Пожар в Уиндскейле 10 октября 1957 года был крупнейшей ядерной аварией в истории Соединенного Королевства и одной из самых страшных в мире, по уровню серьезности ему был присвоен уровень 5 из 7 по Международной шкале ядерных событий . [1] Пожар произошел в первом блоке двухреакторной площадки Уиндскейл на северо-западном побережье Англии в Камберленде (ныне Селлафилд , Камбрия ). Два графитовых реактора , которые в то время назывались «реакторами», были построены в рамках британского послевоенного проекта по созданию атомной бомбы . Реактор № 1 в Уиндскейле был введен в эксплуатацию в октябре 1950 года, а затем в июне 1951 года — реактор № 2. [4]
Пожар длился три дня и выделил радиоактивные осадки , которые распространились по всей Великобритании и остальной Европе. [5] Радиоактивный изотоп йод-131 , который может привести к раку щитовидной железы , в то время вызывал особую обеспокоенность. С тех пор выяснилось, что также были выброшены небольшие, но значительные количества крайне опасного радиоактивного изотопа полония-210 . [6] [5] По оценкам, утечка радиации могла вызвать 240 дополнительных случаев рака, из которых 100–240 оказались смертельными. [1] [2] [3]
На момент инцидента никто не был эвакуирован из окрестностей, но молоко с площади около 500 км 2 (190 квадратных миль) близлежащей сельской местности было разбавлено и уничтожено в течение месяца из-за опасений по поводу его радиационного воздействия. Правительство Великобритании в то время преуменьшило значение событий, а сообщения о пожаре подвергались жесткой цензуре, поскольку премьер-министр Гарольд Макмиллан опасался, что инцидент навредит британо-американским ядерным отношениям. [3]
Событие не было единичным случаем; в годы, предшествовавшие аварии, из отвалов произошел ряд радиоактивных выбросов. [7] В начале 1957 года произошла утечка радиоактивного материала , в результате которой в окружающую среду попал стронций-90 . [8] [9] Как и более поздний пожар, этот инцидент был скрыт британским правительством. [8] Более поздние исследования выброса радиоактивного материала из-за пожара в Уиндскейле показали, что большая часть загрязнения произошла в результате таких утечек радиации до пожара. [7]
Исследование, проведенное в 2010 году среди рабочих, участвовавших в ликвидации последствий аварии, не выявило существенных долгосрочных последствий для здоровья от их участия. [10] [11]
Открытие ядерного деления в декабре 1938 года Отто Ганом 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 в Бирмингемском университете рассчитали критическую массу металлической сферы из чистого урана-235 и обнаружили, что всего от 1 до 10 килограммов (от 2,2 до 22,0 фунтов) может взорваться с силой тысяч тонн динамита. [13]
В ответ британское правительство инициировало проект атомной бомбы под кодовым названием Tube Alloys . [14] Соглашение Квебека от августа 1943 года объединило Tube Alloys с американским Манхэттенским проектом . [15] Будучи общим руководителем британского вклада в Манхэттенский проект , Джеймс Чедвик наладил тесное и успешное партнерство с американцами, [16] и обеспечил, чтобы британское участие было полным и искренним. [17]
После окончания войны особые отношения между Великобританией и Соединенными Штатами «стали гораздо менее особыми». [18] Британское правительство предполагало, что Америка продолжит делиться ядерными технологиями, которые оно считало совместным открытием, [19] но сразу после войны обмен информацией был незначительным. [20] Закон об атомной энергии 1946 года (Закон Мак-Магона) официально положил конец техническому сотрудничеству. Его контроль над «ограниченными данными» не позволял союзникам Соединенных Штатов получать какую-либо информацию. [21]
