.jpg/1280px-HD.15.058_(11840039684).jpg)
Аварии на АЭС Токаимура относятся к двум инцидентам, связанным с ядерной тематикой, произошедшим около деревни Токай , префектура Ибараки , Япония . Первая авария произошла 11 марта 1997 года, вызвав взрыв после возгорания экспериментальной партии отвержденных ядерных отходов на заводе по битумированию радиоактивных отходов Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corporation (PNC) . Более двадцати человек подверглись воздействию радиации .
Вторым был несчастный случай на отдельном предприятии по переработке топлива, принадлежащем Japan Nuclear Fuel Conversion Co. (JCO), произошедший 30 сентября 1999 года из-за неправильного обращения с жидким урановым топливом для экспериментального реактора. [1] Инцидент продолжался около 20 часов и привел к облучению 667 человек и гибели двух рабочих. [2] Большинству техников пришлось отправиться в больницу с серьезными травмами. [3]
Было установлено, что несчастные случаи произошли из-за недостаточного надзора со стороны регулирующих органов, отсутствия соответствующей культуры безопасности и недостаточной подготовки и квалификации работников. [4] После этих двух несчастных случаев был подан ряд судебных исков и введены новые меры безопасности.
К марту 2000 года японские атомные и ядерные комиссии начали регулярные проверки объектов, обширное обучение по надлежащим процедурам и культуре безопасности при обращении с ядерными химикатами и отходами. Учетные данные JCO были отозваны, и это был первый японский оператор завода, наказанный по закону за неправильное обращение с ядерной радиацией. [5] За этим последовала отставка президента компании и предъявление шести должностным лицам обвинений в профессиональной халатности.
Ядерная энергетика была важной энергетической альтернативой для бедной природными ресурсами Японии , позволявшей ограничить зависимость от импортируемой энергии , обеспечивая около 30% электроэнергии Японии [6] вплоть до ядерной катастрофы на Фукусиме в 2011 году, после которой производство электроэнергии на АЭС резко сократилось. [7]
Расположение Токая (примерно в 70 милях от Токио) и доступное пространство земли сделали его идеальным для производства ядерной энергии, поэтому здесь был построен ряд экспериментальных ядерных реакторов , а затем АЭС Токая — первая в стране коммерческая атомная электростанция . Со временем поблизости были основаны десятки компаний и государственных институтов, которые обеспечивали ядерные исследования , эксперименты, производство и объекты по изготовлению, обогащению и утилизации топлива . Почти треть населения Токая зависит от занятости, связанной с ядерной промышленностью. [8]
Указанный завод был построен в 1988 году и перерабатывал 3 тонны урана в год. Перерабатываемый уран обогащался до 20% U-235, что является более высоким уровнем обогащения, чем обычно. Они делали это с помощью мокрого процесса. [3]
11 марта 1997 года на заводе по битумированию PNC произошел первый серьезный ядерный инцидент в Токае . Иногда его называют аварией Донен (動燃事故, Dōnen jiko ) , «Донен» — это сокращение от полного японского названия PNC Dōryokuro Kakunenryō Kaihatsu Jigyōdan . На объекте низкоактивные жидкие отходы были заключены в расплавленный асфальт ( битум ) и затвердевали, а в тот день проводились испытания новой смеси асфальта и отходов, в которой использовалось на 20% меньше асфальта, чем обычно. Постепенная химическая реакция внутри одной свежей бочки воспламенила уже горячее содержимое в 10:00 утра и быстро распространилась на несколько других поблизости. Рабочие не смогли должным образом потушить пожар, а дымовая и радиационная сигнализация вынудила весь персонал эвакуироваться из здания. В 8 часов вечера, как раз когда люди готовились вернуться в здание, скопившиеся горючие газы воспламенились и взорвались, разбив окна и двери, что позволило дыму и радиации распространиться на прилегающую территорию.
В результате инцидента 37 сотрудников, находившихся поблизости, подверглись воздействию следовых количеств радиации, что, по данным правительственного Агентства по науке и технологиям, стало самой страшной ядерной аварией в стране, которая была оценена как 3 по Международной шкале ядерных событий . Через неделю после инцидента метеорологические службы обнаружили необычно высокие уровни цезия в 40 км (25 милях) к юго-западу от завода. [9] Аэрофотоснимки здания ядерного перерабатывающего завода показали поврежденную крышу от пожара и взрыва, что позволило продолжить внешнее облучение .
