Jaderná nehoda ostrova Tři míle

Jaderná nehoda ostrova Tři míle
Značka zveřejněná v roce 1999 v Middletownu v Pensylvánii připomíná jadernou nehodu v jaderné elektrárně Three Mile Island.
Značka zveřejněná v roce 1999 v Middletownu v Pensylvánii připomíná jadernou nehodu v jaderné elektrárně Three Mile Island .
Typ Vážná jaderná nehoda 5. úrovně
Země Spojené státy
Umístění Městečko Londonderry, okres Dauphin , Pensylvánie
Kontaktní informace 40 ° 08 ′ 50 ″ severní šířky, 76 ° 43 ′ 30 ″ západní délky
Datováno 28. března 1979

K jaderné nehodě ostrova Three Mile Island došlo dne28. března 1979V jaderné elektrárně z elektrárny Three Mile Island (3,3  km 2 ). Ostrov se nachází na řece Susquehanna poblíž Harrisburgu ve státě Pensylvánie ve Spojených státech . Po řetězec nahodilých událostí, srdce reaktoru n o  2. TMI (TMI-2) je částečně roztaví, což má za následek uvolnění do životního prostředí malé množství radioaktivity.

Tato nehoda je klasifikována na úrovni 5 podle mezinárodní stupnice jaderných událostí (INES).

Proces

Nehoda začala ztrátou těsnosti krytu primárního vodního okruhu (druhá ochranná bariéra) , přičemž přetlakový ventil zůstal zablokovaný v otevřené poloze. V důsledku nevhodných opatření již nebylo zajištěno chlazení jádra, což vedlo k roztavení části paliva , to znamená ke ztrátě první ochranné bariéry. Skříň , třetí bariéra, hraje svou roli v omezení úniku radioaktivity.

Když bylo o šest let později možné vstoupit do výběhu, kamera zavedená do nádoby ukázala, že se značná část paliva roztavila, ale neprošla nádobou, na dně nádrže je laminováno corium s '. aniž by došlo k výbuchu par.

První minuty nehody

Hlavní přívod vody čerpadla pro sekundární chlazení systému (nebo sekundárním okruhu) se nezdařilo po 4  hod ( t = 0 ) na28. března 1979, což způsobí automatické zastavení turboalternátorové jednotky. Tato porucha však okamžitě změnila termodynamické podmínky v parním generátoru , čímž se snížila jeho schopnost ochladit primární okruh , jehož tlak se poté okamžitě zvýšil v důsledku zvýšení teploty. Aby se zabránilo přílišnému zvýšení tlaku, přetlakový ventil tlakového zařízení primárního okruhu se automaticky otevřel ( t = 3 s ), tlak však nadále stoupal a způsoboval automatické odstavení reaktoru (zasunutí tyčí). kontrola v srdci) v ( t = 8 s ). Tento ventil by se měl poté zavřít, jakmile tlak poklesne, ale navzdory automatickému pořadí uzavření tomu tak nebylo. Přitěžující faktor, výstražná světla ve velínu ukazovala ventil v zavřené poloze (výstražná kontrolka ve skutečnosti indikovala, že byl vydán příkaz k uzavření, ale ne, že byl proveden manévr). V důsledku toho tlak dále klesal v primárním okruhu, který se vyprazdňoval skrz tento ventil, který zůstal otevřený (ztráta druhé ochranné bariéry ).

Pokles tlaku v primárním okruhu vedl k automatickému spuštění bezpečnostního vstřikovacího okruhu ( t = 2 min 1 s ), který je odpovědný za přivádění vody do primárního okruhu. Jak však tlak klesal, v nádobě a v primárním okruhu se tvořily „dutiny“ (ve skutečnosti vodní pára). Tyto dutiny generovaly složité pohyby vody, které paradoxně naplňovaly tlakovač vodou, přičemž tlakovač byl v této době chladnější než nádrž kvůli:

Kvůli tomuto teplotnímu rozdílu nezabránilo umístění vysokého bodu tlakovače naplnění vodou (průchodem pod vakuem stejným způsobem jako „piják ptáků“).

Provozovatel, který měl informaci, že je tlakový kompresor plný, omylem dospěl k závěru, že celý primární okruh je také plný, a ručně zastavil bezpečnostní vstřikovací okruh ( t = 4 min 38 s ). Krátce nato začala voda vřít, když opouštěla ​​srdce ( t = 5 min 30 s ).