Британское правительство рассматривало это как возрождение изоляционизма Соединенных Штатов , похожего на тот, который произошел после Первой мировой войны . Это повысило вероятность того, что Британии придется сражаться с агрессором в одиночку. [22] Оно также опасалось, что Британия может потерять свой статус великой державы , а следовательно, и свое влияние в мировых делах. [23] Премьер -министр Великобритании Клемент Эттли 10 августа 1945 года создал подкомитет кабинета министров , Комитет Gen 75 (неофициально известный как «Комитет по атомной бомбе») [24] , чтобы изучить возможность возобновления программы создания ядерного оружия. [25]
Директорат трубных сплавов был переведен 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. Исследовательский центр атомной энергии (AERE) был создан в Королевских ВВС Харвелл , к югу от Оксфорда , 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] и ядерные реакторы и объекты по переработке плутония в Уиндскейле в Камбрии . [30] Он разместил свою штаб-квартиру на бывшем Королевском артиллерийском заводе в Рисли в Ланкашире 4 февраля 1946 года . [28]
В июле 1946 года Комитет начальников штабов рекомендовал Великобритании обзавестись ядерным оружием. [31] Они подсчитали, что к 1957 году потребуется 200 бомб. [32] 8 января 1947 года на заседании Комитета 163 по генеральному делу, подкомитета Комитета 75 по генеральному делу, было принято решение продолжить разработку атомных бомб и было одобрено предложение Портала назначить Пенни, ныне главного суперинтенданта исследований вооружений (CSAR) в Форт-Холстеде в Кенте, ответственным за разработку, [23] которая получила кодовое название Исследования взрывчатых веществ . [33] Пенни утверждал, что «отличительным тестом для первоклассной державы является то, создала ли она атомную бомбу, и мы должны либо пройти тест, либо понести серьезную потерю престижа как внутри страны, так и на международном уровне». [34]
Благодаря участию в военных проектах Tube Alloys и Manhattan Project британские ученые приобрели значительные знания о производстве расщепляющихся материалов. Американцы создали два вида, уран-235 и плутоний, и использовали три различных метода обогащения урана . [35] Необходимо было принять раннее решение о том, следует ли сосредоточить исследования взрывчатых веществ на уране-235 или плутонии. Хотя все хотели бы исследовать все направления, как это делали американцы, было сомнительно, что испытывающая нехватку денег послевоенная британская экономика могла 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 выступали за плутоний. Они подсчитали, что бомба с ураном-235 потребует в десять раз больше расщепляющегося материала, чем та, которая использует плутоний, чтобы произвести половину тротилового эквивалента . Оценки стоимости ядерных реакторов различались, но считалось, что завод по обогащению урана будет стоить в десять раз больше, чтобы произвести то же количество атомных бомб, что и реактор. Поэтому решение было принято в пользу плутония. [36]
Реакторы были построены в короткие сроки недалеко от деревни Сискейл , Камберленд . Они были известны как Уиндскейл Пайл 1 и Пайл 2, размещенные в больших бетонных зданиях в нескольких сотнях футов друг от друга. Ядро реакторов состояло из большого блока графита с горизонтальными каналами, просверленными в нем для топливных картриджей. Каждый картридж состоял из уранового стержня длиной около 30 см (12 дюймов), заключенного в алюминиевый контейнер для защиты от воздуха, поскольку уран становится очень реактивным при нагревании и может загореться. [37]
Кассеты были оребрены, что позволяло теплообмену с окружающей средой охлаждать топливные стержни, пока они находились в реакторе. Стержни вставлялись в переднюю часть активной зоны, «загрузочную поверхность», а новые стержни добавлялись с расчетной скоростью. Это выталкивало другие кассеты в канале к задней части реактора, в конечном итоге заставляя их выпадать сзади, «выгрузочной поверхности», в заполненный водой канал, где они охлаждались и могли быть собраны. [37]
Цепная реакция в ядре преобразовала 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 [ необходима цитата ], чтобы сократить производство более тяжелых изотопов плутония, таких как плутоний-240 и плутоний-241 .