Руководство PNC поручило двум работникам ложно сообщить о хронологических событиях, приведших к эвакуации объекта, чтобы скрыть отсутствие надлежащего надзора. [10] Руководство Dōnen не сообщило о пожаре в Агентство по науке и технологиям (STA) немедленно. Эта задержка была вызвана их собственным внутренним расследованием пожара, что затруднило работу групп немедленного реагирования на чрезвычайные ситуации и продлило воздействие радиоактивности. Первоначально должностные лица объекта Dōnen сообщили о 20%-ном повышении уровня радиации в районе, окружающем завод по переработке, но позже выяснилось, что истинный процент был в десять раз выше первоначально опубликованного. [11] Жители Токай потребовали уголовного преследования должностных лиц PNC, реорганизации руководства компании и закрытия самого завода. [10] После общественного возмущения объект был закрыт до повторного открытия в ноябре 2000 года, когда он был восстановлен как завод по переработке ядерного топлива. [12]
Позже премьер-министр Рютаро Хасимото раскритиковал задержку, которая позволила радиации продолжить воздействие на местные районы. [13]
Вторая, более серьезная ядерная авария в Токае ( яп .東海村JCO臨界事故, латинизированная : Tōkai-mura JCO-rinkai-jiko ) произошла примерно в четырех милях от объекта PNC 30 сентября 1999 года на заводе по обогащению топлива, которым управляла JCO , дочерняя компания Sumitomo Metal Mining Company. Это была самая страшная гражданская ядерная радиационная авария в Японии до Фукусимы (2011). [11] Инцидент подверг окружающее население опасному излучению после того, как урановая смесь достигла критичности . Двое из трех техников, смешивавших топливо, погибли. Инцидент был вызван отсутствием регулирующего надзора, неадекватной культурой безопасности и ненадлежащей подготовкой и образованием техников. [14]
Первой причиной, способствовавшей аварии, было отсутствие регулирующего надзора. Накладные расходы не установили сигнализацию об аварийной критичности, и они не были включены в Национальный план по предотвращению ядерных катастроф. [4] Из-за отсутствия технологий безопасности им пришлось положиться на администрацию, чтобы отслеживать уровни, которые привели к человеческой ошибке. Кроме того, регулирующий орган не проводил плановых проверок, которые бы выявили этот недостаток технологий безопасности.
Второй причиной аварии стала неадекватная культура безопасности в Японии. Компания не представила вторую операцию ядерных объектов в отдел управления безопасностью, потому что они знали, что она не будет одобрена. Представитель компании объяснил, что доходы компании падают, и поэтому они чувствовали, что у них нет выбора, кроме как открыть новый завод. Они знали, что она не будет одобрена, поэтому они сделали это, не сообщив об этом отделу управления безопасностью. [4]
На предприятии JCO гексафторид урана был преобразован в обогащенное топливо из диоксида урана . Это послужило первым шагом в производстве топливных стержней для японских электростанций и исследовательских реакторов. [15] Обогащение ядерного топлива требует точности и может представлять чрезвычайный риск для техников. Если все сделано неправильно, процесс объединения ядерных продуктов может привести к реакции деления , которая, в свою очередь, производит радиацию. [16] : 42 Для обогащения уранового топлива требуется особая процедура химической очистки. Этапы включали подачу небольших партий порошка оксида урана в специальный растворяющий резервуар для получения нитрата уранила с использованием азотной кислоты . [16] Затем смесь осторожно транспортируется в специально изготовленный буферный резервуар. Буферный резервуар, содержащий объединенные ингредиенты, специально разработан для предотвращения достижения критической активности деления. В осадительный резервуар добавляется аммиак , образуя твердый продукт. Этот резервуар предназначен для улавливания любых оставшихся загрязняющих веществ из ядерных отходов. В конечном процессе оксид урана помещают в растворяющие емкости до тех пор, пока он не будет очищен, без обогащения изотопов , по технологии мокрого процесса, разработанной в Японии. [16]
Давление, оказываемое на JCO с целью повышения эффективности, привело к тому, что компания применила незаконную процедуру, в ходе которой они пропустили несколько ключевых этапов в процедуре обогащения. Техники вручную выливали продукт в ведра из нержавеющей стали прямо в осадительный резервуар. [11] Этот процесс непреднамеренно способствовал инциденту с критическим уровнем массы, вызвавшему неконтролируемые ядерные цепные реакции в течение следующих нескольких часов.
