Хэнфордская площадка — это выведенный из эксплуатации ядерный производственный комплекс, управляемый федеральным правительством США, на реке Колумбия в округе Бентон в американском штате Вашингтон . Он также был известен как Зона W и Ядерная резервация Хэнфорд . Основанный в 1943 году в рамках Манхэттенского проекта , на этом объекте располагались Хэнфордский инженерный завод и реактор B , первый в мире полномасштабный реактор по производству плутония . Плутоний, произведенный на этом объекте, использовался в первой атомной бомбе , которая была испытана в ядерном испытании Тринити , а также в бомбе «Толстяк» , использованной при бомбардировке Нагасаки .
Во время Холодной войны проект расширился и включил девять ядерных реакторов и пять крупных комплексов по переработке плутония , которые производили плутоний для большей части из более чем шестидесяти тысяч единиц оружия, построенных для ядерного арсенала США . В этот период ядерные технологии быстро развивались, и ученые Хэнфорда добились крупных технологических достижений. Город Ричленд , основанный в рамках Манхэттенского проекта, стал самоуправляемым в 1958 году, и жители смогли приобрести свою недвижимость. После того, как было произведено достаточное количество плутония, производственные реакторы были остановлены в период с 1964 по 1971 год.
Многие ранние процедуры безопасности и методы утилизации отходов были неадекватными, что привело к выбросу значительного количества радиоактивных материалов в воздух и реку Колумбия, что привело к более высокому уровню заболеваемости раком в окрестностях. Хэнфордский объект стал центром крупнейшей в стране экологической очистки . Консультативный совет Хэнфорда, возглавляемый гражданами, предоставляет рекомендации от заинтересованных сторон сообщества, включая местные правительства и правительства штатов, региональные экологические организации, бизнес-интересы и индейские племена . В 2023 году работы по очистке все еще продолжались, и на работах по очистке было занято более 10 000 человек.
В Хэнфорде находится коммерческая атомная электростанция, Колумбийская электростанция и различные центры научных исследований и разработок, такие как Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория , Испытательный центр быстрых потоков и Хэнфордская обсерватория LIGO . В 2015 году он был включен в состав Национального исторического парка Манхэттенского проекта . Туристы могут посетить это место и реактор Б.
Хэнфордский участок занимает 586 квадратных миль (1518 км 2 ) – что примерно соответствует половине общей площади Род-Айленда – в округе Бентон, штат Вашингтон . [1] [2] Это пустынная среда, в которую выпадает менее десяти дюймов (250 мм) годовых осадков, покрытая в основном кустарниково-степной растительностью. Река Колумбия протекает вдоль участка примерно на 50 миль (80 км), образуя его северную и восточную границу. [3] В реках Колумбия и Якима обитают лосось , осетр , форель и окунь , а дикая природа в этом районе включает скунсов , ондатр , койотов , енотов , оленей, орлов, ястребов и сов. Флора включает полынь , горьковатую кисть , разнообразные травы, опунцию и иву . [4]
Первоначальный участок имел площадь 670 квадратных миль (1740 км 2 ) и включал буферные зоны через реку в округах Грант и Франклин . [5] Часть этой земли была возвращена в частное пользование и теперь покрыта фруктовыми садами, виноградниками и орошаемыми полями. [6] Участок граничит на юго-востоке с Три-Ситис , агломерацией, состоящей из Ричленда , Кенневика , Паско и более мелких населенных пунктов, где проживает почти 300 000 жителей. Хэнфорд является основной экономической базой этих городов. [7] В 2000 году большие части первоначального участка были переданы Национальному памятнику Хэнфорд-Рич . [8] Остальная часть была разделена по функциям на три основные зоны: ядерные реакторы были расположены вдоль реки в зоне, обозначенной как Зона 100; комплексы химического разделения располагались внутри страны, на Центральном плато, обозначенном как Зона 200; и вспомогательные объекты были расположены в юго-восточном углу участка, обозначенного как Зона 300 . [9]
Хэнфорд — место самой высокой зарегистрированной температуры в штате Вашингтон - 120 ° F (48,9 ° C), достигнутой 29 июня 2021 года. [12]
Слияние рек Якима , Снейк и Колумбия на протяжении веков было местом встречи коренных народов . Археологические данные о проживании коренных американцев в этой области насчитывают более десяти тысяч лет. Племена и народы, в том числе якама , нез-персе и уматилла, использовали эту территорию для охоты, рыбалки и сбора растительной пищи. [13] Археологи обнаружили многочисленные места коренных американцев, в том числе «деревни с ямами, открытые кемпинги, места разведения рыбы, места охоты/убийства, комплексы сафари , карьеры и места духовных квестов», [5] и два археологических объекта были внесены в список. в Национальном реестре исторических мест в 1976 году. [14]
В 1855 году Исаак Стивенс , губернатор территории Вашингтон , вел переговоры с индейскими племенами о создании системы резерваций . Договоры подписывались, но часто игнорировались, поскольку предусмотренная ими система резервирования не была совместима с традиционным сбором еды или семейными группировками. В сентябре 1858 года военная экспедиция под командованием полковника Джорджа Райта разгромила индейские племена в битве на Споканских равнинах, чтобы заставить их соблюдать систему резервирования. [15] Тем не менее, использование этой территории коренными американцами продолжалось и в 20 веке. Жителей Ванапума никогда не загоняли в резервации, и они жили вдоль реки Колумбия в долине Прист-Рапидс до 1943 года. [5]
После того, как в Британской Колумбии было обнаружено золото , старатели исследовали бассейн реки Колумбия в поисках золота, но без особого успеха. Уолла Уолла , который был основан как военный пост в 1858 году, стал центром горнодобывающей промышленности, а в Уайт-Блаффс был открыт универсальный магазин . Бен Снайпс в 1859 году основал ранчо в долине Якима, а начиная с 1879 года Северо-Тихоокеанская железная дорога была продлена на этот район. Инженеры-железнодорожники основали города Кенневик и Паско. Поселенцы двинулись в этот регион, сначала вдоль реки Колумбия к югу от Прист-Рапидс. Они основали фермы и фруктовые сады, поддерживаемые небольшими ирригационными проектами, но большинство из них обанкротилось во время паники 1893 года . Закон о мелиорации 1902 года предусматривал участие федерального правительства в финансировании ирригационных проектов, и население снова начало расти: между 1905 и 1910 годами были созданы небольшие городские центры в Хэнфорде , Уайт-Блафс и Ричленде. Великая депрессия 1930-х годов снизила цены. сельскохозяйственной продукции, и многие фермы были лишены права выкупа или заброшены. Экономика была поддержана строительством плотины Гранд-Кули в период с 1933 по 1942 год и созданием военно-морской авиабазы Паско в 1942 году. [16] [17]
Во время Второй мировой войны отдел S-1 Федерального управления научных исследований и разработок (OSRD) спонсировал исследовательский проект по плутонию . Исследования провели ученые Металлургической лаборатории Чикагского университета . В то время плутоний был редким элементом, который лишь недавно был синтезирован в лабораториях. Было высказано предположение, что плутоний расщепляется и может быть использован в атомной бомбе . Правительство Соединенных Штатов было обеспокоено тем, что нацистская Германия разрабатывала программу создания ядерного оружия . Физики Металлургической лаборатории работали над созданием ядерных реакторов («батчей»), которые могли бы облучать уран и превращать его в плутоний. Тем временем химики исследовали способы отделения плутония от урана. [18]
В сентябре 1942 года бригадный генерал Лесли Р. Гроувз-младший стал директором « Манхэттенского проекта» , как его стали называть. [19] Проект строительства промышленных заводов по производству плутония имел кодовое название «Проект Х-10». [20] Гроувс нанял DuPont , фирму, с которой он работал в прошлом на строительстве заводов по производству взрывчатых веществ, для проектирования, строительства и эксплуатации комплекса по производству плутония. [21] [22] [23]
Чтобы избежать клейма « торговцев смертью» , как это было с компанией после Первой мировой войны, исполнительный комитет DuPont настоял на том, чтобы она не получала никаких платежей. По юридическим причинам был заключен контракт «стоимость плюс фиксированная плата» с комиссией в один доллар. Президенту DuPont Уолтеру С. Карпентеру-младшему были даны заверения, что правительство возьмет на себя всю ответственность за опасности, связанные с проектом. [24] [25]
Карпентер выразил сомнения по поводу строительства реакторов в Ок-Ридже, штат Теннесси ; Поскольку Ноксвилл находится всего в 20 милях (32 км), катастрофическая авария может привести к человеческим жертвам и серьезным последствиям для здоровья. Даже менее смертоносная авария может подорвать жизненно важное военное производство, особенно алюминия, и вызвать эвакуацию заводов по разделению изотопов Манхэттенского проекта . Расширение объектов в Ок-Ридже потребовало бы покупки большего количества земли, а необходимое расширение все еще оставалось неопределенным; для целей планирования предусматривалось шесть реакторов и четыре установки химического разделения. [26]