Первоначально проект предусматривал охлаждение активной зоны по типу реактора B , который использовал постоянную подачу воды, которая лилась через каналы в графите. С водоохлаждаемой конструкцией было связано две проблемы. Первая — подача больших объемов высокочистой воды, без которой топливные картриджи быстро корродировали бы. Эта площадка также должна была находиться в отдаленном месте и близко к морю, чтобы можно было сбрасывать радиоактивные отходы. Единственная площадка, которая соответствовала этим критериям (в Британии), находилась рядом с озером Лох-Морар , недалеко от Арисейга . [38] Однако высокое содержание хлора в озере Лох-Морар означало, что потребуется большая и сложная установка по очистке воды. Эти факторы означали, что проект рисковал быть отложенным на два года. [39]
Также существовало значительное беспокойство, что система с водяным охлаждением может быть подвержена катастрофическому отказу в случае аварии с потерей охладителя . Это привело бы к тому, что реактор вышел бы из-под контроля за считанные секунды [ необходима ссылка ] , потенциально взорвавшись. В Хэнфорде эта возможность была учтена путем строительства 30-мильной (48-километровой) эвакуационной дороги для эвакуации персонала в случае, если бы это произошло, и площадка была оставлена. [40]
Не имея места, где можно было бы покинуть 30-мильную зону, если бы подобное событие произошло в Великобритании, проектировщики хотели пассивно безопасную систему охлаждения. Вместо воды они использовали воздушное охлаждение, приводимое в действие двумя вспомогательными вентиляторами (и четырьмя вентиляторами отключения при необходимости) через сваи и наружу через дымоход высотой 400 футов (120 м), который мог создать достаточный поток воздуха для охлаждения реактора в нормальных и остановленных рабочих условиях. Дымоход был устроен таким образом, что он втягивал воздух через каналы в активной зоне, охлаждая топливо через ребра на картриджах.
Во время строительства физик Теренс Прайс рассматривал возможность раскола топливного картриджа, если, например, новый картридж был вставлен слишком сильно, в результате чего картридж, находящийся в задней части канала, упал мимо относительно узкого водного канала и разбился на полу позади него. Горячий облученный уран мог загореться, а мелкая пыль оксида урана была бы выброшена в дымоход и улетела. [41]
Подняв этот вопрос на собрании, он предложил добавить фильтры в дымоходы, но его опасения были отклонены как слишком сложные для решения и даже не зафиксированы в протоколе. Сэр Джон Кокрофт, возглавлявший проектную группу, был достаточно встревожен, чтобы заказать фильтры. Их нельзя было установить у основания, поскольку строительство дымоходов уже началось, и они были построены на земле, а затем подняты наверх с помощью лебедки, как только бетон дымохода застыл. [42]
Они стали известны как « Безумие Кокрофта », поскольку многие считали вызванную ими задержку и их большие расходы бесполезной тратой. Во время пожара фильтры задержали около 95% радиоактивной пыли и спасли большую часть северной Англии от большего заражения. Теренс Прайс сказал, что «слово «безумие» не казалось уместным после аварии». [43]
В конце концов, опасения Прайса оправдались. Так много патронов не попало в водный канал, что для персонала стало обычным делом ходить по дымоходу с лопатами и выгребать патроны обратно в воду. [44] В других случаях топливные патроны застревали в каналах и взрывались, еще находясь в активной зоне. [45] Несмотря на эти меры предосторожности и фильтры дымовой трубы, ученый Фрэнк Лесли обнаружил радиоактивность вокруг объекта и деревни, но эта информация держалась в секрете даже от персонала станции. [46] [47]
После ввода в эксплуатацию и ввода в эксплуатацию, Pile 2 испытал загадочное повышение температуры активной зоны. В отличие от американцев и Советов, у британцев было мало опыта в поведении графита при воздействии нейтронов. Венгерско-американский физик Юджин Вигнер обнаружил, что графит при бомбардировке нейтронами испытывает дислокации в своей кристаллической структуре, что приводит к накоплению потенциальной энергии. Эта энергия, если позволить ей накапливаться, может спонтанно вырваться в виде мощного выброса тепла. Американцы давно предупреждали об этой проблеме и даже предупреждали, что такой разряд может привести к пожару в реакторе. [48] Таким образом, британская конструкция имела фатальный недостаток. [48]
Внезапные выбросы энергии обеспокоили операторов, которые обратились к единственному жизнеспособному решению — нагреву активной зоны реактора в процессе, известном как отжиг . Когда графит нагревается свыше 250 °C (482 °F), он становится пластичным, и дислокации Вигнера могут релаксировать в свое естественное состояние. Этот процесс был постепенным и вызывал равномерное высвобождение, которое распространялось по всей активной зоне. [49] Этот импровизированный процесс регулярно проводился в Уиндскейле, но с годами становилось все труднее вытеснять накопленную энергию. [48] Высвобождение энергии Вигнера, детали реакторов и другие детали аварии обсуждаются Форманом в его обзоре аварий реакторов. [50]
Уинстон Черчилль публично обязал Великобританию создать водородную бомбу и дал ученым жесткий график, в течение которого это необходимо было сделать. Затем это было ускорено после того, как США и СССР начали работать над запретом испытаний и возможными соглашениями о разоружении, которые вступят в силу в 1958 году. Чтобы уложиться в этот срок, не было никаких шансов построить новый реактор для производства необходимого трития , поэтому топливные загрузки Windscale Pile 1 были модифицированы путем добавления обогащенного урана и лития - магния , последний из которых будет производить тритий во время нейтронной бомбардировки. [51] Все эти материалы были легковоспламеняющимися, и ряд сотрудников Windscale подняли вопрос о неотъемлемых опасностях новых топливных загрузок. Эти опасения были отброшены в сторону.