Двое рабочих работали на резервуаре во время аварии; третий находился в соседнем помещении. Все трое немедленно сообщили, что видели сине-белые вспышки. Они эвакуировались немедленно, услышав звук гамма-сигнализации. После эвакуации у одного из рабочих, который был у резервуара, начали проявляться симптомы облучения . [17] Рабочий потерял сознание, а затем пришел в сознание через 70 минут. Затем трое рабочих были переведены в больницу, где подтвердилось, что они подверглись воздействию высоких доз гамма- , нейтронного и другого излучения.
В дополнение к этим трем работникам, которые сразу почувствовали симптомы, сообщалось, что 56 человек на заводе JCO подверглись воздействию гамма-, нейтронного и другого облучения. В дополнение к работникам на объекте, также сообщалось, что были подвергнуты воздействию строители, работавшие на стройплощадке неподалеку. [17]
Технические специалисты JCO Хисаши Оучи, Масато Шинохара и Ютака Йококава ускоряли последние несколько этапов процесса переработки топлива для удовлетворения требований по отгрузке. Это была первая партия топлива JCO для экспериментального быстрого реактора-размножителя Jōyō за три года; для подготовки к процессу не было установлено никаких надлежащих требований к квалификации и обучению. [2] Чтобы сэкономить время обработки и для удобства, команда смешивала химикаты в ведрах из нержавеющей стали. Рабочие следовали инструкциям руководства по эксплуатации JCO в этом процессе, но не знали, что он не был одобрен STA. [16] При правильной рабочей процедуре уранилнитрат будет храниться в буферном резервуаре и постепенно закачиваться в осадительный резервуар порциями по 2,4 кг (5,3 фунта). [14]
Около 10:35 осадительный бак достиг критической массы , когда уровень его заполнения, содержащий около 16 кг (35 фунтов) урана, достиг критического значения. [15] Опасный уровень был достигнут после того, как техники добавили в бак седьмое ведро, содержащее водный раствор нитрата уранила, обогащенный до 18,8% 235 U. [18] Раствор, добавленный в бак, был почти в семь раз больше допустимого предела массы, установленного STA. [18]
Стандарты переработки ядерного топлива, указанные в Руководстве по эксплуатации JCO 1996 года, диктовали надлежащие процедуры, касающиеся растворения порошка оксида урана в специальном резервуаре для растворения. [19] Высокая, узкая геометрия буферного резервуара была разработана для безопасного хранения раствора и предотвращения критичности. Напротив, резервуар для осаждения не был разработан для хранения неограниченного количества этого типа раствора. Разработанная широкая цилиндрическая форма делала его благоприятным для критичности. Рабочие полностью обошли буферные резервуары, решив вылить уранилнитрат непосредственно в резервуар для осаждения. Неконтролируемое ядерное деление (самоподдерживающаяся цепная реакция) началось немедленно, испуская интенсивное гамма- и нейтронное излучение . [2] Во время события тело Оучи было накинуто на резервуар, в то время как Шинохара стоял на платформе, чтобы помочь в заливке раствора. Йококава сидел за столом в четырех метрах от него. [16] Все три техника наблюдали синюю вспышку (возможно, излучение Черенкова ), и сработала сигнализация гамма-излучения. [5] В течение следующих нескольких часов реакция деления производила непрерывные цепные реакции.
