Windscale 1957 INES 5 Václav Písek 1
V. Písek
Windscale - 1957
Jaderný komplex Sellafield, Cumbria UK • Po 2.sv válce USA vylučuje UK ze svého jaderného výzkumu • UK chce za každou cenu vybudovat svou atomovou zbraň 2 • Zdroj: maps.google.com
V. Písek
Windscale - 1957
Windscale Pile • Jeden z prvních reaktorů velkého výkonu ve VB – součást komplexu Sellafield • Sloužil pouze na výrobu plutonia • Stavba zahájena: • listopad 1947 • více než 5000 pracovníků
• Reaktor zprovozněn: • Pile I 1950, Pile II 1951
• Odstaven: • 1957 - po havárii Pile 1 Zdroj: www.world-nuclear-news.org
V. Písek
Windscale - 1957
3
Aktivní zóna • Horizontální reaktory s osmiúhelníkovým průřezem • Průměr AZ (osmiúhelník): 15,2 m, Délka AZ: 7,3 m • Moderátor: grafit, počet bloků 50 000, rozměry 200x200x800 mm, hmotnost 2030 t • Schéma:
4
V. Písek
Windscale - 1957
Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Windscale_fire
Aktivní zóna
5
Zdroj: http://m.cafe.daum.net/ralra623/GZNt/142?q=D_xJ4IuCXtoA50&
V. Písek
Windscale - 1957
Palivo
• 30 cm dlouhé palivové tyče, pokryté hliníkem • 183 t uranu, max teplota uranu 395 °C • 3444 palivových kanálů, v každém 21 – celkem 70 000
V. Písek
Windscale - 1957
6
7.10.1957 • Nařízeno vyžíhání grafitových bloků • uvolnění „Wignerovy energie“ • rovnoměrné zahřívání do teploty 250°C
• v minulosti již 8 krát provedeno • teplota při žíhání dle termočlánků stoupala jen v kanále č. 2053, v ostatních abnormálně klesala
7
V. Písek
Windscale - 1957
8.10.1957 • brzo ráno rozhodnuto o dalším žíhání • teplota stoupala ve všech kanálech • předpoklad úspěšného žíhání
• vinou nepozornosti obsluhy a selhání několika termočlánků došlo k překročení žíhací teploty grafitového moderátoru
8
V. Písek
Windscale - 1957
10.10.1957 • v brzkých ranních hodinách podezření na něco neobvyklého • teplota měla postupně klesat, Wignerova energie měla být dávno uvolněná • termočlánky ukazovaly teplotu přes 400°C • zvýšen průtok chladiva • detektory v komíně zachytily radiaci • předpokládalo se prasknutí kazety • nebyl to fatální problém, v minulosti se několikrát stalo
• Skutečný důvod = vznícení povlaků paliv. článků z hořčíkové slitiny, oxidací přehřátého grafitu V. Písek
Windscale - 1957
9
10.10.1957 • Snaha chladit zvýšeným průtokem vzduchu • to způsobilo ještě větší rozdmýchání plamenů • Nyní již měli operátoři podezření na oheň • Dálkový skener se zasekl • Osobní prohlídka dvou operátorů • Otvorem kolem termočlánku viděli dovnitř • Tom Hughes: „katastrofa, 4 kanály září třešňovou barvou“
• Reaktor hoří již více než 48 h 10
V. Písek
Windscale - 1957
10.10.1957 • Tom Tuohy vylezl na vršek reaktoru, odkud viděl na vyprazdňovací část, odkud šlehaly plameny až na kontejnment • Pokus hašení - pustit ventilátory na maximum • Ještě větší rozdmýchání plamenů • Mírné zklidnění po tom, co se podařilo vysunout některé nepoškozené palivové články • Poškozené byly zaseklé, bylo vidět odkapávající palivo 11
V. Písek
Windscale - 1957
10.10.1957 • Další pokus hašení - použití CO2 • Chladivo pro Calder Hall • Problém dostat plyn přímo na plameny
12
V. Písek
Windscale - 1957