Когда их первый тест водородной бомбы провалился, было принято решение построить вместо этого большое оружие с усиленным термоядерным синтезом . Для этого требовалось огромное количество трития, в пять раз больше, и его нужно было производить как можно быстрее, поскольку приближались сроки испытаний. Чтобы увеличить темпы производства, они применили трюк, который оказался успешным в увеличении производства плутония в прошлом: уменьшив размер охлаждающих ребер на топливных картриджах, они смогли увеличить температуру топливных загрузок, что вызвало небольшое, но полезное увеличение скорости обогащения нейтронов. На этот раз они также воспользовались преимуществом меньших ребер, построив более крупные внутренние части в картриджах, 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 производственного цикла трития в Pile 1, проблема с теплом была признана незначительной, и началось полномасштабное производство. Но, повысив температуру реактора сверх проектных спецификаций, ученые изменили нормальное распределение тепла в активной зоне, что привело к появлению горячих точек в Pile 1. Они не были обнаружены, поскольку термопары, используемые для измерения температуры активной зоны, были расположены на основе первоначальной конструкции распределения тепла и не измеряли те части реактора, которые стали самыми горячими.
7 октября 1957 года блок 1 достиг отметки 40 000 МВт-ч, и пришло время для 9-го выброса Вигнера . [53] Это уже проводилось восемь раз в прошлом, и было известно, что цикл приведет к равномерному нагреву всей активной зоны реактора. Во время этой попытки температура начала аномально падать по всей активной зоне реактора, за исключением канала 20/53, температура которого росла. [54] Сделав вывод, что 20/53 выделяет энергию, но ни один из других не выделял, утром 8 октября было принято решение попробовать второй выброс Вигнера. Эта попытка привела к повышению температуры всего реактора, что указывало на успешный выброс. [55]
Рано утром 10 октября возникло подозрение, что происходит что-то необычное. Температура в ядре должна была постепенно падать по мере прекращения высвобождения энергии Вигнера, но контрольное оборудование показало нечто более неоднозначное, и одна термопара указала, что температура ядра вместо этого растет. По мере продолжения этого процесса температура продолжала расти и в конечном итоге достигла 400 °C (750 °F). [56]
В попытке охладить кучу вентиляторы охлаждения были ускорены, а поток воздуха увеличен. Затем детекторы радиации в дымоходе указали на выброс, и было сделано предположение, что взорвался картридж. Это не было фатальной проблемой и случалось в прошлом. Однако операторы не знали, что картридж не просто взорвался, а загорелся, и это стало источником аномального нагрева в канале 20/53, а не выброс Вигнера. [56]
Ускорение вентиляторов увеличило поток воздуха в канале, раздувая пламя. Огонь распространился на окружающие топливные каналы, и вскоре радиоактивность в дымоходе стала быстро расти. [57] Бригадир, прибывший на работу, заметил дым, выходящий из дымохода. Температура активной зоны продолжала расти, и операторы начали подозревать, что активная зона горит. [58]
Операторы попытались осмотреть кучу с помощью удаленного сканера, но он заклинил. Том Хьюз, заместитель руководителя реактора, предложил осмотреть реактор лично, поэтому он и еще один оператор, оба в защитном снаряжении, отправились к загрузочной поверхности реактора. Пробка для осмотра топливного канала была вынута рядом с термопарой, регистрирующей высокие температуры, и тогда операторы увидели, что топливо раскалено докрасна.