Оучи и Шинохара немедленно почувствовали боль, тошноту и затрудненное дыхание; оба работника отправились в комнату для дезактивации, где Оучи вырвало. Оучи получил наибольшее облучение, что привело к быстрым трудностям с подвижностью, связностью и потерей сознания. [16] В точке критической массы большое количество гамма-излучения высокого уровня вызвало срабатывание сигнализации в здании, что побудило трех техников эвакуироваться. [18] Все трое работников не знали о последствиях аварии или критериях отчетности. Работник в соседнем здании узнал о пострадавших сотрудниках и связался со службой неотложной медицинской помощи; скорая помощь сопроводила их в ближайшую больницу. Продукты деления загрязнили здание переработки топлива и непосредственно за пределами ядерного объекта. [20] Работники аварийно-спасательной службы прибыли и сопроводили других работников завода за пределы зон сбора объекта. [2]
На следующее утро рабочие прекратили цепную реакцию, слив воду из окружающей охлаждающей рубашки, установленной на осадительном резервуаре. Вода служила отражателем нейтронов . В осадительный резервуар был добавлен раствор борной кислоты, чтобы снизить все содержимое до докритических уровней; бор был выбран из-за его свойств поглощения нейтронов . [20]
К середине дня работникам завода и жителям окрестностей было предложено эвакуироваться. Через пять часов после начала критичности началась эвакуация около 161 человека из 39 домохозяйств в радиусе 350 метров от здания конверсии. Через двенадцать часов после инцидента 300 000 жителей окрестностей ядерного объекта было приказано оставаться в помещениях и прекратить любое сельскохозяйственное производство. [22] Это ограничение было снято на следующий день днем. Почти 15 дней спустя на объекте были введены методы защиты с использованием мешков с песком и других экранов для защиты от остаточного гамма-излучения.
Без плана действий в чрезвычайных ситуациях или информирования общественности от JCO, за этим событием последовали замешательство и паника. [22] Власти предупредили местных жителей не собирать урожай и не пить колодезную воду. [22] Чтобы успокоить общественность, чиновники начали проводить радиационное тестирование жителей, проживающих примерно в 6 милях (10 км) от объекта. В течение следующих 10 дней было проведено около 10 000 медицинских осмотров. [22] Десятки сотрудников аварийно-спасательных служб и жителей, проживавших поблизости, были госпитализированы, а сотни тысяч других были вынуждены оставаться в помещениях в течение 24 часов. Тестирование подтвердило, что 39 работников подверглись воздействию радиации. [20] По меньшей мере 667 работников, спасателей и жителей близлежащих районов подверглись воздействию избыточной радиации в результате аварии. [14] Уровень радиоактивного газа оставался высоким в этом районе даже после того, как завод был опечатан. Наконец, 12 октября было обнаружено, что вентилятор на крыше был оставлен включенным, и он был выключен. [23] Через некоторое время после инцидента людей в этом районе попросили одолжить им все имеющееся у них золото, чтобы провести расчеты размера и дальности гамма-всплеска. [24]
В конечном итоге инцидент был классифицирован как авария «облучения», а не «заражения» под Уровнем 4 по шкале ядерных событий. [2] Это определение обозначило ситуацию как низкий риск за пределами объекта. [2] Техники и рабочие на объекте были измерены на предмет радиационного заражения. У трех техников были измерены уровни радиации, значительно превышающие максимально допустимую дозу (50 мЗв) для японских работников атомной промышленности. [20] Многие сотрудники компании и местное население пострадали от случайного облучения радиацией, превышающего безопасные уровни. Более пятидесяти работников завода получили до 23 мЗв, а местные жители — до 15 мЗв. [2] Инцидент оказался фатальным для двух техников, Оучи и Синохары.
STA и префектура Ибараки начали мониторинг уровней гамма-излучения сразу после того, как их уведомили об аварии. Они собрали образцы водопроводной воды, колодезной воды и осадков в радиусе 10 километров от места происшествия. Они также взяли образцы растительности, морской воды, молочных продуктов и морепродуктов для тестирования. [17] Они обнаружили низкие уровни радиоактивности в некоторых видах растительности, но не обнаружили ничего в молочных продуктах, воде или море.
Согласно результатам радиационного тестирования, проведенного STA, Оучи получил дозу 17 Зв, Синохара — 10 Зв, а Ёкокава — 3 Зв. [22] [25] Двое техников, получившие более высокие дозы, Оучи и Синохара, скончались несколько месяцев спустя.