Zároveň se jinde objevil další problém:

Směs páry a vody unikající z tlakového ventilu byla směrována do vypouštěcí nádrže. Avšak po určité době ( t = 14 min 48 s ) byla tato nádrž zcela plná, což vedlo k prasknutí vypouštěcích kotoučů stanovených pro tuto situaci. Od tohoto okamžiku primární okruh vypouštěl přímo do uzavřeného prostoru (třetí a poslední bariéra omezení radioaktivity).

Během následujících hodin

V dispečinku se operátoři topili v proudu alarmů a nebyli schopni přesně pochopit, co se děje (velmi složitá situace, stres, tlak, příliš mnoho lidí v dispečinku  atd. ).

Po více než hodině pomalého zvyšování teploty a vypouštění primárního okruhu začala čerpadla primárního okruhu vibrovat, protože čerpala více páry než vody. Poté byly zastaveny ( t = 1 h 13 pro první, t = 1 h 40 pro druhou), protože fyzikální zákony určovaly, že přirozená konvekce umožní, aby voda pokračovala v cirkulaci termosifonem . Přirozená konvekce však byla blokována vodíkem již zachyceným v parogenerátorech, teplo proto nebylo parogenerátory odváděno a odpařování vody z primárního okruhu se dále zrychlovalo. V tu chvíli začala být odkryta horní část srdce. Vysoká teplota (> 1 200 ° C) upřednostňovala reakci mezi parou a zirkoniovým povlakem paliva, vytvářela vodík silnou degradací pláště paliva a vedla k uvolňování radioaktivních prvků v primárním okruhu (ztráta první ochranné bariéry) ).

Uzavírací oddělovací ventil umístěný za ventilem natlakování byl uzavřen, což zastavilo vypouštění primárního okruhu ( t = 2 h 22 ). Poté se operátoři také rozhodli spustit čerpadlo primárního okruhu ( t = 2 h 54 ), když by v jádru měl zůstat jen asi jeden metr vody ( namísto obvyklých 30 ): míchací pohyb silně degradoval palivové články, většinou se objevily a byly extrémně horké (nebo dokonce částečně roztavené).

Čerpadlo bylo nakonec zastaveno ( t = 3 h 12 ) a operátoři se rozhodli znovu otevřít po dobu 5 minut izolační ventil, který uzavíral ventil tlakovače. Primární okruh se začal znovu vyprazdňovat v krytu, ale tentokrát s velmi silně znečištěnou vodou v důsledku degradace palivových článků, což vyvolalo ozařovací alarmy. Poté, co si operátoři uvědomili, že jádro bylo vážně poškozeno a že v okruhu tedy jistě chybí voda, uvedli bezpečnostní injekci zpět do provozu ( t = 3 h 20 ), čímž částečně roztavené jádro vrátili pod vodu. Tímto způsobem riskovali vznik parní exploze nebo prasknutí nádoby v důsledku tepelného šoku, ale nádoba se zvedla a srdce bylo opět pod vodou ( t = 3 h 45 ), což situaci stabilizovalo.

Bezpečnostní vstřikovací okruh posílající vodu při velmi vysokém tlaku do primárního okruhu bylo nutné v následujících hodinách (mezi t = 5 h a t = 9 h ) postupně otevírat a zavírat ventil. přijatelný tlak (což byla role selhávajícího ventilu normálně). To opět vedlo k úniku stovek metrů krychlových kontaminované vody do kontejnmentu.

Poslední velká událost ( t = 9:50 ): vodík, generovaný reakcí mezi vodní párou a zirkonem v plášti palivové tyče, poté uvolněný v kontejnmentu, explodoval, ale nezpůsobil žádné poškození. Konkrétní poškození ( jedinou indikací této události byla detekce tlakového píku v kontejnmentu).

Během následujících hodin se provozovatelé pokusili naplnit primární okruh vodou, což bylo obtížné, protože ve vysokých bodech parních generátorů bylo zachyceno velké množství vodíku. Situace se stabilizovala a čerpadla primárního okruhu byla uvedena zpět do provozu ( t = 15:49 ). Stav reaktoru byl velmi zhoršený, ale přesto umožňoval chlazení paliva.

Během následujících dnů

O dva dny později oznámila Komise pro jadernou regulaci (NRC) Spojených států, že je možné roztavení jádra jaderného reaktoru. „Guvernér státu Pensylvánie preventivně evakuuje předškolní děti a těhotné ženy 8 kilometrů od elektrárny, aby jim zabránil v obtěžování únikem radioaktivních plynů . “ Více než 200 000 lidí uprchlo z regionu. Dva dny po nehodě odešlo 90% obyvatel obce Goldsboro (Pensylvánie), která se nachází necelé dva kilometry od závodu.