«Была вынута контрольная пробка, — рассказывал Том Хьюз в более позднем интервью, — и, к нашему полному ужасу, мы увидели четыре канала с топливом, светящиеся ярко-вишневым цветом».
Теперь не было никаких сомнений, что реактор был в огне, и он горел почти 48 часов. Менеджер реактора Том Туохи [59] надел полное защитное снаряжение и дыхательный аппарат и поднялся по 80-футовой (24-метровой) лестнице на вершину здания реактора, где он встал на крышку реактора, чтобы осмотреть заднюю часть реактора, выпускную поверхность. Делая это, он рисковал своей жизнью, подвергая себя большому количеству радиации. [48] Он сообщил о видимом тусклом красном свечении, освещающем пустоту между задней частью реактора и задней защитной оболочкой. [60]
Раскаленные докрасна топливные картриджи светились в топливных каналах на разгрузочной поверхности. Он возвращался к верхней защитной оболочке реактора несколько раз в течение инцидента, в разгар которого яростный пожар бушевал из разгрузочной поверхности и играл на задней стороне железобетонного защитного покрытия — бетона, характеристики которого требовали, чтобы он поддерживался ниже определенной температуры, чтобы предотвратить его разрушение. [60]
Операторы не знали, что делать с огнем. Сначала они попытались задуть пламя, запустив вентиляторы на максимальной скорости, но это только подлило масла в огонь. Том Хьюз и его коллега уже создали противопожарную преграду , выбросив несколько неповрежденных топливных картриджей из-за пожара, а Том Туохи предложил попытаться выбросить часть из центра огня, пробив расплавленные картриджи через реактор и в охлаждающий пруд за ним с помощью опор лесов. [48]
Это оказалось невозможным, и топливные стержни отказывались двигаться, независимо от того, какое усилие было приложено. [48] Полюса были извлечены с раскаленными докрасна концами; один вернулся, капая расплавленным металлом. [48] Хьюз знал, что это должен был быть расплавленный облученный уран, вызывающий серьезные радиационные проблемы на самом подъемнике шихты.
«Он [открытый топливный канал] был раскалён добела, — сказал коллега Хьюза, который был с ним на подъёмнике, — он был просто раскалён добела. Никто, я имею в виду, никто, не может поверить, насколько он может быть раскалён».
Затем операторы попытались потушить пожар с помощью углекислого газа . [48] Новые газоохлаждаемые реакторы Колдер-Холла на площадке только что получили поставку 25 тонн жидкого углекислого газа, и он был установлен на загрузочной поверхности Уиндскейл-Пайл 1, но возникли проблемы с доставкой его к месту пожара в необходимых количествах.
«Итак, мы все это соорудили», — рассказал 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, было обнаружено, что она не имеет никакого эффекта. [48]
В 01:30 в пятницу 11 октября, когда пожар был в самом разгаре, горело одиннадцать тонн урана. Магний в картриджах теперь горел, одна термопара регистрировала 3100 °C (5600 °F), а биологическая защита вокруг пострадавшего реактора теперь находилась под серьезной угрозой разрушения. Столкнувшись с этим кризисом, Туохи предложил использовать воду. Это было рискованно, так как расплавленный металл окисляется при контакте с водой, отрывая кислород от молекул воды и оставляя свободный водород, который мог смешаться с поступающим воздухом и взорваться, разорвав ослабленную оболочку. Столкнувшись с отсутствием других вариантов, операторы решили продолжить реализацию плана. [61]
Около дюжины пожарных шлангов были подтянуты к зарядной поверхности реактора; их сопла были отрезаны, а сами линии соединены со столбами лесов и введены в топливные каналы примерно на 1 метр (3 фута) выше центра пожара. Туохи снова подтянулся к защите реактора и приказал включить воду, внимательно прислушиваясь к смотровым отверстиям на предмет любых признаков реакции водорода по мере увеличения давления. Вода не смогла потушить пожар, что потребовало принятия дополнительных мер.