Хисаши Оучи, 35 лет, был доставлен и проходил лечение в больнице Токийского университета в течение 83 дней. [26] Оучи получил серьезные радиационные ожоги большей части тела, имел серьезные повреждения внутренних органов и имел почти нулевой уровень лейкоцитов в крови . Без функционирующей иммунной системы Оучи был уязвим для внутрибольничной инфекции и был помещен в специальную радиационную палату, чтобы ограничить риск заражения. [27] Микрофотография его хромосом показала, что ни одна из них не поддавалась идентификации. [ 28] Врачи пытались восстановить некоторую функциональность иммунной системы Оучи, проводя трансплантацию периферических стволовых клеток крови , что в то время было новой формой лечения. [14]
После пересадки от сестры у Оучи сначала временно увеличилось количество лейкоцитов, но вскоре после этого он начал сдавать из-за других травм. [26] Было проведено множество других вмешательств в попытке остановить дальнейшее ухудшение состояния его сильно поврежденного тела, включая повторное использование культивированных кожных трансплантатов и фармакологические вмешательства с обезболивающими , антибиотиками широкого спектра действия и гранулоцитарным колониестимулирующим фактором , но без какого-либо измеримого успеха. [14] Хотя небольшие участки кожи и слизистых оболочек Оучи восстановились в результате лечения, его общее состояние продолжало ухудшаться, и медицинский персонал, ухаживавший за ним, в частном порядке сомневался, следует ли продолжать лечение из-за его неэффективности и из-за боли, которую испытывал Оучи. [28]
Через два месяца после аварии сердце Оучи остановилось; хотя его и реанимировали, он стал невосприимчивым. По желанию его семьи врачи продолжали его лечить, хотя стало ясно, что радиационное поражение его тела было слишком обширным, чтобы выжить. 19 декабря врачи объяснили его семье серьезность его состояния и предложили не реанимировать Оучи снова, и семья согласилась на приказ не реанимировать . [28] Его жена надеялась, что Оучи, по крайней мере, доживет до 1 января, так как это было наступление 2000-х. Но его состояние ухудшилось до полиорганной недостаточности , и он умер 21 декабря 1999 года после очередной остановки сердца. [29] [30]
Масато Шинохара, 40 лет, был доставлен в то же учреждение, где он умер 27 апреля 2000 года от полиорганной недостаточности. Он перенес радикальное лечение рака, многочисленные успешные пересадки кожи и переливание застывшей пуповинной крови (для увеличения количества стволовых клеток). Несмотря на то, что он прожил семь месяцев, он в конечном итоге не смог бороться с инфекциями, усугубленными радиацией, и внутренним кровотечением и скончался от фатальной легочной и почечной недостаточности.
Их руководитель, Ютака Йококава, 54 года, проходил лечение в Национальном институте радиологических наук (NIRS) в Тибе, Япония. Он был выписан через три месяца с незначительной лучевой болезнью. В октябре 2000 года ему были предъявлены обвинения в халатности. [31]
По данным Международного агентства по атомной энергии, причиной аварий стали « человеческие ошибки и серьезные нарушения принципов безопасности». [20] Несколько человеческих ошибок стали причиной инцидента, включая небрежные процедуры обращения с материалами, неопытность техников, недостаточный надзор и устаревшие процедуры безопасности на операционном этаже. [14] В компании не было никаких инцидентов в течение более 15 лет, что заставило сотрудников компании беспечно относиться к своим ежедневным обязанностям.
Инцидент 1999 года стал результатом плохого управления руководствами по эксплуатации, неквалифицированных техников и инженеров и ненадлежащих процедур, связанных с обращением с ядерными химикатами. Отсутствие коммуникации между инженерами и рабочими способствовало отсутствию отчетности, когда произошел инцидент. [16] Если бы компания исправила ошибки после инцидента 1997 года, инцидент 1999 года был бы значительно менее разрушительным или мог бы вообще не произойти.
Комментарии в отчете Национальной комиссии Японии по расследованию ядерной аварии на АЭС «Фукусима» за 2012 год отмечают, что излишняя самоуверенность со стороны регулирующих органов и ядерной отрасли, а также сбои в управлении могут в равной степени относиться и к ядерной аварии на АЭС «Токаймура».