Идеальный сайт описывался по восьми критериям:
Важнейшим из этих критериев было наличие электроэнергии. Потребности военной промышленности привели к нехватке электроэнергии во многих частях страны, и использование Управления долины Теннесси (TVA) было исключено, поскольку ожидалось, что инженерный завод Клинтона израсходует всю свою избыточную мощность. Это привело к рассмотрению альтернативных участков на северо-западе и юго-западе Тихого океана , где имелся избыток электроэнергии. Между 18 и 31 декабря 1942 года, всего через двенадцать дней после того, как команда Металлургической лаборатории под руководством Энрико Ферми запустила Чикагскую секцию 1 , первый ядерный реактор, группа из трех человек, состоящая из полковника Франклина Т. Матиаса и инженеров DuPont АЭС Холла и Гилберта. П. Черч осмотрел наиболее перспективные потенциальные объекты. [27] [28] [29] [30] Матиас сообщил Гроувсу, что Хэнфордский объект был «гораздо более благоприятным практически во всех отношениях, чем любой другой»; [31] Исследовательскую группу особенно впечатлил тот факт, что через участок проходила высоковольтная линия электропередачи от плотины Гранд-Кули до плотины Бонневиль , а на ее краю находилась электрическая подстанция . Гроувс посетил это место 16 января 1943 года и одобрил выбор. [32] Объект стал известен как Хэнфордский инженерный завод (HEW), а объект получил кодовое название Зона W. [33]
Военный министр Генри Л. Стимсон санкционировал приобретение земли 8 февраля 1943 года . там есть офис для выдачи свидетельств о праве собственности . На следующий день федеральный судья Льюис Б. Швелленбах издал приказ о владении в соответствии с Законом о полномочиях во время Второй мировой войны , и первый участок был приобретен 10 марта . приобретено, [36] что делает его одним из крупнейших проектов по приобретению земли в американской истории. [37]
Большую часть земли (около 88 процентов) занимала полынь, на которой паслось от восемнадцати до двадцати тысяч овец. Около одиннадцати процентов приходилось на сельскохозяйственные угодья, хотя не все они обрабатывались. Фермеры считали, что им следует получить компенсацию за стоимость посаженного ими урожая, а также за саму землю. [38] Поскольку планы строительства еще не были составлены, а работы на объекте не могли начаться немедленно, Гроувс решил отложить физическое владение обрабатываемой собственностью, чтобы позволить фермерам собрать урожай, который они уже посадили. Это уменьшило трудности фермеров и позволило избежать расточительства продуктов питания в то время, когда страна столкнулась с нехваткой продовольствия, а федеральное правительство призывало граждан сажать сады победы . [39] [40] Военное министерство договорилось с Федеральной тюремной промышленностью о сборе урожая заключенными из тюрьмы на острове Макнил . [41] [42]
Урожай весной и летом 1943 года был исключительно хорошим, а высокие цены на урожай, вызванные войной, значительно увеличили стоимость земли. Судебные разбирательства были необходимы для разрешения споров по поводу компенсации, причитающейся продавцам. [39] [40] Недовольство по поводу приобретения было очевидным в письмах, отправленных жителями Хэнфорда в министерства войны и юстиции , и Комитет Трумэна начал наводить справки. Стимсон встретился с председателем комитета, сенатором Гарри С. Трумэном , который согласился исключить Хэнфордский объект из расследований комитета по соображениям национальной безопасности. Судебные присяжные с пониманием отнеслись к претензиям землевладельцев, и присужденные выплаты значительно превысили правительственные оценки. [43] Когда Манхэттенский проект завершился 31 декабря 1946 года, оставалось еще 237 участков, подлежащих заселению. [44]
Было переселено около 1500 жителей Хэнфорда, Уайт-Блаффса и близлежащих поселений, а также народ ванапум, конфедеративные племена и банды нации якима , конфедеративные племена индейской резервации Уматилла и племя нез-персе. [45] [46]
Коренные американцы привыкли ловить рыбу в реке Колумбия возле Уайт-Блаффс в течение двух или трех недель в октябре. Пойманную рыбу сушили и давали пищу на зиму. Туземцы отклонили предложение ежегодной выплаты наличными, и была заключена сделка, позволяющая вождю и двум его помощникам выдавать пропуска на ловлю рыбы на этом участке. Позднее это полномочие было отозвано по соображениям безопасности. Матиас заверил, что к могилам коренных американцев будут относиться с уважением, но пройдет пятнадцать лет, прежде чем жителям Ванапума будет разрешен доступ для обозначения кладбищ. В 1997 году старейшинам разрешили раз в год приводить сюда детей и молодых людей, чтобы они познакомились с их священными местами. [47]
Компания DuPont разместила в газетах рекламу рабочих для неуказанного «проекта военного строительства» на юго-востоке Вашингтона, предлагая «привлекательный уровень заработной платы» и жилые помещения. [48] Обычно при строительстве в такой изолированной зоне сотрудники размещаются на месте, но в этом случае по соображениям безопасности было желательно разместить их на расстоянии не менее 10 миль (16 км). На объекте не удалось разместить даже строительную рабочую силу, поскольку некоторые операции на заводе пришлось бы выполнять во время пусковых испытаний. Армия и инженеры DuPont решили создать два поселения: временный строительный лагерь и более существенную действующую деревню. Строительство было ускорено за счет размещения их на месте существующих деревень с использованием уже имеющихся зданий, дорог и коммунальной инфраструктуры. Они основали строительный лагерь на месте деревни Хэнфорд и действующий поселок на территории Ричленда. [49]
21 июня 1944 года численность строительной рабочей силы достигла пика в 45 096 человек. [50] Около тринадцати процентов составляли женщины, а небелые составляли 16,45 процента. Афроамериканцы жили в отдельных кварталах, имели свои столовые и зоны отдыха [51] и получали меньше, чем белые рабочие. [52] В Хэнфорде было предоставлено три типа жилья: казармы, хижины и стоянка для трейлеров. Первые прибывшие рабочие жили в палатках, пока возводили первые бараки. Строительство бараков началось 6 апреля 1943 года, и в итоге было построено 195 бараков: 110 для белых мужчин, 21 для чернокожих мужчин, 57 для белых женщин и семь для чернокожих женщин. Хижины представляли собой сборные жилища из фанеры и целотекса , в каждом из которых могли разместиться от десяти до двадцати рабочих. Всего в бараках и бараках находилось 39 050 рабочих. У многих рабочих были собственные трейлеры, и они возили с собой свои семьи с одной строительной работы во время войны на другую. Было создано семь трейлерных городков, на пике строительных работ в них проживало 12 008 человек. [53] [54]
Компания DuPont выставила на тендер контракт на строительство деревни Ричленд, и 16 марта 1943 года контракт был присужден Г. Альбину Персону , предложившему наименьшую цену. Персон разработал серию стандартных проектов домов на основе Кейп-Код и ранчо. модный дизайн дома в современном стиле. [55] Персон признал необходимость скорости и эффективности, но его видение образцового сообщества конца 20-го века отличалось от строгой концепции Гроувса. Персон в конечном итоге добился своего по большинству вопросов, поскольку его подрядчиком была компания DuPont, а не армия. [55] Полученный компромисс на многие годы поставит Ричленд в тупик из-за неадекватных тротуаров, магазинов и магазинов, отсутствия общественного центра и слишком узких дорог. В отличие от Ок-Риджа и Лос-Аламоса , Ричленд не был окружен высоким проволочным забором, поэтому Маттиас попросил Дюпон обеспечить чистоту и порядок. [56]
Строительство атомных объектов шло быстрыми темпами. До окончания войны в августе 1945 года HEW построило в Хэнфорде 554 здания, включая три ядерных реактора (105-B, 105-D и 105-F) и три завода по переработке плутония (221-T, 221-B, и 221-U). [31] Для реализации проекта потребовалось 386 миль (621 км) дорог, 158 миль (254 км) железных дорог и четыре электрические подстанции. Компания HEW использовала 780 000 кубических ярдов (600 000 м 3 ) бетона и 40 000 коротких тонн (36 000 т) конструкционной стали. [57]
Строительство реактора B началось в августе 1943 года и было завершено 13 сентября 1944 года. Реактор достиг критического состояния в конце сентября и, преодолев нейтронное отравление , произвел свой первый плутоний 6 ноября 1944 года. [58] Реакторы были графитовыми замедлителями и с водяным охлаждением. Они представляли собой лежащий на боку графитовый цилиндр размером 28 на 36 футов (8,5 на 11,0 м) массой 1200 коротких тонн (1100 т), в котором по всей длине горизонтально пронизаны 2004 алюминиевые трубки, содержащие 200 коротких тонн (180 тонн). т) урановых снарядов. [59] [60] У них не было движущихся частей; единственными звуками были звуки водяных насосов. [61] Охлаждающая вода прокачивалась по трубкам со скоростью 30 000 галлонов США в минуту (1900 л/с). [59] Этого было достаточно воды для города с населением в миллион человек. [62] [63]