Затем Туохи приказал всем, кроме себя и начальника пожарной охраны, выйти из здания реактора, чтобы перекрыть подачу охлаждающего и вентиляционного воздуха в реактор. К этому времени рассматривалась эвакуация местного района, и действия Туохи были последней ставкой рабочих. [48] Туохи несколько раз поднимался наверх и сообщал, что наблюдал, как пламя, вырывающееся из выпускной поверхности, медленно угасало. Во время одной из проверок он обнаружил, что смотровые пластины, которые были сняты с помощью металлического крючка, чтобы облегчить просмотр выпускной поверхности активной зоны, были прочно застряли. Он сообщил, что это произошло из-за того, что огонь пытался всосать воздух откуда только мог. [48]
«Я не сомневаюсь, что в этот момент он даже засасывал воздух через дымоход, чтобы попытаться сохранить себя», — заметил он в интервью.
Наконец ему удалось отодвинуть смотровую пластину, и он увидел, как огонь угасает.
«Сначала пламя погасло, затем пламя уменьшилось, и свечение начало угасать», — описал он. «Я несколько раз подходил, чтобы проверить, пока не убедился, что огонь потух. Я стоял в стороне, как бы с надеждой», — продолжил он, — «но если вы смотрите прямо на ядро остановленного реактора, вы получите довольно много радиации». (Туохи дожил до 90 лет, несмотря на свое облучение.)
Вода продолжала течь через кучу еще 24 часа, пока она полностью не остыла. После того, как водяные шланги были отключены, теперь уже загрязненная вода вылилась на переднюю площадку. [48]
Сам реакторный бак оставался запечатанным после аварии и все еще содержит около 15 тонн уранового топлива. Считалось, что оставшееся топливо все еще может снова 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 эту возможность. [63] Окончательный вывод из эксплуатации котла не запланирован до 2037 года.
В атмосферу был выброшен радиоактивный материал, который распространился по всей 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 , среди других радионуклидов. [64] Правительство Великобритании под руководством Гарольда Макмиллана приказало подвергнуть первоначальные отчеты о пожаре строгой цензуре, а информацию об инциденте держать в секрете, и позже выяснилось, что во время пожара были выброшены небольшие, но значительные количества крайне опасного радиоактивного изотопа полония-210 . [48] [3]
Более поздняя переработка данных о загрязнении показала, что национальное и международное загрязнение могло быть выше, чем предполагалось ранее. [5] Для сравнения, взрыв на Чернобыльской АЭС в 1986 году привел к выбросу приблизительно 1 760 000 ТБк йода-131; 79 500 ТБк цезия-137; 6 500 000 ТБк ксенона-133; 80 000 ТБк стронция-90 ; и 6 100 ТБк плутония, а также около дюжины других радионуклидов в больших количествах. [64]
В результате аварии на Три-Майл-Айленде в 1979 году было выброшено в 25 раз больше ксенона-135, чем в Уиндскейле, но гораздо меньше йода, цезия и стронция. [64] Оценки Норвежского института исследований воздуха показывают, что выбросы ксенона-133 в атмосферу в результате ядерной катастрофы на Фукусиме -1 были в целом аналогичны выбросам в Чернобыле и, таким образом, значительно превышали выбросы при пожаре в Уиндскейле. [65]
Наличие скрубберов дымохода в Уиндскейле было отнесено к частичному сдерживанию и, таким образом, минимизации радиоактивного содержания дыма, который выходил из дымохода во время пожара. Эти скрубберы были установлены с большими расходами по настоянию Джона Кокрофта и были известны как «Безумие Кокрофта» до пожара 1957 года. [43]
Особую озабоченность в то время вызывал радиоактивный изотоп йод-131 с периодом полураспада около восьми дней. Йод, поглощаемый организмом человека, преимущественно включается в щитовидную железу . В результате потребление йода-131 может привести к увеличению вероятности последующего заболевания раком щитовидной железы . В частности, дети подвергаются особому риску из-за того, что их щитовидная железа не полностью развита. [7] В последующие дни после катастрофы были проведены тесты образцов местного молока, и было обнаружено, что молоко опасно загрязнено йодом-131. [67]
Таким образом, было решено, что потребление молока из близлежащей местности должно быть прекращено, и в конечном итоге были введены ограничения на потребление молока из области площадью 200 квадратных миль (520 км 2 ), окружающей груды. [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 никто не был эвакуирован из близлежащей местности.