Более 600 работников завода, пожарных, сотрудников аварийно-спасательных служб и местных жителей подверглись воздействию радиоактивности после инцидента. [22] В октябре 1999 года JCO установила консультационные пункты для обработки исков о компенсации и запросов пострадавших. [22] К июлю 2000 года было подано и урегулировано более 7000 исков о компенсации. В сентябре 2000 года JCO согласилась выплатить 121 миллион долларов в качестве компенсации для урегулирования 6875 исков от людей, подвергшихся воздействию радиации, и пострадавших сельскохозяйственных и сервисных предприятий. [21] Все жители в радиусе 350 метров от инцидента и те, кто был вынужден эвакуироваться, получили компенсацию, если они согласятся не подавать в суд на компанию в будущем. [22]
В конце марта 2000 года STA аннулировала полномочия JCO на эксплуатацию, став первым японским оператором завода, наказанным по закону за неправильное обращение с ядерной радиацией. [5] За этим иском последовала отставка президента компании. В октябре шесть должностных лиц JCO были обвинены в профессиональной халатности, возникшей из-за ненадлежащего обучения техников и сознательного нарушения правил безопасности. [29]
В апреле 2001 года шесть сотрудников, включая тогдашнего начальника производственного отдела, признали себя виновными в халатности, приведшей к смерти. [21] Среди арестованных был Йококава за ненадлежащее выполнение надлежащих процедур. [5] Президент JCO также признал себя виновным от имени компании. [21] В ходе судебного разбирательства присяжные узнали, что комитет по безопасности JCO 1995 года одобрил использование стальных ведер в этой процедуре. Кроме того, широко распространенное, но несанкционированное руководство 1996 года рекомендовало использовать ведра при приготовлении раствора. В отчете STA указано, что руководство JCO разрешило эти опасные методы, начиная с 1993 года, чтобы сократить процесс конверсии, хотя это противоречило утвержденным процедурам обращения с ядерными химикатами. [14]
В ответ на инциденты были приняты специальные законы, устанавливающие процедуры безопасности эксплуатации и требования ежеквартальных проверок. [14] Эти проверки были сосредоточены на надлежащем поведении рабочих и руководства. Это изменение потребовало как обучения по технике безопасности, так и обеспечения качества всех объектов и видов деятельности, связанных с производством ядерной энергии. Начиная с 2000 года, атомные и ядерные комиссии Японии начали регулярные проверки объектов, обширное обучение по надлежащим процедурам и культуре безопасности при обращении с ядерными химикатами и отходами. [14]
Продолжались усилия по соблюдению процедур готовности к чрезвычайным ситуациям и международных руководящих требований. Были введены новые системы для обработки аналогичного инцидента с руководящим законодательным органом и учреждениями в попытке предотвратить возникновение дальнейших ситуаций. [14]
Япония импортирует 80% своей энергии; поэтому растущее давление в пользу производства самодостаточных источников энергии сохраняется. В 2014 году правительство Японии приняло решение о создании «Стратегического энергетического плана», назвав ядерную энергию важным источником энергии, который может безопасно стабилизировать и производить энергоснабжение и спрос страны. [6] Это событие способствовало антиядерным активистским движениям против ядерной энергетики в Японии . [2] По сей день сохраняется напряженность между потребностью в вырабатываемой энергии за пределами несуществующих природных ресурсов и безопасностью населения страны. Защита жертв острых ядерных заболеваний и искоренение инцидентов, связанных с ядерной энергетикой, привело к появлению нескольких движений по всему миру, выступающих за благосостояние людей и сохранение окружающей среды. [32] [ проверка не удалась ]
Авария 1999 года упоминается вместе со сценой-воспоминанием визита Хисаши Оучи в больницу в японском мини-сериале 2023 года « Дни» , драматизирующем аварию на АЭС «Фукусима» .
управления или система, необходимая для обеспечения не только качества продукта, но и безопасности как части «удовлетворения заинтересованных сторон», не укоренилась в JCO. Лицензированный проект процесса ядерного топлива постоянно пересматривался несанкционированным образом и в конечном итоге стал уязвимым к возникновению критического события. Не только трое рабочих, которые вызвали аварию, но и менеджер, который разрешил последнюю модификацию процесса, не имели практического понимания безопасности критичности.