Уран поступал на Хэнфордский инженерный завод в виде заготовок . На участке изготовления и испытаний металлов (300) их прессовали в стержни и обрабатывали на станках цилиндрические детали диаметром 1,569 дюйма (3,99 см) и длиной 8 дюймов (20 см), известные как «заготовки». На первоначальную загрузку трех реакторов потребовалось более двадцати тысяч заготовок, а ежемесячно требовалось еще две тысячи. Уран обладает высокой реакционной способностью по отношению к воде, поэтому для защиты заготовок от коррозии охлаждающей водой их консервировали в алюминии после погружения в расплавленную ванну медно-оловянного сплава, а крышку приваривали дуговой сваркой . Дефектная банка могла лопнуть и застрять в реакторе, остановить поток охлаждающей воды и вызвать полную остановку реактора, поэтому процесс консервирования должен был быть точным. [64] [65]
Облученные топливные отходы транспортировались по железной дороге в специальном вагоне с дистанционным управлением на огромные дистанционно управляемые заводы по химическому разделению, расположенные примерно в 10 милях (16 км). [66] Разделительные здания представляли собой массивные бетонные конструкции без окон, длиной 800 футов (240 м), высотой 80 футов (24 м) и шириной 65 футов (20 м) с бетонными стенами толщиной от 3 до 5 футов (0,91–1,52 м). . Внутри зданий были каньоны и галереи, где в результате ряда стадий химической обработки небольшое количество плутония отделялось от оставшегося урана и продуктов деления . [67] [68]
Предметы перемещались с помощью мостового крана длиной 60 футов (18 м) . Как только они начали перерабатывать облученные пули, оборудование стало настолько радиоактивным, что для людей было бы небезопасно когда-либо контактировать с ним, поэтому инженеры разработали методы, позволяющие заменять компоненты с помощью дистанционного управления. [69] Перископы и системы видеонаблюдения давали оператору возможность наблюдать за процессом. Они собрали оборудование с помощью дистанционного управления, как будто территория уже была радиоактивной. [69] Для приема радиоактивных отходов процесса химического разделения существовали «резервуарные парки», состоящие из 64 однокорпусных подземных резервуаров для отходов. [70]
Первая партия плутония была переработана на заводе 221-Т с 26 декабря 1944 года по 2 февраля 1945 года и доставлена в лабораторию Лос-Аламос в Нью-Мексико 5 февраля 1945 года. [71] Два идентичных реактора, D Reactor и F- реактор были запущены 5 декабря 1944 г. и 15 февраля 1945 г. соответственно, а к 8 марта 1945 г. все три реактора работали на полную мощность (250 мегаватт). [72] К апрелю поставки плутония были килограммовыми. направлялись в Лос-Аламос. В мае поезда заменили автоколонны, а в конце июля грузы начали отправляться по воздуху из аэропорта Хэнфорда. [73]
Хотя реакторы можно было остановить за две с половиной секунды, они все равно будут выделять тепло за счет распада продуктов деления. Поэтому было жизненно важно, чтобы поток воды не прекращался. [62] [63] Если произойдет сбой в подаче электроэнергии, паровые насосы автоматически включатся и продолжат подавать воду на полную мощность достаточно долго, чтобы обеспечить корректное отключение. [74] Это произошло 10 марта 1945 года, когда японская аэростатная бомба попала в линию высокого напряжения между Гранд-Кули и Бонневиль. Это вызвало скачок напряжения в линиях, ведущих к реакторам. Автоматически был запущен аварийный режим , и предохранительные устройства отключили реакторы. Бомба не взорвалась, и линия электропередачи не получила серьезных повреждений. [75] [76] Хэнфордский инженерный завод был единственным ядерным объектом США, подвергшимся нападению противника. [77]
Хэнфорд предоставил плутоний для бомбы, использованной в ядерных испытаниях Тринити в 1945 году . [78] На протяжении всего этого периода Манхэттенский проект сохранял гриф совершенно секретной информации. Менее одного процента работников Хэнфорда знали, что работают над проектом создания ядерного оружия. [79] Гроувс отметил в своих мемуарах: «Мы позаботились о том, чтобы каждый участник проекта полностью понимал свою роль в общих усилиях; это, и ничего более». [80] Существование и цель Хэнфорда были публично раскрыты в пресс-релизах от 7 и 9 августа 1945 года, после бомбардировки Хиросимы , но до того, как Хэнфордский плутоний был использован (в « Толстяке» ) во время бомбардировки Нагасаки 9 августа . [ 80] 81]
В январе 1946 года Матиаса на посту инженера сменил полковник Фредерик Дж. Кларк. [82] [83] Вскоре ушла и компания DuPont. Карпентер попросил освободить его от контракта. [84] [85] Гроувс сообщил Роберту П. Паттерсону , который сменил Стимсона на посту военного министра 21 сентября 1945 года, [86] Гровс выбрал замену на компанию General Electric (GE), [87] которая взяла на себя управление операциями в Хэнфорде. 1 сентября 1946 года и принял формальный контроль 30 сентября. [84] [85] 31 декабря 1946 года Манхэттенский проект завершился, и контроль над Хэнфордским объектом перешел к Комиссии по атомной энергии (AEC). [88] Общая стоимость Hanford Engineer Works на тот момент составляла 348 101 240 долларов США (что эквивалентно 5 438 933 368 долларов США в 2023 году). [89]
GE унаследовала серьезные проблемы. Непрерывная работа реакторов на полную мощность привела к эффекту Вигнера — набуханию графита из-за смещения атомов в его кристаллической структуре в результате столкновений с нейтронами. Это могло привести к деформации алюминиевых трубок, используемых для топлива и управляющих стержней, и полному выводу из строя реакторов в случае разрыва водопроводной трубы. Полоний -210 , использованный в нейтронных инициаторах «Толстяка», имел период полураспада всего 138 дней, поэтому было важно поддерживать работу реактора, иначе оружие вышло бы из строя. Поэтому 19 марта армия остановила реактор B. В августе 1946 года Франклину сообщили, что облучение сырья с получением более 200 граммов плутония на метрическую тонну урана привело к образованию слишком большого количества нежелательного плутония-240 в продукте. Уровень мощности реакторов D и F был снижен, что также продлило срок их службы. [90] [91] [92] Были проведены некоторые эксперименты с отжигом графита. При лабораторных испытаниях образцов было обнаружено, что нагревание до 400 °C (752 °F) приводит к разрушению графита на 24 процента, до 600 °C (1112 °F) на 45 процентов и до 1000 °C (1830 °F) на 94 процента. процентов, но прежде чем предпринимать такую попытку, необходимо было учитывать последствия такого сильного нагрева реакторов. [93]
.jpg/1280px-HD.6C.043_(11857305216).jpg)
Другая проблема заключалась в том, что процесс фосфата висмута, используемый для отделения плутония, оставил уран в неизвлекаемом состоянии. Металлургическая лаборатория исследовала новый многообещающий процесс окислительно-восстановительного разделения с использованием гексона в качестве растворителя. [90] [94] [95] AEC была обеспокоена поставками урана, и Генеральный консультативный комитет AEC рекомендовал, чтобы строительству окислительно-восстановительного завода уделялось первоочередное внимание. [94]
Тем временем емкости-отстойники отходов заполнялись осадком , а попытки вывезти его на места хранения отходов (241) не увенчались успехом. Поэтому было решено обойти резервуары-отстойники отходов и направить ил непосредственно в зону 200, и в августе 1946 года началось строительство обходного пути. GE объявила тендер на строительство нового резервуарного парка для хранения отходов. [96] Были предприняты усилия по более эффективному использованию имеющегося урана. Токарная стружка, обрезки и стружка, полученные в процессе производства заготовок, были отправлены в лабораторию Эймса в Айове для брикетирования . Оборудование было отправлено на Хэнфордский инженерный завод. Брикеты вместе с урановым ломом были отправлены на завод «Металгидриды» для переплавки в заготовки. [97]
В 1947 году напряженность в отношениях с Советским Союзом обострилась с началом холодной войны . 2 сентября Кларка сменил Карлтон Шугг. [ 99 ] Через несколько дней после прибытия он потребовал использования сверхурочных для ускорения строительных работ, которые в то время продолжались. [100] Размер ядерного арсенала был ограничен производством плутония. В конце 1947 года их хватило на тринадцать бомб. Уолтер Дж. Уильямс, директор по производству AEC, [101] работал с инженерами GE над разработкой планов трех заменяющих реакторов (называемых BR, DR и FR). Чтобы сэкономить время и деньги, их будут строить рядом с существующими реакторами, где они смогут использовать охлаждающую воду и сепарационные установки. Затем на новых площадках будут построены еще два реактора. [102] [103]
Пока этот вопрос рассматривался AEC, GE экспериментировала с отжигом и обнаружила, что если реакторы работать при температуре 299 ° C (570 ° F), а затем медленно охлаждаться, кристаллическая структура графита может быть восстановлена. [104] Реакторы могут работать при более высоких температурах за счет увеличения уровня мощности. Некоторое количество гелия в атмосфере вокруг реакторов было заменено углекислым газом , который менее эффективно проводил тепло. Это позволило накопить больше тепла в графите. [105] Чтобы снизить вероятность заклинивания банок, их размер был уменьшен с 8 до 4 дюймов (от 20 до 10 см). Больше плутония было произведено за счет более длительного хранения топливных элементов в реакторе. Вместо того, чтобы выталкивать всю трубку, она выдвигала половину, позволяя элементам проводить время в тех частях реактора, где поток нейтронов был менее плотным. [106] Старые реакторы теперь могли работать гораздо дольше. В декабре AEC утвердил сокращенный план строительства, предусматривающий замену только одного реактора на площадке D (называемой DR) и одного реактора на новой площадке (называемой H). [107] В новых реакторах использовалась та же конструкция, что и в реакторах военного времени, хотя в них было больше чистого графита, что позволяло им работать на более высоких уровнях мощности, и меньшие графитовые блоки, окружающие технологические трубы для ограничения расширения. [108]
Население Ричленда уже начало снова увеличиваться. В 1946 году на территории Хэнфорда работало 4479 рабочих и 141 строитель. Два года спустя это число увеличилось до 8 628 рабочих и 14 671 строителя. Численность Ричленда выросла с 14 000 человек в 1947 году до 22 000 в 1950 году. Для размещения строителей был основан новый строительный поселок под названием Норт-Ричланд, пиковое население которого составляло 13 000 человек в 1948 году. Многие рабочие и строители также жили в Кенневике и Паско. . [109] Шугг организовал доставку казарм на барже по реке Колумбия со старой военно-морской авиабазы Паско. [107] От войны осталось около 3850 домов; к ним добавились 800 домов и 64 квартиры в 1947 году и еще 1000 домов и квартир в 1948 году. Хотя численность населения стабилизировалась, нехватка жилья сохранялась до 1950-х годов. GE закрыла последнее общежитие в 1958 году. [110] В Ричленде была газета Richland Villager , и каждый житель получал бесплатный экземпляр. Владельцы коммерческих концессий были вынуждены покупать рекламные площади. Жители деревни платили низкую арендную плату за свои дома, а сотрудники Village Services могли помочь с распаковкой вещей, укладкой ковров или присмотром за детьми. [111]
Среднее образование взрослого населения Ричленда составляло 12,5 лет, 40 процентов мужчин посещали колледжи по сравнению с 22 процентами в штате Вашингтон в целом, а средний годовой семейный доход в 1959 году составлял 8 368 долларов (что эквивалентно 87 463 долларам). в 2023 году) по сравнению с 6 225 долларами США (что эквивалентно 65 064 долларам США в 2023 году). В 1950 году 26 процентов американских семей имели годовой доход ниже черты бедности в 2000 долларов (что эквивалентно 25 000 долларов в 2023 году). В близлежащих городах Паско и Кенневик 24,4 и 25,2 процента соответственно находились за чертой бедности; в Ричленде этот показатель составил всего 4,9 процента. Процент выпускников средних школ в Ричленде составил 74,3 процента по сравнению с 53,5 процента в Паско и 54,6 процента в Кенневике. [112] Женщины составляли четверть рабочей силы, а количество работающих жен было намного выше, чем в среднем по стране. [113] Хотя GE любила представлять образ сообщества среднего класса , большинство сотрудников Хэнфордского объекта были рабочими , работающими посменно и имеющими только среднее образование. [114]
В Ричленде было мало пожилых людей – в 1947 году AEC все еще требовало от пенсионеров отказаться от своих домов – но уровень рождаемости в 1948 году составлял 34 на 1000, что значительно превышало средний показатель по стране (20 на 1000). В 1950-е годы этот показатель снизился, но число детей школьного возраста оставалось больше, чем обычно. [113] В 1950 году в Ричленде было всего семь чернокожих; это число увеличилось до 189 к 1960 году, когда они составляли 1,3 процента населения. В 1951 году только два чернокожих человека работали в AEC на объекте в Хэнфорде, менее дюжины работали в GE и около 250 — у строительных подрядчиков. Использование ресторанов и мест отдыха чернокожими людьми не поощрялось, но не запрещалось. Чернокожих в Кенневике приветствовали еще меньше; в 1950 году здесь проживало всего четверо, а в 1960 году — пять. [112] Кенневик был городом на закате , где для чернокожих действовал комендантский час. Они собрались в Паско, где 1213 чернокожих жили в гетто площадью 5 акров (2,0 га) на восточной окраине города. В 1948 году у них не было канализации и водопровода, потому что руководители города считали, что чернокожая община должна выделить 5000 долларов (что эквивалентно 63 407 долларам в 2023 году) на оплату этого проекта. Чернокожие жители также не имели права на получение кредитов Федерального жилищного управления (FHA). [115]
Вскоре после прихода к власти в армии AEC задумался о будущем общин Ричленд, Ок-Ридж и Лос-Аламос. Члены комиссии стремились избавить AEC от бремени управления. В 1947 году генеральный директор AEC Кэрролл Л. Уилсон поручил Лайману С. Муру, городскому менеджеру Портленда, штат Мэн , и эксперту по муниципальному управлению, подготовить отчет об управлении сообществами. Он разработал дорожную карту самоуправления. Первым шагом была перестройка системы бухгалтерского учета для подготовки сопоставимых отчетов по жилью, коммерческой деятельности, коммунальным услугам и правительству. Тогда можно будет перейти к взиманию рыночных ставок за арендную плату, коммунальные и муниципальные услуги и, в конечном счете, установить самоуправление. В Ричленде не было особого энтузиазма по этому поводу, [116] [117] [118], но Соединенные Штаты были вовлечены в идеологический конфликт с Советским Союзом по поводу превосходства американского пути . [119] Ассигнования AEC в сентябре 1950 года призывали его предпринять шаги по навязыванию демократического правительства и свободного предпринимательства сообществам AEC. [120]
Первый шаг был сделан 1 октября 1953 года, когда AEC увеличила арендную плату в Ричленде на 25%, чтобы привести ее в соответствие с арендной платой в соседних общинах. В 1955 году город проголосовал за продажу и регистрацию; обе меры потерпели сокрушительное поражение. [121] Тем не менее, в том же году Конгресс принял Публичный закон 221, который предусматривал передачу государственной собственности в Ричленде горожанам. Тысячи людей посещали митинги протеста и отправляли в Конгресс гневные письма и петиции. Были проведены слушания в Конгрессе, и цены, установленные FHA, были снижены. Люди, которые были лишены собственности в результате процесса приобретения во время войны, ходатайствовали о разрешении выкупить их собственность обратно, но их проигнорировали. К июлю 1958 года было продано 4200 домов. Получив заверения в том , что AEC продолжит субсидировать школы и муниципальные службы в течение 1960-х годов, граждане Ричленда проголосовали за регистрацию, и 12 декабря 1958 года город стал самоуправляемым . Городская премия . [123]
Во время войны территорию Хэнфорда патрулировал отряд военной полиции , в составе которого по состоянию на июнь 1945 года было сорок солдат. В апреле 1947 года их заменили охранники GE, которым были выданы броневики M8 Greyhound . Армия была обеспокоена тем, что производство плутония в США сосредоточено на одном уязвимом месте. В марте 1950 года для обеспечения противовоздушной обороны прибыла 5-я зенитно-артиллерийская группа и разместила свой штаб в Норт-Ричланде. В состав группы входили четыре дивизиона: 83-й, 501-й, 518-й и 519-й зенитно-артиллерийские дивизионы, каждый из которых имел по четыре батареи 120-мм зенитных орудий. Каждая батарея имела четыре орудия, которые были размещены в ограждениях из мешков с песком на участке площадью 20 акров (8,1 га) с деревянными сборными металлическими конструкциями, на котором располагались казармы, уборные, столовые, автопарки, радары и административные помещения. [124] [125]
В 1951 году военная база получила обозначение «Кэмп-Хэнфорд». В следующем году орудия были дополнены ракетами Nike Ajax , которые были развернуты на трех объектах на склоне Уолук и на одном на территории нынешнего Экологического заповедника засушливых земель Фитцнер-Эберхардта . На каждом объекте было два подземных хранилища ракет, двадцать ракет и восемь ракетных пусковых установок. Позже ракеты Nike Ajax были заменены ракетами Nike Hercules . Разработка межконтинентальных баллистических ракет сделала эти ракеты устаревшими, и 1 июля 1959 года Кэмп-Хэнфорд стал форпостом Форт-Льюиса. Ракетные батареи были расформированы в 1960 году, а Кэмп-Хэнфорд был закрыт 31 марта 1961 года. [124] [125 ]
Напряженность «холодной войны» обострилась в апреле 1948 года в связи с берлинским воздушным транспортом . Велось строительство новых реакторов DR и H , но самым быстрым способом увеличить производство был перезапуск реактора B. Это было разрешено позже в том же месяце. [126] [127] В августе Шугг был отозван в Вашингтон, округ Колумбия, на должность заместителя генерального директора AEC, а 16 сентября его сменил Фредерик К. Шлеммер. В свою очередь, в июне его сменил Дэвид Ф. Шоу. 1, 1950. [126] [99]
В июне 1955 года Шоу сменил Джеймс Э. Трэвис, и он оставался руководителем объекта до июня 1965 года. [128] Также можно было повысить производительность. Цирконий был добавлен в банки, чтобы стабилизировать их при высоких воздействиях, и испытания подтвердили, что они могут выдержать без разрушения трехкратное воздействие, использованное в 1946 году. В марте 1950 года GE было разрешено эксплуатировать реакторы мощностью 305 МВт вместо 250. Это сократило использование сырья вдвое и дало на сорок процентов больше плутония на операционный доллар. [129]
Советский Союз взорвал свою первую атомную бомбу 29 августа 1949 года. [130] Четыре дня спустя взрыв был обнаружен самолетом-разведчиком погоды ВВС США. [131] В ответ президент Гарри С. Трумэн санкционировал ускоренную программу по разработке водородной бомбы . Предварительные проекты предусматривали использование большого количества трития . [132] Это может быть произведено в реакторе с использованием мишенных снарядов, загруженных дейтеридом лития, и топливных стержней, содержащих обогащенный уран . Для производства трития придется выделить один или несколько реакторов. Был выбран реактор H , и он начал производить тритий в 1950 году. В долгосрочной перспективе AEC решило построить новые реакторы другой конструкции с использованием обогащенного урана и тяжелой воды в качестве замедлителя на новой площадке, которая стала площадкой на реке Саванна. . [133] Начало Корейской войны в сентябре 1951 года побудило AEC санкционировать строительство шестого реактора в Хэнфорде 23 января 1951 года. Строительство началось в июне. Новый реактор был построен в зоне B и получил название C Reactor. Была использована та же базовая конструкция с графитовым замедлителем, но с усовершенствованиями, обеспечивающими номинальную мощность 750 МВт. Новый реактор вступил в строй в ноябре 1952 года. [134] [135]
25 февраля 1952 года Трумэн санкционировал строительство еще двух реакторов на Хэнфордской площадке. Они назывались K West и K East и располагались в районе Койот-Рапидс между зонами B и D. Они были известны как реакторы «Джамбо» из-за гораздо большего размера. Они по-прежнему использовали ту же технологию графитового замедлителя, но имели усовершенствования, позволяющие им работать на мощности 1800 МВт. В каждом из них использовалось 2800 коротких тонн (2500 т) графита, что на тысячу тонн больше, чем в трех реакторах военного времени, и имелись бетонные щиты вместо стали и мазонита. У них было больше питающих трубок и уменьшено расстояние между ними. Усовершенствования в конструкции водяных насосов позволили им иметь восемнадцать насосов вместо пятидесяти в реакторах военного времени, но они были способны перекачивать 125 000 галлонов США в минуту (7900 л/с). Как и в случае с другими реакторами, охлаждающая вода собиралась в пруды, давала остыть, а затем сбрасывалась обратно в реку. Новшеством было то, что тепло охлаждающей воды использовалось для обогрева рабочих мест. Для работы каждого реактора Jumbo требовалось около 300 операторов по сравнению с 400 операторами для реактора H. Это представляет собой экономию в миллион долларов в год (что эквивалентно 9 миллионам долларов в 2023 году). [134] [135] Хотя они способны работать на мощности до 4400 МВт, AEC наложил на них административный лимит в 4000 МВт. [136] Поскольку период полураспада плутония-239 составляет 24 100 лет, председатель AEC Гордон Дин подсчитал, что достаточное количество плутония будет произведено к середине 1960-х годов. Учитывая это, реакторы были рассчитаны на двадцатилетний срок службы. [137]
Помимо новых реакторов появились и новые разделительные установки. AEC уже давно была недовольна расточительным процессом отделения фосфата висмута. Компания GE провела исследование альтернативного окислительно-восстановительного процесса (REDOX). [138] В качестве растворителя использовался метилизобутилкетон (гексон). [139] Он был разработан на площадке в Хэнфорде в здании 3706 и испытан в здании 321. [140] AEC одобрил процесс REDOX в мае 1949 года, а в следующем году начались работы на новом заводе. Строительство шло с отставанием от графика, [138] и начало эксплуатации только в январе 1952 года. [139] Известное как здание 202-S или завод S, [140] оно имело длину 470 футов (140 м) и длину 160 футов (49 м) шириной и мог перерабатывать до двенадцати метрических тонн урана в день по сравнению с 1,5 тоннами заводов Б и Т в день. Это также имело то преимущество, что деятельность по разделению была объединена в одном здании. [141] В отличие от процесса фосфата висмута, он производил уран в качестве побочного продукта. Низкая температура вспышки гексона означала, что необходимо принять особые меры предосторожности против возможности взрыва. Гексон нельзя было использовать повторно, поскольку он хорошо растворялся в воде и был нестабилен в азотной кислоте . Удаление урана означало, что отходы были очень радиоактивными. [142] Предприятие действовало до 1967 года и переработало около 22 400 тонн урановых топливных стержней. [143]
Завод U был модифицирован для использования процесса REDOX для извлечения урана из отходов, оставшихся от процесса фосфата висмута, [144] , но с другим растворителем, трибутилфосфатом . Из-за планировки завода нельзя было использовать высокие колонны и гравитационный поток, характерные для завода REDOX, поэтому вместо этого использовались импульсные колонны . Процесс восстановления плутония и урана (PUREX) был разработан в лаборатории GE в Ноллсе . Завод PUREX, известный как завод A или здание 202‑A, начал работу в 1955 году. Как и завод U, здесь использовались импульсные колонны и трибутилфосфат в качестве растворителя. [145] [146]
Завод имел длину 1000 футов (300 м), высоту 400 футов (120 м) и ширину 52 фута (16 м). В перерабатывающем каньоне было одиннадцать перерабатывающих площадей. Он работал с 1956 по 1972 год, а затем с 1983 по 1988 год, когда перерабатывал отработавшие топливные стержни реакторов [147] и переработал около 66 400 метрических тонн урановых топливных стержней. Заводы B и T были закрыты после того, как они вступили в строй в 1956 году, переработав 8100 метрических тонн топливных стержней. [143] В 1940-х годах Хэнфордский объект сбрасывал в реку Колумбия 400 кюри (15 000 ГБк ) каждый день. В период с 1951 по 1953 год этот показатель вырос до 7000 кюри (260 000 ГБк) в день и достиг максимума в 20 000 кюри (740 000 ГБк) в день в 1959 году. [148]
Все реакторы были построены для производства плутония, но с принятием Закона об атомной энергии 1954 года администрация Эйзенхауэра начала перенаправлять ресурсы на производство ядерной энергии. К концу 1950-х годов реакторы, построенные во время войны, приближались к пенсионному возрасту, и в 1957 году GE начала планировать строительство нового реактора, который был бы чистым, безопасным и эффективным и мог бы генерировать электроэнергию, а также производить плутоний. Строительство началось в 1959 году, но производство электроэнергии не было разрешено до 1962 года, поэтому, хотя в 1964 году производился плутоний, электроэнергия не последовала до 1966 года . Конгресс обсуждал, должно ли правительство заниматься производством электроэнергии. 28 ноября 1961 года AEC достигла соглашения с Вашингтонской общественной системой электроснабжения (WPPSS) о покупке последней электроэнергии. [150]
N Reactor должен был стать последним в своем роде, но он также имел множество новых функций как продукт технологий 1960-х годов. Его топливные блоки, плакированные циркониевым сплавом , имели длину 26 дюймов (66 см) и диаметр 2,4 дюйма (6 см). Он имел автоматизированные системы загрузки и разгрузки топлива, систему аварийной остановки с борными шарами и современную диспетчерскую. [151] Это был первый американский энергетический реактор с графитовым замедлителем и первый американский реактор двойного назначения, хотя они были и в других странах. Концепция двойного назначения включала в себя компромиссы, которые делали обе цели менее эффективными: для получения энергии требовалась паровая турбина, но высокие температуры воды могли привести к выходу из строя пробки. Решением было построить реактор с водой под давлением , в котором вода находилась под давлением, чтобы она оставалась жидкой при температуре выше 100 ° C (212 ° F). [152] Реактор превысил первоначальный бюджет в 145 миллионов долларов (что эквивалентно 1119 миллионам долларов в 2023 году) и стоил 205 миллионов долларов (что эквивалентно 1581 миллиону долларов в 2023 году). [153]
На территории Хэнфорда теперь находились девять ядерных реакторов вдоль реки Колумбия, пять перерабатывающих заводов на центральном плато и более девятисот вспомогательных зданий и радиологических лабораторий вокруг объекта. В первоначальные три реактора времен Второй мировой войны были внесены обширные модификации и модернизации, в общей сложности было построено 177 подземных резервуаров для отходов. Хэнфорд находился на пике производства с 1956 по 1965 год. [1] За сорок лет работы предприятие произвело около 67,4 метрических тонн плутония, из которых 54,5 метрических тонн составлял оружейный плутоний , поставляя большую часть из 60 000 единиц оружия в Хэнфорде. арсенал США. [136] [1] [2] В 1983 и 1984 годах из реакторного плутония было извлечено 425 килограммов оружейного плутония . [154] Также производились тритий, полоний-210, тулий-170 , иридий-192 , [136] и уран-233 . [155] [156] [157] [158]
К 1963 году AEC подсчитала, что у нее достаточно плутония для своих нужд в обозримом будущем, и планировала остановить производственные реакторы. Чтобы смягчить экономические последствия, закрытие производилось в течение шести лет. Об изменении политики публично не объявлялось; вместо этого каждый раунд закрытия сопровождался заявлением о том, что производственные потребности могут быть удовлетворены за счет оставшихся мощностей. Первый раунд закрытий был объявлен президентом Джонсоном 8 января 1964 года. [159] Реакторы DR, H и F были остановлены в 1964 и 1965 годах. [160] В 1967 году AEC объявила, что будет остановлен еще один реактор. Это был реактор D, остановленный 25 июня 1967 года. Реактор B последовал за ним 12 февраля 1968 года. [160] [161]
В январе 1969 года председатель AEC Гленн Сиборг , под давлением новоизбранной администрации Никсона , требующей сокращения расходов, объявил, что три реактора, построенные в 1950-х годах, C, KE и KW, будут остановлены в 1969 и 1970 годах. REDOX и PUREX объекты были переведены в режим ожидания в декабре 1967 и июне 1972 года соответственно. В период с 1967 по 1971 год количество рабочих, занятых на объекте в Хэнфорде, упало с 8500 до 5500 человек. Постепенное закрытие не помогло уменьшить общественный резонанс; во всяком случае, имело место обратное. [160] [161] В 1974 году на смену AEC пришло Управление энергетических исследований и разработок , а в 1977 году его, в свою очередь, сменило Министерство энергетики. Регулирование и лицензирование коммерческих реакторов было передано Комиссии по ядерному регулированию (NRC). [162]
В результате закрытия остался только реактор N, который продолжал работать как реактор двойного назначения, обеспечивая электроэнергией гражданскую электросеть через WPPSS. К 1966 году он производил 35 процентов электроэнергии, вырабатываемой в США на атомной энергии. Затраты оказались ниже, чем ожидалось, что позволило WPPSS отказаться от бюджета в размере 25 миллионов долларов (что эквивалентно 179 миллионам долларов в 2023 году) из 122 миллионов долларов (что эквивалентно 875 миллионам долларов в 2023 году), которые он собрал в виде облигаций для финансирования проекта. [163] Чернобыльская катастрофа в Советском Союзе в апреле 1986 года вызвала многочисленные проверки безопасности американских реакторов. Из всех реакторов в США реактор Н был наиболее похож на злополучный реактор № 4 Чернобыльской АЭС , поскольку он имел графитовый замедлитель, хотя в реакторе Н в качестве топлива использовалась вода под давлением, а не кипящая вода. охлаждающая жидкость. Как и все реакторы Хэнфордской площадки, он не имел защитной оболочки и никогда бы не соответствовал требованиям безопасности реакторов NRC, если бы они к нему применялись. Это вызвало общественный резонанс, и Счетная палата правительства рекомендовала закрыть проект. Реактор N был остановлен в январе 1987 года. [164] Завод PUREX вновь открылся в 1983 году для переработки реакторного топлива N в оружейное топливо. Это закончилось в декабре 1988 года и вернулось в режим ожидания в октябре 1990 года. [165] Завод по производству триоксида урана закрылся в 1995 году, завод PUREX закрылся навсегда в 1997 году, а завод B - в 1998 году. [166] Завод Т остался в эксплуатации, обращении с хранением, упаковкой и обеззараживанием радиоактивных отходов. Он стал старейшим действующим ядерным объектом в мире. [167] [168]
Все производственные реакторы в Хэнфорде, кроме одного, были закопаны («коконами»), чтобы позволить радиоактивным материалам распасться, а окружающие конструкции были удалены и захоронены. [169] Это включало удаление сотен тонн асбеста, бетона, стали и загрязненной почвы. Насосы и туннели были выкопаны и снесены, как и вспомогательные постройки. Осталось ядро и щиты. Их загерметизировали и добавили наклонную стальную крышу для отвода дождевой воды. Создание реактора C началось в 1996 году и завершилось в 1998 году. [170] Реактор D последовал за ним в 2002 году, [171] Реактор F последовал в 2003 году, [172] Реактор DR в 2004 году. [171] и Реактор H в 2005 году. [ 173] Реактор N был закрыт в 2012 году, [174] и KE и KW в 2022 году. [175]
Исключением стал реактор B, который в 1992 году был внесен в Национальный реестр исторических мест. [176] Некоторые историки выступали за превращение его в музей. [177] [178] Он был признан Национальным историческим памятником Службой национальных парков 19 августа 2008 года, [179] [180] [181] , а 10 ноября 2015 года он стал частью Национального исторического парка Манхэттенского проекта. наряду с другими объектами в Ок-Ридже и Лос-Аламосе. [182] Министерство энергетики США (DOE) предлагает бесплатные экскурсии по объекту, которые можно забронировать через веб-сайт департамента и открыты для всех возрастов. [183] В период с 2009 по 2018 год это место посетило около восьмидесяти тысяч человек, что принесло окрестностям ежегодный туристический доход в два миллиона долларов. [181]
Хотя обогащение урана и производство плутония постепенно прекращались, ядерное наследие оставило неизгладимый след в трех городах. После Второй мировой войны этот район превратился из небольшого фермерского поселения в процветающий «Атомный фронтир» и в центр атомно-промышленного комплекса. Десятилетия федеральных инвестиций создали сообщество высококвалифицированных ученых и инженеров. В результате такой концентрации специализированных навыков Хэнфордская площадка попыталась диверсифицировать свою деятельность, включив в нее научные исследования, испытательные установки и коммерческое производство ядерной энергии. [192]
Когда в 1963 году GE объявила о прекращении действия контракта на эксплуатацию объекта в Хэнфорде, AEC решила разделить контракт между несколькими операторами. Контракт на управление исследовательской лабораторией на этом объекте был заключен с Мемориальным институтом Баттел в Колумбусе, штат Огайо , 28 мая 1964 года, а 4 января 1965 года лаборатория стала Тихоокеанской северо-западной лабораторией. В 1995 году она получила статус национальной лаборатории. и стал Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией . Контракт с Battelle позволил ей проводить исследования для государственных и частных компаний, что позволило ей освоить смежные области. [193] [194] В 2022 году в лаборатории работало 5314 сотрудников, а годовой бюджет составлял 1,2 миллиарда долларов. [195]
Испытательный центр Fast Flux ( FFTF) был национальным исследовательским центром, который начал работать в 1982 году с целью разработки и испытаний топлива, материалов и компонентов для проекта реактора-размножителя Клинч-Ривер . Контракт на его строительство и эксплуатацию был заключен с Westinghouse , а 800 бывших сотрудников Battelle, работавших над ним, были переведены. Проект Клинч-Ривер был отменен Конгрессом в 1983 году, но FFTF продолжал работать, производя плутоний-238 для источников ядерной энергии для космических миссий НАСА и тритий для исследований ядерного синтеза . [193] [196] [197] Закрыт в 2009 году. [198]
.jpg/1280px-LIGO_at_sunset_(151729654).jpg)
Лазерный интерферометр Обсерватория гравитационных волн (LIGO) Хэнфордская обсерватория представляет собой интерферометр, ищущий гравитационные волны . Обсерватория в Хэнфорде была одной из двух, другая находилась в Ливингстоне, штат Луизиана . Проект осуществлялся как совместное предприятие Массачусетского технологического института и Калифорнийского технологического института . [199] Цена в 211 миллионов долларов (что эквивалентно 411 миллионам долларов в 2023 году) вызвала споры о переработке свинины и государственном финансировании дорогих научных проектов, особенно такого сомнительного в успехе, как LIGO. Хэнфордский участок был выбран из семнадцати претендентов на один из двух участков, [200] [201] главным образом из-за его относительной изоляции. [202] В 2016 году было объявлено об обнаружении гравитационных волн. [203] [204] [205] [206] В 2018 году Американское физическое общество (APS) признало две обсерватории LIGO историческими объектами APS. [207]
Генераторная станция «Колумбия» — это коммерческая атомная электростанция мощностью 1207 МВт , расположенная на площадке в Хэнфорде в 10 милях (16 км) к северу от Ричленда и эксплуатируемая компанией Energy Northwest , [196] [208] как WPPSS, известная с 1998 года. Первоначально пять Реакторы с кипящей водой были разрешены в марте 1973 года, но был завершен только один, WNP-2, [196] [209] . Он начал производить электроэнергию в мае 1984 года. [210] [211] Согласно бюджету реактор WNP-1 стоил 660 миллионов долларов в 1973 году (что эквивалентно 3458 миллионам долларов в 2023 году) и был завершен к 1980 году. К 1986 году сметная стоимость была превзойдена. до 3,8 миллиардов долларов (что эквивалентно 9 миллиардам долларов в 2023 году), а реактор все еще не достроен. Между тем, предполагаемая общая стоимость всего проекта увеличилась с 4,1 миллиарда долларов в 1973 году (что эквивалентно 10 миллиардам долларов в 2023 году) до 24 миллиардов долларов в 1986 году (что эквивалентно 57 миллиардам долларов в 2023 году). Соглашение о чистых счетах, которое сенатор Генри М. Джексон помог провести через Конгресс, гарантировало, что выпуск облигаций для финансирования их строительства имел кредитный рейтинг облигаций AAA и, следовательно, легко продавался, но тарифы на электроэнергию пришлось повысить, чтобы выплатить держателям облигаций. [212] [213]
Хэнфорд -Рич сохранился как лучшее место размножения лосося на северо-западе Тихого океана. Прекращение производства плутония на Хэнфордской площадке означало, что ей больше не нужны территории вокруг старых производственных площадок. 9 июня 2000 года президент Билл Клинтон объявил почти 200 000 гектаров (490 000 акров) Хэнфордского памятника национальным памятником . Национальный памятник Хэнфорд-Рич находится в ведении Службы рыболовства и дикой природы США по соглашению с Министерством энергетики. 28 июня 2000 г. пожар сжег 164 000 акров (66 000 га) памятника. [214] [215]
В период с 1944 по 1971 год насосные системы забирали до 75 000 галлонов США в минуту (4700 л/с) охлаждающей воды из реки Колумбия для рассеивания тепла, производимого реакторами. Перед сбросом в реку использованная вода хранилась в больших резервуарах, известных как накопительные бассейны, до шести часов. Это удержание не затронуло долгоживущие изотопы , и каждый день в реку попадало несколько терабеккерелей . Федеральное правительство держало в секрете информацию об этих радиоактивных выбросах. [181] [216] Еще одним источником загрязненной пищи была рыба из реки Колумбия, и это воздействие непропорционально ощущалось общинами коренных американцев, которые зависели от реки в своем обычном рационе. [216] Позднее уровень радиации был измерен в 200 милях (320 км) ниже по течению вплоть до побережья Вашингтона и Орегона . Было подсчитано, что человек, который ежедневно съедал 2,2 фунта (1,00 кг) рыбы, пойманной в Ричленде, получил бы дополнительную дозу радиации в размере 1300 миллибэр в год. [217]
Процесс выделения плутония привел к выбросу в воздух радиоактивных изотопов, которые разносились ветром по юго-восточному Вашингтону и в некоторые районы Айдахо , Монтаны , Орегона и Британской Колумбии. Жители подветренной стороны подвергались воздействию радионуклидов , особенно йода-131 , причем самые тяжелые выбросы наблюдались в период с 1945 по 1951 год. Эти радионуклиды попали в пищевую цепь через дойных коров, пасущихся на загрязненных полях; Опасные осадки попали в организм людей, потреблявших радиоактивную пищу и молоко. Большинство этих выбросов по воздуху были частью обычных операций Хэнфорда, тогда как несколько более крупных выбросов произошли в виде отдельных инцидентов. [216] В 1949 году в результате преднамеренного выброса, известного как « Зеленый забег », за два дня было выпущено 8000 кюри (300 000 ГБк) йода-131. [218] В докладе правительства США, опубликованном в 1992 году, подсчитано, что в период с 1944 по 1947 год из Хэнфордского полигона в реку и воздух было выброшено 685 000 кюри (25 300 000 ГБк) йода-131. [219]
Начиная с 1960-х годов ученые Службы общественного здравоохранения США публиковали отчеты о радиоактивных выбросах из Хэнфорда, и были протесты со стороны департаментов здравоохранения Орегона и Вашингтона. В ответ на статью в Spokane Spokesman Review в сентябре 1985 года Министерство энергетики объявило, что рассекретит экологические данные, и в феврале 1986 года опубликовало 19 000 страниц ранее недоступных исторических документов о деятельности Хэнфорда. Департамент здравоохранения штата Вашингтон сотрудничал с Хэнфордской информационной сетью здравоохранения, возглавляемой гражданами, с целью обнародования данных о влиянии деятельности Хэнфорда на здоровье. В их отчетах был сделан вывод о том, что жители, жившие с подветренной стороны от Хэнфорда или использовавшие реку Колумбия ниже по течению, подвергались повышенным дозам радиации, что подвергало их повышенному риску развития рака и других заболеваний, [216] [220] особенно форм заболеваний щитовидной железы . Массовый иск о возмещении вреда был подан двумя тысячами жителей Хэнфорда с подветренной стороны. [181] В 2005 году двум из шести истцов, представших перед судом, была присуждена компенсация в размере 500 000 долларов США. [221] Министерство энергетики урегулировало окончательные дела в октябре 2015 года, выплатив более 60 миллионов долларов США в качестве судебных издержек и 7 миллионов долларов США в качестве компенсации за ущерб. [181]
Из 177 танков в Хэнфорде 149 имели одиночный снаряд. Исторически однокорпусные резервуары использовались для хранения жидких радиоактивных отходов и рассчитаны на двадцать лет. К 2005 году часть жидких отходов была перенесена из однокорпусных резервуаров в (более безопасные) двухкорпусные резервуары. Значительное количество остатков остается в старых однокорпусных резервуарах, один из которых, например, содержит примерно 447 000 галлонов США (1 690 000 л) радиоактивного осадка. Считается, что до шести из этих «пустых» баков протекают. Сообщается, что из двух резервуаров текла по 300 галлонов США (1100 л) в год каждый, а из остальных четырех резервуаров - по 15 галлонов США (57 л) в год. [222] [223] В феврале 2013 года губернатор Вашингтона Джей Инсли объявил, что из резервуара, хранящего радиоактивные отходы на объекте, вытекала жидкость в среднем от 150 до 300 галлонов США (от 570 до 1140 л) в год. Он сказал, что, хотя утечка не представляет непосредственной угрозы здоровью населения, она не должна служить оправданием для бездействия. [224] 22 февраля 2013 г. он заявил, что протекли еще шесть баков. [225]
Хотя крупные выбросы радиоактивных материалов прекратились после остановки реактора в 1970-х годах и многие из наиболее опасных отходов были локализованы, сохранялись опасения по поводу загрязненных грунтовых вод, направляющихся в реку Колумбия, а также по поводу здоровья и безопасности рабочих. [226] В 1976 году Гарольд МакКласки , техник из Хэнфорда, получил самую большую зарегистрированную дозу америция после лабораторной аварии на заводе по отделке плутония . Благодаря оперативному медицинскому вмешательству он пережил инцидент и умер одиннадцать лет спустя естественной смертью. [227]
С 1987 года рабочие сообщают о воздействии вредных паров после работы возле подземных резервуаров для хранения ядерных материалов, но решение не найдено. Только в 2014 году более сорока рабочих сообщили о запахе паров и заболели: «кровотечения из носа, головные боли, слезотечение, жжение кожи, контактный дерматит, учащенное сердцебиение, затрудненное дыхание, кашель, боль в горле, отхаркивание, головокружение и тошнота ... Некоторые из них эти работники имеют длительную инвалидность». [228] Врачи проверили рабочих и разрешили им вернуться на работу. Мониторы, которые носят танкисты, не обнаружили образцов химических веществ, близких к федеральному пределу профессионального воздействия. [228]
В августе 2014 года OSHA приказало предприятию повторно нанять подрядчика и выплатить 220 000 долларов в виде задолженности по заработной плате за увольнение сотрудника за разоблачение проблем безопасности на объекте. [229] 19 ноября 2014 г. генеральный прокурор Вашингтона Боб Фергюсон заявил, что штат планирует подать в суд на Министерство энергетики и его подрядчика, чтобы защитить рабочих от опасных паров в Хэнфорде. В отчете Национальной лаборатории реки Саванна Министерства энергетики за 2014 год, инициированном компанией Washington River Protection Solutions, было обнаружено, что методы Министерства энергетики по изучению выбросов паров были неадекватными, в частности, они не учитывали короткие, но интенсивные выбросы паров. Они рекомендовали «превентивно брать пробы воздуха внутри резервуаров, чтобы определить его химический состав; ускорить внедрение новых методов предотвращения воздействия на рабочих; и изменить медицинские заключения, чтобы отразить, как рабочие подвергаются воздействию паров». [228]
Десятилетия производства оставили после себя 53 миллиона галлонов США (200 мл) высокоактивных отходов [230] , хранившихся в 177 резервуарах для хранения, еще 25 миллионов кубических футов (710 000 м 3 ) твердых радиоактивных отходов, а также площади тяжелых технециевых отходов. 99 и загрязненные ураном грунтовые воды под тремя резервуарными парками на площадке, а также возможность будущего загрязнения грунтовых вод под загрязненными в настоящее время почвами. [230] 25 июня 1988 года Хэнфордский объект был разделен на четыре территории и предложен для включения в Список национальных приоритетов . [231]
15 мая 1989 года Департамент экологии Вашингтона (WSDE), Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Министерство энергетики заключили Трехстороннее соглашение, которое обеспечивает правовую основу для восстановления окружающей среды в Хэнфорде. [232] К 2014 году агентства участвовали в крупнейшей в мире экологической очистке, требуя решения множества проблем, учитывая перекрытие технических, политических, нормативных и культурных интересов. Усилия по очистке были сосредоточены на трех результатах: восстановлении коридора реки Колумбия для других целей, преобразовании центрального плато в место долгосрочной переработки и хранения отходов, а также подготовка к будущему. [233] В 2020 году WSDE наложило на Агентство по охране окружающей среды штраф в размере 1,065 миллиона долларов за ограничение WSDE прямого доступа к данным объекта, необходимым для регулирующего надзора в соответствии с Трехсторонним соглашением; мировое соглашение завершается в 2023 году. [234]
В 2011 году Министерство энергетики, федеральное агентство, отвечающее за надзор за объектом, «временно стабилизировало» 149 однокорпусных резервуаров, перекачав почти все жидкие отходы в 28 новых двухкорпусных резервуаров. Твердые вещества, известные как соленый осадок и осадок, остались. Позже Министерство энергетики обнаружило, что вода проникла как минимум в 14 однокорпусных резервуаров, и что примерно с 2010 года из одного из них в землю вытекало около 640 галлонов США (2400 л) в год. В 2012 году Министерство энергетики также обнаружило утечку из резервуара. резервуар с двойной оболочкой, вызванный конструктивными недостатками и коррозией днища резервуара, и что двенадцать других резервуаров с двойной оболочкой имели аналогичные конструктивные недостатки. С тех пор Министерство энергетики начало контролировать однокорпусные танки ежемесячно, а двухкорпусные — каждые три года. Министерство энергетики также изменило методы наблюдения за танками. В марте 2014 года Министерство энергетики объявило о дальнейших задержках в строительстве мусороперерабатывающего завода, что повлияло на график удаления отходов из резервуаров. [235]
Уборкой руководило Министерство энергетики под надзором двух регулирующих органов. Консультативный совет Хэнфорда, возглавляемый гражданами, предоставляет рекомендации от заинтересованных сторон сообщества, включая местные правительства и правительства штатов, региональные экологические организации, бизнес-интересы и индейские племена. [236] Для коренных американцев уборка приобрела моральный и религиозный аспект. Особое внимание уделялось сохранению местной фауны и флоры, такой как пустынная гречка Умтанум , которая растет только в этом районе и ценится коренными американцами за свои лечебные свойства. [237]
.jpg/1280px-Hanford_Recovery_Act_work_(7631786238).jpg)
Ссылаясь на отчет о графике и стоимости жизненного цикла Хэнфорда за 2014 год, предполагаемая стоимость оставшейся очистки Хэнфорда на 2014 год составила 113,6 миллиарда долларов – более 3 миллиардов долларов в год в течение шести лет, с более низким прогнозом затрат примерно на 2 миллиарда долларов в год до 2046 года. [238] ] [239] [226]
Первоначально планировалось, что очистка будет завершена в течение тридцати лет, но к 2008 году очистка была завершена менее чем наполовину. [226] Из четырех территорий, которые 4 октября 1989 года были официально внесены в список объектов Суперфонда , только одна была удалена из списка. [240] Периодические обнаружения незадокументированных загрязнений замедляют темпы и повышают стоимость очистки. [241] В 2023 году работы по очистке все еще продолжались: на работах по очистке было занято более 10 000 человек. [242]
Самой серьезной проблемой является стабилизация 53 000 000 галлонов США (200 мл) высокоактивных отходов, хранящихся в 177 подземных резервуарах. К 1998 году около трети этих резервуаров вылили отходы в почву и грунтовые воды. [243] К 2008 году большая часть жидких отходов была перенесена в более надежные резервуары с двойной оболочкой; однако 2 800 000 галлонов США (11 мл) жидких отходов вместе с 27 000 000 галлонов США (100 000 000 л) соленого кека и осадка остаются в однокорпусных резервуарах. [230] Министерству энергетики не хватает информации о степени, в которой 27 цистерн с двойной оболочкой могут быть подвержены коррозии. Не определив, в какой степени факторы, способствовавшие утечке в AY-102, были аналогичны другим 27 резервуарам с двойным корпусом, Министерство энергетики не могло быть уверено, как долго его резервуары с двойным корпусом смогут безопасно хранить отходы. [235] Первоначально планировалось, что эти отходы будут удалены к 2018 году. К 2008 году пересмотренный крайний срок был 2040 год. [226] К 2008 году 1 000 000 галлонов США (3 800 000 л) радиоактивных отходов прошли через грунтовые воды в сторону реки Колумбия. Ожидалось, что эти отходы достигнут реки через двенадцать-пятьдесят лет, если очистка не будет проведена в срок. [230]
Согласно трехстороннему соглашению, опасные отходы более низкого уровня захораниваются в огромных облицованных ямах, которые будут запечатаны и контролироваться с помощью сложных приборов в течение многих лет. Утилизация плутония и других высокоактивных отходов является более сложной проблемой, которая продолжает оставаться предметом интенсивных дискуссий. Например, период полураспада плутония-239 составляет 24 100 лет, и требуется десять периодов полураспада, прежде чем можно будет считать, что образец перестает быть радиоактивным. [244] [245] В 2000 году Министерство энергетики заключило контракт на сумму 4,3 миллиарда долларов с Bechtel , строительной и инженерной фирмой из Сан-Франциско, на строительство завода по остекловыванию , который будет объединять опасные отходы со стеклом, чтобы сделать их стабильными. Строительство началось в 2002 году. Первоначально планировалось, что завод будет введен в эксплуатацию к 2011 году, а стеклование завершится к 2028 году. [226] [246] [247]
Согласно исследованию Счетной палаты правительства, проведенному в 2012 году, существовал ряд серьезных нерешенных технических и управленческих проблем. [248] В 2013 году сметные затраты составили 13,4 миллиарда долларов США, начало эксплуатации предполагалось в 2022 году, а эксплуатация составила около трех десятилетий. [249] В 2013 году сообщалось о потенциальной утечке радиоактивных веществ; По оценкам, очистка обошлась в 40 миллиардов долларов, а потребуется еще 115 миллиардов долларов. [250] Еще одна утечка произошла в апреле 2021 г. [251]
В мае 2007 года официальные лица штата и федеральные власти начали закрытые переговоры о возможности продления установленных законом сроков очистки для остекловывания отходов в обмен на перенос внимания очистки на неотложные приоритеты, такие как восстановление грунтовых вод . Эти переговоры зашли в тупик в октябре 2007 года. В начале 2008 года было предложено сократить бюджет очистки Хэнфорда на 600 миллионов долларов. Чиновники штата Вашингтон выразили обеспокоенность по поводу сокращения бюджета, а также несоблюдения сроков и недавних нарушений безопасности на объекте и пригрозили подать иск, утверждая, что Министерство энергетики нарушает законы об охране окружающей среды. [226] Похоже, они отступили от этой угрозы в апреле 2008 г. после того, как очередная встреча федеральных чиновников и чиновников штата привела к прогрессу в направлении предварительного соглашения. [252] Часть радиоактивных отходов в Хэнфорде предполагалось хранить в запланированном хранилище ядерных отходов Юкка-Маунтин , [253] но после того, как этот проект был приостановлен, штат Вашингтон подал в суд, к которому присоединилась Южная Каролина. [254] Их первый иск был отклонен в июле 2011 года. [255] В последующем иске федеральным властям было приказано либо одобрить, либо отклонить планы строительства хранилища Юкка-Маунтин. [256]
Во время раскопок с 2004 по 2007 год в сейфе в траншеи для отходов был обнаружен образец очищенного плутония, датированный примерно 1940-ми годами, что делает его вторым старейшим известным образцом очищенного плутония. Анализы, опубликованные в 2009 году, пришли к выводу, что образец был произведен в Ок-Ридже и был одним из нескольких, отправленных в Хэнфорд для оптимизации испытаний Т- завода до тех пор, пока Хэнфорд не сможет производить собственный плутоний. В документах упоминается такой образец, принадлежащий «группе Ватта», который был спрятан в сейфе при подозрении на утечку радиации. [257] [258]
По состоянию на 2023 год 60 квадратных миль (160 км 2 ) грунтовых вод на объекте остаются загрязненными выше федеральных стандартов, что меньше, чем 80 квадратных миль (210 км 2 ) в 1980-х годах. [234]
Завод «Вит» должен был начать работу в 2007 году, а сейчас его планируют начать в 2022 году. Его первоначальный бюджет составлял 4,3
миллиарда долларов, а сейчас оценивается в 13,4
миллиарда долларов.
46 ° 38'51 "N 119 ° 35'55" W / 46,64750 ° N 119,59861 ° W / 46,64750; -119,59861