Первоначальный отчет об инциденте, отчет Пенни, был подвергнут жесткой цензуре премьер-министром Гарольдом Макмилланом . [69] [3] Макмиллан опасался, что новость об инциденте пошатнет доверие общественности к ядерной энергетике и нанесет ущерб британо-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]
Отчасти из-за этой цензуры консенсус относительно степени долгосрочных последствий для здоровья, вызванных утечкой радиации, со временем изменился, поскольку появилась дополнительная информация 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 выпадение радиоактивных осадков привело к 33 случаям смерти от рака . [71]
Эти смерти были приписаны не только раку щитовидной железы, но и раку легких . [72] Обновленный отчет правительства Великобритании 1988 года (самая последняя правительственная оценка) подсчитал, что 100 смертей «вероятно» были вызваны раком в результате выбросов за 40–50 лет. [73] [74] В отчете правительства также подсчитали, что 90 случаев нелетального рака были вызваны инцидентом, а также 10 наследственных дефектов . [73]
Другие исследования дополнительных случаев рака и смертности в результате радиационного выброса дали разные результаты. [75] В 2007 году, в 50-ю годовщину пожара, новое академическое исследование последствий инцидента для здоровья было опубликовано Ричардом Уэйкфордом, приглашенным профессором в Институте ядерного оружия имени Далтона при Университете Манчестера , и бывшим исследователем Управления по атомной энергии Великобритании Джоном Гарландом. [2] Их исследование пришло к выводу, что, поскольку количество радиации, выброшенной в результате пожара, может быть вдвое больше предыдущих оценок, и что радиоактивный шлейф распространился дальше на восток, в долгосрочной перспективе в результате пожара, вероятно, будет от 100 до 240 случаев смерти от рака. [3] [2]
Исследование, проведенное в 2010 году среди рабочих, непосредственно участвовавших в очистке, — и, следовательно, предположительно подвергшихся наибольшему воздействию, — не выявило существенных долгосрочных последствий для здоровья от их участия. [10] [11]
Реактор не подлежал восстановлению; где это было возможно, топливные стержни были удалены, а биозащита реактора была запечатана и оставлена нетронутой. Примерно 6700 поврежденных огнем топливных элементов и 1700 поврежденных огнем изотопных картриджей остались в куче. Поврежденная активная зона реактора была еще слегка теплой из-за продолжающихся ядерных реакций. В 2000 году было подсчитано, что активная зона все еще содержала
а также меньшая активность других радионуклидов . [76] Windscale Pile 2, хотя и не был поврежден пожаром, был признан слишком небезопасным для дальнейшего использования. Вскоре после этого он был закрыт. С тех пор не было построено ни одного реактора с воздушным охлаждением. Окончательное удаление топлива из поврежденного реактора было запланировано на 2008 год и должно было продолжаться еще четыре года. [63]
Проверки показали, что возгорания графита не было, а повреждение графита было локальным и вызвано сильно перегретыми урановыми топливными сборками, расположенными поблизости. [63]
Комиссия по расследованию заседала 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 года. В январе 1988 года он был опубликован Государственным архивом . В 1989 году была опубликована пересмотренная стенограмма, последовавшая за работой по улучшению транскрипции оригинальных записей. [77] [78]
Пенни сообщил об этом 26 октября 1957 года, через 16 дней после тушения пожара, [79] и пришел к четырем выводам:
Те, кто был непосредственно вовлечен в события, были воодушевлены выводом Пенни о том, что предпринятые шаги были «быстрыми и эффективными» и «продемонстрировали значительную преданность долгу». Некоторые считали, что решимость и мужество, проявленные Томасом Туохи, и решающая роль, которую он сыграл в предотвращении полной катастрофы, не были должным образом оценены. Туохи умер 12 марта 2008 года, так и не получив никакого публичного 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 своими жизнями, чтобы сдержать пламя. Внук Гарольда Макмиллана, премьер-министра во время 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 правительства Великобритании и что Макмиллан скрыл то, что произошло на самом деле. Туохи сказал о чиновниках, которые сообщили США, что его сотрудники вызвали пожар, что «они были кучей ублюдков». [80]
Участок Windscale был дезактивирован и все еще используется. Часть участка была позже переименована в Селлафилд после передачи BNFL , а весь участок теперь принадлежит Nuclear Decommissioning Authority .