11.10.1957 • Toto ráno byl oheň nejsilnější • Hořelo zhruba 12 tun uranu • Teplota dle termočlánku byla více než 1300°C • Kontejnment byl ve velkém ohrožení • Operátoři nevěděli co dál • Tom Tuohy navrhl hašení vodou • Nebezpečné z důvodu, že roztavený kov oxiduje s vodou a odstraňování kyslíku z vody ponechává volný vodík • Vodík by mohl s nasávaným vzduchem reagovat a explodovat V. Písek
Windscale - 1957
13
11.10.1957 • Již nic nezbývalo a zkusili vodu • Bylo přivedeno 12 hadic které připojili přímo do palivových kanálů, zhruba 1m nad ohnisko • Tuohy opět vylezl na reaktor, nechal pustit vodu a naslouchal zda vodík nezačíná reagovat • Voda nepomáhala • Dal povel zavřít všechny přívody vzduchu do reaktoru • Potom již skrz otvor kolem termočlánku pozoroval ústup plamenů 14
V. Písek
Windscale - 1957
12.10.1957 • Voda byla doplňována zhruba 24 h-dokud reaktor úplně nedochladila • Během požáru bylo roztaveno asi 8% paliva • Provoz reaktoru Pile I nebyl nikdy obnoven
15 •
V. Písek
Zdroj: https://www.iaea.org/NuclearPower/Downloadable/Meetings/2015/2015-02-25-02-27-NPTDS/Day1/11Wickham_UK_Position.pdf
Windscale - 1957
Tom Tuohy
16
• Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Tom_Tuohy V. Písek
Windscale - 1957
Tom Tuohy • Chemik, v době požáru 39 let • Vedoucí týmu, který r. 1951 vyprodukoval první kovové plutonium ve Windscale • V den požáru povolán svým vedoucím: "Come at once. Pile number one is on fire„ • (vedoucí ležel doma, údajně s chřipkou) • Během požáru provedl nespočet inspekcí shora reaktoru • Rozhodl o použití vody, celou dobu byl přítomen 17
V. Písek
Windscale - 1957
Tom Tuohy • V roce 1970 byl jmenován společností British Nuclear Fuels jako generální ředitel za oblast výroby a provozu zařízení ve Windscale • r. 1974 nepochopen, odstoupil ze všech funkcí • Pomohl natočit dokument o havárii pro BBC • Emigroval do Austrálie • Navzdory velké expozici při požáru se dožil 90 let, zemřel v roce 2008 18
V. Písek
Windscale - 1957
Následky havárie • Uvolněný radioaktivní materiál se rozšířil po Velké Británii, Belgii, Německu a částečně Norsku • Komínem uniklo zhruba: • 740 TBq (20 000 curie) jódu - 131 • 22 TBq (594 curie) cesia - 137 • 12 000 TBq (324 000 curie) xenonu - 133
19
V. Písek
Windscale - 1957
Následky havárie
• Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Windscale_fire
20
V. Písek
Windscale - 1957
Následky havárie • K zadržení části radionuklidů pomohly komínové filtry, které přes velký odpor prosadil v době výstavby John Cockcroft • Považováno za bláznovství a mrhání peněz • Ředitel v centru výzkumu pro atomovou energii • roku 1951 obdržel Nobelovu cenu za fyziku • Po havárii bylo vyhodnoceno, že tyto filtry zneškodnily více než 90 % radioaktivního prachu, který mohl z reaktoru komínem uniknout V. Písek
Windscale - 1957
21
Následky havárie • Z okolí Windscale nebyl nikdo evakuován • Byla obava, že může být kontaminované mléko • Z plochy 800 km2 kolem Windscale bylo po dobu 44 dnů mléko vyléváno • Snaha zneškodnit izotop Jódu 131 • Podle odhadů nehoda způsobila 100-200 úmrtí zaviněná rakovinou štítné žlázy – nelze prokázat • Rozsah katastrofy úřady zlehčovaly, vláda výslednou zprávu odborníka W.Penneyho cenzurovala 22
V. Písek
Windscale - 1957
Děkuji za pozornost
Otázky? V. Písek
Windscale - 1957
23
• Další objekty v areálu • Mapa areálu: • https://www.google.com/maps/d/edit?mid=zGcbMXyHIN3E.k V9tQhxffOnU&usp=sharing
24