Quebecký novinář Jean-Claude Leclerc je zaražen skutečností, že „veřejné orgány musely improvizovat masivní evakuaci obyvatelstva“ .

The 9. dubnaRegulátor jaderných reaktorů NRC Harold Denton oznamuje, že situace byla obnovena.

Rozvaha

Roky studia této nehody odhalily, že nakonec:

Ačkoli byla nádrž poškozena, nebyla propíchnuta a roztavená část jádra zůstala obsažena v nádrži; podobně i přes značné deformace a částečné fúze nebyly vnitřní tanky zničeny.

Navzdory extrémní závažnosti nehody, navzdory tomuto řetězci mechanických poruch, lidských chyb a konstrukčních nedostatků, zůstala budova kontejnmentu neporušená; uvolňování radioaktivních produktů do životního prostředí tak zůstávalo nízké. Je však těžké najít spolehlivé údaje pro jeho kvantifikaci (protože je v té době nebylo možné měřit).

Tato nehoda navíc vedla provozovatele elektráren podobné konstrukce k hlubokým odrazům (zejména EDF ve Francii, i když její elektrárny představují určité rozdíly). Nehoda ostrova Three Mile Island (TMI) byla velmi poučná a pomohla zvýšit bezpečnost, zejména aby zdůraznila význam „státní jízdy“:

Provozovatelé TMI skutečně měli postupy, které se uplatňovaly podle toho či onoho incidentu (hovoří se o „postupech událostí“). Viděli jsme, že ve skutečné situaci nebyli schopni stanovit diagnózu a že se to skutečně zhoršilo (zastavení bezpečnostní injekce, restart primárních čerpadel s objeveným srdcem  atd. ). Všechny postupy při řízení nehod byly proto přezkoumány se zcela novým přístupem: již nepožadovat operátory, aby rozuměli tomu, co se děje (protože existuje velmi vysoká pravděpodobnost, že se budou mýlit, ať jsou jakkoli kompetentní), ale dejte jim k dispozici příslušné kroky podle parametrů, které mají k dispozici: tlak, teplota, hladina vody, úroveň radioaktivity nebo jiné. Tomu se říká „státní přístup“, který se dnes používá ve velkém počtu jaderných elektráren po celém světě.

V současné situaci (srpna 2009):

Nehoda je integrována do programů jaderného výcviku NRC: v dlouhé studii představené v roce 2007 (TMI-2: A Textbook in Severe Accident Management RE Henry) si lze přečíst v předloženém výcvikovém dokumentu USNRC na konci studie , podrobná chronologie nehody, zejména:

Důsledky

Důsledky pro globální jaderný průmysl

Podle Mezinárodní agentury pro atomovou energii byla nehoda na ostrově Three Mile Island významným mezníkem v globálním rozvoji jaderného průmyslu.

Ostrov Three Mile Island vedl USA k rozhodnutí zastavit výstavbu nových elektráren na základě rozhodnutí prezidenta Jimmyho Cartera . Areál elektrárny byl opuštěn v roce 1981 v jaderném areálu Phipps Bend .

Do roku 1989 byly postupy, které se používaly při řízení při mimořádných událostech a nehodách, založeny na přístupu typu „událost“. Tento přístup spočívá u konvenčně vybraných iniciačních událostí v definování předem kontrolních akcí nezbytných k udržení bezpečnostních funkcí (podkritičnost, evakuace energie, zadržování radioaktivních materiálů). Od jediné počáteční diagnózy jsou proto operátoři vedeni k zahájení předem stanovené strategie jízdy. Nehoda, která zasáhla29. března 1979elektrárna Three Mile Island (TMI) zdůraznila limity správy událostí. To neumožňuje zvládnout situace, ve kterých se kromě iniciační události vyskytují kumulativní lidské nebo materiální poruchy. EDF se proto rozhodla postupně upustit od přístupu „založeného na událostech“ ve prospěch nového přístupu zvaného „státy“ (APE). Ta spočívá v přizpůsobení provozu zařízení skutečnému stavu kotle. Stav kotle je definován na základě šesti „stavových funkcí“, které pokrývají tři výše uvedené bezpečnostní funkce. Účelem řízení APE je poté obnovit funkci (funkce) zhoršeného stavu podle kontrolní mřížky, která definuje priority.

Zdravotní důsledky ve Spojených státech

Několik vědeckých zpráv dospělo k závěru, že tato nehoda nezpůsobila žádná úmrtí, zranění ani nepříznivé účinky na zdraví:

Další zprávy uvádějí dopady na veřejné zdraví, aniž by věděly, zda jsou skutečné nebo v důsledku předpojatosti (lepší výsledky sledování odhalí případy, které by jinak zůstaly bez povšimnutí):

[nepodstatné]

Důsledky pro světové veřejné mínění

Incident byl široce medializován na mezinárodní úrovni a měl hluboký dopad na veřejné mínění, zejména ve Spojených státech.

Evropské veřejné mínění si uvědomilo, že jaderné nehody představují skutečné riziko, které se může kdykoli uskutečnit. Znamenalo to rozšíření debaty o jaderné bezpečnosti z oblasti vědců a průmyslníků do oblasti občanů a politiků.

Čínský syndrom , film o jaderné katastrofě zveřejněný pouhých 12 dní před nehodou, byl ve Spojených státech velkým hitem.

Poznámky a odkazy

  1. (v) Backgrounder na Three Mile Island nehody , ohlásit úřadu pro jaderný regulační (NRC) na nehody na Three Mile Island, 11. srpna 2009.
  2. Chronologie hlavních nehodových událostí TMI-2 - USNRC Bezpečnostní kurz R-800 nanodata, přístup 24. března 2021
  3. Kurz bezpečnosti reaktorů (R-800) - Tabulka 2.1-1 Chronologie hlavních nehodových událostí TMI-2 - NUREG / CR-6042 Rev. 2 , USNRC Technical Training Center, zpřístupněno 25. března 2021
  4. „Three Mile Island (USA) 1979“ , Institut pro radiační ochranu a jadernou bezpečnost (IRSN).
  5. Zařízení určené k ustavení a udržování tlaku v primárním chladicím okruhu na hodnotě zvolené k zabránění varu.
  6. Université de Sherbrooke (Quebec) Nehoda v jaderné elektrárně Three Mile Island .
  7. „Nehoda ostrova Three Mile Island v historii“ , L'Expansion , 12. února 2009.
  8. Michel Llory, Nehoda v jaderné elektrárně Ostrov tři míle , vydání L'Harmattan, 1999.
  9. Jean-Claude Leclerc, „Le shock nuclear“, Le Devoir (Quebec, Kanada), 3. dubna 1979, s.  4 citováno v Université de Sherbrooke (Quebec): Nehoda v jaderné elektrárně Three Mile Island .
  10. „50 let jaderné energie“, IAEA, 29. prosince 2008
  11. „1979: Vážná nehoda, která vedla ke zničení reaktoru“ , laradioactivite.com.
  12. úřad pro jadernou bezpečnost, „  tlakovodní reaktory  “ ( Archiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Co dělat? ) .
  13. „Míra rakoviny po jaderné havárii ostrova Three Mile Island a blízkost bydliště v elektrárně“ , American Journal of Public Health , 8. ledna 1991, 81, s.  719-724  : „V analýze zkoumající míru rakoviny a rezidenční blízkost jaderné elektrárny Three Mile Island jsme pozorovali mírný postakcidentní nárůst rakoviny poblíž TMI, což je nepravděpodobné, že by to bylo vysvětleno emisemi záření. (…) Nejpravděpodobnějším alternativním vysvětlením je, že zlepšený dohled nad rakovinou v blízkosti závodu TMI vedl k pozorovanému nárůstu. " ]
  14. „ZDROJE A ÚČINKY IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ Vědecký výbor OSN pro účinky atomového záření Zpráva UNSCEAR 2008 Valnému shromáždění s vědeckými přílohami“ na stránkách unscear.org: „Většina produktů štěpení byla zadržena ve vodě, ale asi 370 PBQ vzácných plynů, zejména 133 Xe, a některé 550  GBq ze 131 i byly uvolněny do atmosféry. Zatímco nehoda uvolňovala velké množství aktivity z neúspěšného jádra reaktoru, výsledné expozice veřejnosti byly zanedbatelné. "
  15. „Co se stalo a co se nestalo při nehodě TMI-2“ , Americká jaderná společnost.
  16. UNSCEAR 1993 , příloha B.
  17. Jan Beyea a John M. DeCicco, „ Přehodnocení úniku vzácného plynu z nehody TMI“ , National Audubon Society, 14. srpna 1990.
  18. (en) Neerav Goyal, MD, MPH; Fabian Camacho, MS, MA; Joseph Mangano, MPH, MBA; David Goldenberg, MD, FACS: Charakteristika rakoviny štítné žlázy v populaci obklopující ostrov tři míle  : „Přestože oblast TMI vykazuje vyšší výskyt rakoviny štítné žlázy ve srovnání se zbytkem státu, nebylo to statisticky významné. Závěr: Populace TMI vykázala vyšší podíl papilárního karcinomu štítné žlázy a méně agresivní patologii a dřívější diagnózu ve srovnání se zbytkem Pensylvánie. Nebyl zaznamenán žádný statisticky významný rozdíl ve výskytu rakoviny štítné žlázy. Celkově studie neukazuje jasnou souvislost s pokročilejším karcinomem štítné žlázy a blízkostí jaderných reaktorů TMI “  ; a „Přestože záření s nízkou dávkou bylo spojeno se zvýšeným výskytem rakoviny štítné žlázy u dětí, naše data nepodporují podobné spojení mezi kohortou TMI“, The Laryngoscope , 27. února 2012.
  19. Komentáře k „Přehodnocení výskytu rakoviny v blízkosti jaderné elektrárny Three Mile Island“.
  20. Odpověď na komentáře k „Přehodnocení výskytu rakoviny poblíž ostrova Three Mile Island“ .
  21. Environmental Health Perspectives , Volume 105, n o  1, leden 1997, str.  52-57  : „Tato analýza ukazuje, že výskyt rakoviny, konkrétně rakoviny plic a leukémie, se zvýšil více po nehodě TMI v oblastech, u nichž se odhaduje, že jsou v dráze radioaktivních oblaků, než v jiných oblastech. "
  22. Steven Wing, „Objektivita a etika v Environmental zdravotnictví" , Environmental Health Perspectives , Volume 111, n o  14. listopadu 2003.
  23. (en) Yueh-Ying Han , Ada O. Youk , Howell Sasser a Evelyn O. Talbott , „  Incidence rakoviny mezi obyvateli oblasti nehody na ostrově Three Mile Island: 1982–1995  “ , Environmental Research , sv.  111, n o  8,listopadu 2011, str.  1230-1235 ( ISSN  0013-9351 , DOI  10.1016 / j.envres.2011.08.005 , shrnutí , číst online [html] ) : „  Zvýšená rizika rakoviny z nízkoúrovňového ozáření v kohortě TMI byla malá a většinou statisticky nevýznamná. Je však třeba provést další sledování této populace, zejména s cílem prozkoumat zvýšené riziko leukémie zjištěné u mužů.  "
  24. (in) „In Baby Teeth, a Test of Fallout; Long-Shot Search for Nuclear Peril in Mollars and Cuspids “ , The New York Times  : „  Práce skupiny je přinejmenším kontroverzní. Ačkoli členové skupiny publikovali hrstku článků v recenzovaných časopisech, včetně Archives of Environmental Health, jejich důvěryhodnost ve vědeckém zařízení se pohybuje téměř na nule. Kritici tvrdí, že posedlí množstvím záření, které je zanedbatelné ve srovnání s dávkou, kterou lidé každý den dostávají z kosmického záření, půdy a dalších přírodních zdrojů.  "
  25. US NRC - Pozadí radiační ochrany a problém „Zubní víla“: „Četné vědecké studie recenzované nepodporují tvrzení RPHP. NRC shledává, že ve studiích RHP existuje jen malá nebo žádná důvěryhodnost. "
  26. Projekt záření a veřejného zdraví, 14. listopadu 2005: „První studie záření v těle začíná na ostrově Three Mile Island“ .
  27. The Guardian , 13. dubna 2004: „Nedávná data z projektu Radiační a veřejné zdraví, nezisková organizace, naznačují opak. Skupina tvrdí, že kojenecká úmrtnost v místní oblasti se za dva roky po nehodě zvýšila o 47%. Rovněž se uvádí, že po 25 letech jsou úmrtí na rakovinu u dětí mladších 10 let o 30% vyšší než celostátní průměr. "
  28. Aymeri de Montesquiou , zpráva francouzského Senátu , 2000: Jaderná energie v Evropě: unie nebo zmatek?
  29. Mathias Goldstein, „Three Mile Island (TMI), již 32“ .

Podívejte se také

Bibliografie

Filmografie

Související článek

externí odkazy