Выброс радиации в результате пожара в Уиндскейле значительно превысил выбросы Чернобыльской катастрофы 1986 года, но пожар был описан как самая страшная авария на реакторе до аварии на Три-Майл-Айленде в 1979 году. Эпидемиологические оценки показывают, что число дополнительных случаев рака, вызванных аварией на Три-Майл-Айленде, не превысило одного; только Чернобыль привел к непосредственным жертвам. [81]
Три-Майл-Айленд был гражданским реактором, а Чернобыль — в первую очередь, оба использовались для производства электроэнергии. В отличие от него, Виндскейл использовался исключительно в военных целях. [ необходима цитата ]
Реакторы на Три-Майл-Айленде, в отличие от реакторов в Уиндскейле и Чернобыле, находились в зданиях, предназначенных для содержания радиоактивных материалов, выброшенных в результате аварии реактора. [ необходима цитата ]
Другие военные реакторы привели к немедленным, известным жертвам, как, например, инцидент 1961 года на заводе SL-1 в Айдахо , в результате которого погибли три оператора. [ необходима цитата ]
Авария в Уиндскейле также произошла одновременно с Кыштымской катастрофой , гораздо более серьезной аварией [ нужна ссылка ] , которая произошла 29 сентября 1957 года на заводе «Маяк» в Советском Союзе , когда отказ системы охлаждения резервуара, в котором хранились десятки тысяч тонн растворенных ядерных отходов, привел к неядерному взрыву. [ нужна ссылка ]
Пожару в Уиндскейле был присвоен уровень 5, авария с более масштабными последствиями, по Международной шкале ядерных событий . [1]
В 1968 году в журнале Nature была опубликована статья об исследовании радиоизотопов, обнаруженных в устрицах из Ирландского моря, с использованием гамма-спектроскопии . Было обнаружено, что устрицы содержат 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 связано с коррозией оболочки топлива магнокс в охлаждающих прудах . [82] Также присутствовал ряд более труднообнаружимых чистых альфа- и бета- распадающихся радионуклидов, таких как 90 Sr и 239 Pu , но они не проявляются в гамма-спектроскопии, поскольку они не генерируют заметных гамма-лучей при своем распаде.
В 1983 году Yorkshire Television выпустило документальный фильм, посвященный последствиям пожара для здоровья, под названием «Уиндскейл – ядерная прачечная» . [68] В нем утверждалось, что вспышки лейкемии у детей в районе Уиндскейла были вызваны радиоактивными осадками от пожара. [83]
В 1990 году был показан первый из трех документальных фильмов BBC об инциденте. Под названием «Наш реактор горит » документальный фильм включал интервью с ключевыми работниками завода, включая Тома Туохи, заместителя генерального директора Windscale на момент инцидента. [84]
В 1999 году BBC выпустила образовательный драматический документальный фильм о пожаре в виде 30-минутного эпизода Disaster (Series 3) под названием The Atomic Inferno . Впоследствии он был выпущен на DVD . [85]
В 2007 году BBC выпустила еще один документальный фильм об аварии под названием «Windscale: Britain's Biggest Nuclear Disaster» [77] , в котором исследуется история первого британского ядерного объекта и его роль в разработке ядерного оружия . В документальном фильме представлены интервью с ключевыми учеными и операторами станции, такими как Том Туохи. Документальный фильм предполагает, 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 из полученных изотопов перечислены ниже. Из них выброс полония-210 внес наиболее значительный вклад в коллективную дозу для населения в целом. [87]
{{cite web}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )