содержится
а также меньшая активность других радионуклидов . [76] Свая Виндскейл 2, хотя и не пострадала от пожара, была сочтена слишком небезопасной для дальнейшего использования. Вскоре после этого его закрыли. С тех пор реакторы с воздушным охлаждением не строились. Окончательное удаление топлива из поврежденного реактора планировалось начать в 2008 году и продолжать еще четыре года. [63]
Осмотры показали, что возгорания графита не было, а повреждение графита было локализованным и вызвано сильно перегретыми урановыми тепловыделяющими сборками, расположенными поблизости. [63]
Комиссия по расследованию собиралась под председательством сэра Уильяма Пенни с 17 по 25 октября 1957 года. «Отчет Пенни» был представлен председателю Управления по атомной энергии Соединенного Королевства и лег в основу правительственной Белой книги , представленной парламенту в ноябре. 1957. В январе 1988 года он был выпущен Государственным архивом . В 1989 году была выпущена исправленная стенограмма после работы по улучшению транскрипции оригинальных записей. [77] [78]
Пенни сообщил 26 октября 1957 г., через 16 дней после тушения пожара, [79] и пришел к четырем выводам:
Тех, кто принимал непосредственное участие в событиях, воодушевил вывод Пенни о том, что предпринятые шаги были «быстрыми и эффективными» и «продемонстрировали значительную преданность долгу». Некоторые считали, что решимость и мужество, проявленные Томасом Туохи, а также решающая роль, которую он сыграл в предотвращении полной катастрофы, не получили должного признания. Туохи умер 12 марта 2008 года, так и не получив никакого общественного признания за свои решительные действия. [59]
В отчете Комиссии по расследованию официально сделан вывод о том, что пожар был вызван «ошибкой суждения» тех же людей, которые затем рисковали своей жизнью, чтобы сдержать пламя. Внук Гарольда Макмиллана, премьер-министра на момент пожара, позже предположил, что Конгресс США мог бы наложить вето на планы Макмиллана и президента США Дуайта Эйзенхауэра по совместной разработке ядерного оружия, если бы они знали, что авария произошла из-за безрассудных решений правительство Великобритании и что Макмиллан скрыл то, что произошло на самом деле. Туохи сказал о чиновниках, которые сообщили США, что его сотрудники устроили пожар, что «они были толпой ублюдков». [80]
Площадка в Виндскейле была дезактивирована и используется до сих пор. Часть объекта позже была переименована в Селлафилд после передачи BNFL , а весь объект теперь принадлежит Управлению по выводу из эксплуатации ядерных объектов .
Выброс радиации в результате пожара в Виндскейле значительно превзошел чернобыльскую катастрофу в 1986 году, но этот пожар был описан как самая серьезная авария на реакторе до Три-Майл-Айленда в 1979 году. По эпидемиологическим оценкам, количество дополнительных случаев рака, вызванных Три-Майл-Айлендом ДТП не более одного; только Чернобыль привел к непосредственным жертвам. [81]
Три-Майл-Айленд был гражданским реактором, и в первую очередь Чернобылем, поскольку оба использовались для производства электроэнергии. Напротив, Виндскейл использовался исключительно в военных целях. [ нужна цитата ]
Реакторы на Три-Майл-Айленде, в отличие от реакторов в Уиндскейле и Чернобыле, находились в зданиях, спроектированных так, чтобы содержать радиоактивные материалы, выброшенные в результате аварии на реакторе. [ нужна цитата ]
Другие военные реакторы привели к непосредственным, известным жертвам, как, например, инцидент на заводе SL-1 в Айдахо в 1961 году , в результате которого погибли три оператора. [ нужна цитата ]
Авария в Виндскейле была также современницей Кыштымской катастрофы , гораздо более серьезной аварии , которая произошла 29 сентября 1957 года на заводе «Маяк» в Советском Союзе , когда вышел из строя система охлаждения резервуара, хранившего десятки тысячи тонн растворенных ядерных отходов привели к неядерному взрыву. [ нужна цитата ]
Пожару в Виндскейле ретроспективно был присвоен 5-й уровень аварии с более широкими последствиями по Международной шкале ядерных событий . [1]
В 1968 году в журнале Nature была опубликована статья об исследовании радиоизотопов, обнаруженных в устрицах Ирландского моря, с помощью гамма-спектроскопии . В устрицах обнаружено 141 Ce , 144 Ce , 103 Ru , 106 Ru , 137 Cs , 95 Zr и 95 Nb . Кроме того, был обнаружен продукт активации цинка ( 65 Zn ); Считается, что это происходит из-за коррозии оболочек магноксового топлива в прудах-охладителях . [82] Также присутствовал ряд труднообнаружимых чистых альфа- и бета- распадающихся радионуклидов, таких как 90 Sr и 239 Pu , но они не появляются в гамма-спектроскопии, поскольку не генерируют сколько-нибудь заметных гамма-лучей при своем распаде.
В 1983 году Йоркширское телевидение выпустило документальный фильм о последствиях пожара для здоровья под названием « Виндскейл – ядерная прачечная» . [68] В нем утверждалось, что скопления лейкемии у детей в окрестностях Уиндскейла были вызваны радиоактивными осадками от пожара. [83]
В 1990 году был показан первый из трех документальных фильмов BBC об этом инциденте. В документальном фильме под названием « Наш реактор горит» представлены интервью с ключевыми работниками станции, в том числе с Томом Туохи, заместителем генерального директора Windscale на момент инцидента. [84]
В 1999 году BBC выпустила образовательный драматический документальный фильм о пожаре в виде 30-минутного эпизода сериала «Катастрофа» (серия 3) под названием «Атомный ад» . Впоследствии он был выпущен на DVD . [85]
В 2007 году BBC выпустила еще один документальный фильм об аварии под названием «Виндскейл: крупнейшая ядерная катастрофа Великобритании» [77] , в котором исследуется история первого британского ядерного объекта и его роль в разработке ядерного оружия . В документальном фильме представлены интервью с ведущими учёными и операторами электростанций, такими как Том Туохи. В документальном фильме предполагается, что пожар – первый пожар на любом ядерном объекте – был вызван ослаблением мер безопасности в результате давления со стороны британского правительства с целью быстрого производства расщепляющихся материалов для ядерного оружия. [86]
Следующие вещества были помещены в металлические картриджи и подвергнуты нейтронному облучению для создания радиоизотопов. Как целевой материал, так и некоторые изотопы продукта перечислены ниже. Из них выброс полония-210 внес наиболее значительный вклад в коллективную дозу населения в целом. [87]
{{cite book}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )