Die nukleare Katastrophe im Windschatten

Die nukleare Katastrophe im Windschatten

Am Morgen des Freitag, dem 11. Oktober 1957, standen die Arbeiter des Atomreaktors Windscale Pile 1 in der Nähe von Seascale, Cumberland, England, vor einer schrecklichen Entscheidung: Erlauben Sie einem wütenden Feuer, sich selbst auszubrennen, während gefährlich hoch ionisierende Strahlung in die Atmosphäre gelangt umliegendes Land; oder versuchen Sie, das Feuer mit Wasser zu löschen, eine Option, die eine Wasserstoff-Explosion verursachen könnte (wiederum gefährliche Strahlungswerte freisetzen und die Arbeiter in Stücke sprengen). Hier ist die Geschichte von dem, was sie getan haben:

Reaktorentwurf

In Seascale wurden in den späten 1940er / frühen 1950er Jahren zwei Reaktoren für die Herstellung von Plutonium eilig gebaut: Windscale Piles 1 und 2. Beide Reaktoren waren im Wesentlichen Graphitblöcke mit aluminiumbeschichteten Stangen aus Uran, anderen Elementen und / oder Isotopen durch den ansonsten festen Graphit. Luft wurde von einer Seite über den Graphit und die Stäbe geblasen, um sie zu kühlen, während heiße Luft aus dem anderen Ende gezogen und durch große Auslassstapel abgelassen wurde. Filter, die in letzter Minute auf Drängen einer vorzeitigen Seele rasch hinzugefügt wurden, wurden an der Spitze jedes Stapels angeordnet.

Kernspaltung trat im Kern auf, als Neutronen mit dem Uran kollidierten. In diesem Prozess wurden zusätzliche Neutronen produziert, und sie stießen auch in den Graphit und veränderten ihn. Diese Wechselwirkung verwandelte die kristalline Struktur des Graphits und veranlasste den Aufbau von Energie bis zu einem solchen Zeitpunkt (normalerweise unpraktisch), in dem es plötzlich und gefährlich als Wärme freigesetzt werden konnte. Bekannt als Winger-Energiefreisetzung, geschah dies bei Windscale Pile 2 zu einem bestimmten Zeitpunkt vor dem Feuer.

Anstatt sich die Zeit zu nehmen, den Reaktor neu zu konstruieren, damit alle seine Systeme dieses Problem sicher beherrschen konnten, wurden die Arbeiter aufgefordert, eine Lösung zusammenzustellen (siehe unten). Warum? Politik… natürlich.

Hybris und der Kalte Krieg

In den Jahren nach dem Zweiten Weltkrieg wollte Großbritannien unbedingt die H-Bombe bekommen, um mit den neuen mächtigen Amerikanern gleichberechtigt zu sein. Nach jahrelangen Verhandlungen über das Zauberrezept hatte der britische Harold Macmillan endlich Erfolg gehabt. Ende Oktober 1957 sollte er die Gemeinsame Erklärung des Präsidenten und des Premierministers des Vereinigten Königreichs, durch die die Vereinigten Staaten die Geheimnisse der Atomwaffen mit Großbritannien teilen würden.

Im Vorfeld der Offenlegung wollten britische Beamte den Amerikanern nicht zeigen, dass es Mängel, Probleme oder Unzulänglichkeiten mit ihren Reaktoren gab. Anstatt die Werkzeuge umzurüsten oder neu zu entwerfen, um einen ordnungsgemäßen und sicheren Betrieb zu gewährleisten, stießen sie die vorhandenen Materialien häufig an Grenzen und in einer Weise, in der sie niemals für den Einsatz konzipiert wurden.

Mit dem Energieproblem Winger nutzten sie beispielsweise die Fähigkeit des Kohlenstoffs, bei sehr hohen Temperaturen als Graphit wieder an seinen richtigen Platz zu gelangen. Dieses als Tempern bezeichnete Verfahren umfasste einen ein- oder zweitägigen Zyklus, in dem der Kern vorübergehend weit über die gesamte Ausrüstung hinaus erhitzt wurde, einschließlich der Kühlsysteme, die für das Management vorgesehen waren (bis 485 ° F). Danach wurde der Reaktor gekühlt, bis er für die Spaltung sicher war. Die Temperatur im Reaktor wurde mit Thermoelementen überwacht, die für den normalen Betrieb gut geeignet waren, aber die durch den Glühvorgang verursachten Temperaturschwankungen nicht richtig messen konnten. Um die Sache noch schlimmer zu machen, waren im Laufe der Zeit mehr Wärme und mehr Zyklen erforderlich, um die zusätzliche Energie freizusetzen, aber selbst dann (bis nach dem Unfall unbekannt) blieben Wigner-Energie-Taschen im Kern.

Als die USA ihre Bomben mit Plutonium gegen Tritium bewaffnet hatten, befahlen britische Behörden den Windscale-Anlagen, dasselbe zu tun - auch wenn sie nicht dafür vorgesehen waren. Auf Befehl änderten die Atomarbeiter die Reaktoren und insbesondere eine Komponente, die an der Kühlung des Brennstoffs beteiligt war. Nicht ohne Konsequenzen bildeten sich im Kern überhitzte Bereiche. Da die Thermoelemente jedoch nicht zur Überwachung dieser Ereignisse vorgesehen waren, blieben die Wärmewerte im Reaktor bis zu spät in der sicheren Zone.

Das Feuer

Der Reaktor wurde am 8. Oktober 1957 im Rahmen eines Glühzyklus überhitzt; Nachdem die Arbeiter zu dem Schluss gekommen waren, dass das Glühen wie üblich erfolgreich war, wurden Kühlstäbe eingesetzt, um den Zyklus zu beenden. Nach und nach erkannten die Arbeiter, dass die gewünschte Wigner-Energiefreisetzung nicht vollständig stattgefunden hatte, und sie stiegen die Hitze wieder an.

Viele Experten glauben, dass Teile des Kerns bereits vor dieser zweiten Erwärmung weit heißer waren als andere, aber die Arbeiter hatten keine Möglichkeit, dies zu wissen, da die Thermoelemente dies nicht messen konnten und konnten. In jedem Fall besteht der Konsens darin, dass die mit der zweiten Erhitzung kombinierten heißen Stellen eine Patrone zerreißen und dadurch das Feuer verursachen. Die Thermoelemente verzeichneten auch danach keinen Temperaturanstieg.

Am 10. Oktober 1957 waren die ArbeiterInnen nervös geworden. Der typische Abfall der Kerntemperatur, der auf die Wigner-Freisetzung hätte folgen sollen, trat nicht auf; vielmehr hat mindestens ein Thermoelement einen stetigen Temperaturanstieg registriert. Ohne zu wissen, dass der Kern brannte, die Arbeiter erhöht der Luftstrom; Hinzufügen von Sauerstoff zur Flamme; ionisierende radioaktive Elemente wurden durch den Schornstein nach oben gedrückt und von Monitoren aufgenommen.Zu diesem Zeitpunkt erkannten die Arbeiter, dass etwas sehr falsch war.

Es ist wichtig zu wissen, dass die Atomarbeiter in dieser Geschichte Helden waren. Vielleicht hätten sie sich aber zweimal überlegen müssen, bevor sie den Kern der 8 doppelt erhitzenth, oder erhöhen Sie den Luftstrom auf der 10thDie Faktoren, die den Windscale-Brand wirklich verursacht haben, waren die der Politik, die von Leuten, die nicht wirklich über das Fachwissen der Ingenieure zu diesem Thema verfügten, weit über ihren Kopf gestellt wurde.

Auf jeden Fall später am 10th Arbeiter trugen Schutzkleidung, um den Brennstoff zu untersuchen; Erst dann erkannten sie, dass es fast zwei Tage brannte. Der Werksleiter skalierte das Reaktorgebäude und stellte fest, dass das tobende Inferno mit dem enthaltenden Beton in Kontakt kam; entsetzt wusste er, dass der schützende Beton nicht für diese Art von Brand ausgelegt war.

Das Feuer löschen

Sie hatten keine guten Möglichkeiten. Am 11. Oktober 1957 war die Temperatur im Reaktor über 2300F (Lava, die während eines Ausbruchs ausgestoßen wird, ist normalerweise kühler als diese). Nachdem sie einen Metallpfahl als Teil eines fehlgeschlagenen Löschversuchs eingesetzt hatten, tropfte das Ende, als es herausgezogen wurde.

Wenn bei dieser Temperatur Wasser (H2O) auf geschmolzenes Metall trifft (wie das im Reaktor), oxidiert es und der Wasserstoff trennt sich vom Sauerstoff. die arbeiter befürchteten, dass sich der wasserstoff mit der einströmenden luft vermischen und explodieren könnte, den einschließungsbereich aufreißen, die Bevölkerung gefährlichen strahlen aussetzen und die arbeiter töten könnten.

Vergessen Sie nicht, dass aufgrund des zwielichtigen Designs der Reaktoren seit Tagen ionisierende Strahlung auf gefährlichem Niveau ausgetreten ist. Wenn sich die Arbeiter dafür entschieden haben, das Feuer einfach selbst ausbrennen zu lassen, selbst wenn die Eindämmung nicht fehlgeschlagen wäre (es wäre fast sicher gescheitert), hätte die Bestrahlung die Landschaft weiter verschmutzt.

Also versuchten sie ihre einzige andere Möglichkeit: das Feuer mit flüssigem Kohlendioxid zu verhungern; Leider konnten sie sich nicht sehr bewerben. Am Ende bekam das Feuer das letzte Lachen, weil es sogar den Sauerstoff im CO2 verbrauchte.

Da sie keine andere Wahl hatten, schalteten sie die Schläuche an, obwohl sie immer noch Angst hatten, die Kühl- und Lüftungssysteme abzuschalten. Das Wasser hat keine Explosion ausgelöst, aber es hat wenig getan, um die Flammen zu unterdrücken. In einer letzten Anstrengung wurde der Reaktor von allen außer dem Werksleiter und dem Feuerwehrführer befreit, und die Luft wurde abgeschaltet.

Der Manager kletterte erneut auf den Reaktor und stellte fest, dass das ausgehungerte Feuer bei einem fehlgeschlagenen Versuch, sich zu behaupten, starken Sog erzeugte. Erfolglos erloschen die Flammen langsam, dann ging der Schein zurück. Es wurde noch 24 Stunden lang Wasser auf den Kern gegossen, bis es vollständig abgekühlt war.

Nachwirkungen

Britische Politiker waren immer noch daran interessiert, die Atomwaffendesigns in die Finger zu bekommen, und vertuschten die eigentliche Ursache des Unfalls und gaben Windscales heldenhafte Arbeiter die Schuld. Die Täuschung war erfolgreich, und die USA teilten ihre Geheimnisse mit den Briten. Spätere Untersuchungen der BBC und anderer haben ergeben, dass letztlich die entspannte Sicherheitsstrategie der Regierung dafür verantwortlich war.

Gesundheitlich war es auch eine Katastrophe. Obwohl dies bei Tschernobyl nicht der Fall ist, wird angenommen, dass die Windscale-Freisetzung von Jod-131, Cäsium-137 und Xenon-133 mindestens 200 Krebsfälle verursacht hat; Es wird angenommen, dass die Zahlen weit höher liegen würden, wenn die Filter nicht in letzter Minute hinzugefügt würden.

Glücklicherweise hatten die tapferen Arbeiter, die sich dem Feuer gegenübersahen, keine erhöhten Krebs- oder Sterblichkeitsraten. Der Reaktormanager, der den Reaktor mehrfach skaliert hatte, starb 2008 im Alter von 90 Jahren.

Nach der Abkühlung des Feuers wurden 15 Tonnen Uranbrennstoff im Reaktortank am Standort versiegelt. Eine Stilllegung ist bis 2037 nicht geplant.

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