| Baleset a tokaimurai nukleáris létesítményben | |
|---|---|
| Típusú | sugárbaleset |
| Ok | a hasadóanyagok kezelésére vonatkozó szabályok durva megsértése |
| Ország | Japán |
| Hely | tokaji |
| dátum | 1999. szeptember 30 |
| Idő | 10:45 JST |
| halott |
|
| érintett | egy |
A tokaimurai nukleáris létesítményben történt baleset (東海村 JCO臨界事故 To:kai-mura ze:-si:-o: rinkai jiko , "Criticality Accident at the JCO létesítmény Tokai Village") 1999. szeptember 30-án történt [1] [2] [3] és két ember halálát okozta [4] [5] . Abban az időben ez volt Japánban a legsúlyosabb , az atomenergia békés célú felhasználásával összefüggő baleset . A baleset a JCO , a Sumitomo Metal Mining részlegének egy kis radiokémiai üzemében történt Tokai városában , Naka megyében , Ibaraki prefektúrában [6] .
Az a létesítmény, ahol a baleset történt, általában az izotóposan dúsított urán-hexafluorid urán- dioxiddá történő feldolgozásával foglalkozott, amelyből később fűtőanyagot készítettek néhány japán kereskedelmi atomerőműhöz . A feldolgozott urán dúsítása az U-235 izotópban nem haladta meg az 5%-ot . Időnként azonban a vállalkozás sokkal magasabb dúsítási fokú urán feldolgozásával foglalkozott - 18,8%, a Joyo kísérleti gyorsneutronreaktorhoz , ami az alapanyagok körültekintőbb kezelésének szükségességét vonta maga után [4] [6] .
Az eset az urántisztítási eljárás során történt. A Japán Tudományos és Technológiai Hivatal által engedélyezett tisztítási eljárás az volt, hogy az U 3 O 8 porított urán-oxidot mechanikusan össze kellett keverni salétromsavval egy speciális tartályban, majd a keletkező uranil-nitrát bejut a puffertartályba, és onnan - 100 - literes olajteknő (speciális vízköpennyel hűtve), ahol ammóniával megtisztítják, majd eltávolítják. Az eljárást úgy alakították ki, hogy megakadályozza a kritikus tömeg elérését , amelyhez különösen a puffertartályt magasra és keskenyre tették (ami gyakorlatilag kizárta a spontán láncreakció fellépését), és szigorúan ellenőrizték a puffertartályt. feldolgozott nyersanyag mennyiségét feltételezték [7] .
A baleset előtt 3 évvel azonban az üzem a Tudományos és Technológiai Hivatal hozzájárulása nélkül önkényesen megváltoztatta a tisztítási eljárást. A munkások most kézzel keverték össze az urán-oxidot és a salétromsavat 10 literes rozsdamentes acél vödrökben, nem pedig a külön tartályban; a kapott keveréket nem puffertartályba, hanem közvetlenül egy meglehetősen széles és terjedelmes aknába adták. Mindez a folyamat felgyorsítása és megkönnyítése érdekében történt [4] [6] [7] .
Mivel az erőmű nem tartozott a japán nukleáris üzemanyag-ciklus vezető vállalatai közé , nem keltett különösebb figyelmet a szabályozó szervezetek részéről. Az állami felügyelő évente mindössze 2 alkalommal járt az üzemben, és ez csak az üzemen kívüli időszakokban történt [4] [6] .
Miközben a munkát alacsony dúsítású uránnal végezték az erőművi reaktorok számára, nem történt incidens. De szeptember 30-án, 3 év után először, a vállalat megkezdte az urán feldolgozását a Joyo reaktor számára 18,8%-ig dúsított nyersanyagokkal. A három munkásnak, aki ezt csinálta, nem volt tapasztalata ilyen magas dúsítási fokú uránnal, és nemigen volt fogalma a benne zajló folyamatokról. Ennek eredményeként 7 vödör uranil-nitrátot töltöttek az aknába - az utasítások által megengedett maximális mennyiség közel 7-szeresét [4] [6] .
A dolgozók délelőtt 10 óra 45 perckor tett intézkedései következtében mintegy 40 liter körülbelül 16 kg uránt tartalmazó keveréket találtak az aknában. Bár a tiszta urán-235 kritikus tömegének elméleti értéke 45 kg, oldatban a tényleges kritikus tömeg sokkal kisebb a szilárd tüzelőanyaghoz képest, mivel az oldatban lévő víz neutronmoderátorként működött ; emellett az olajteknő körüli vízköpeny neutronvisszaverő szerepet játszott . Ennek eredményeként a kritikus tömeget jelentősen túllépték, és beindult egy önfenntartó láncreakció [4] [6] .
Egy munkás, aki egy hetedik vödör uranil-nitrátot töltött az olajteknőbe, és részben fölötte lógott, a Cserenkov-sugárzás kék villanását látta [8] . Ő és egy másik dolgozó a szeptikus tartály közelében azonnal fájdalmat, hányingert, légzési nehézséget és egyéb tüneteket tapasztalt; néhány perccel később már a fertőtlenítő helyiségben hányt és elvesztette az eszméletét [9] .
Robbanás nem történt, de a nukleáris reakció eredménye az olajteknőből származó intenzív gamma- és neutronsugárzás volt , ami riasztást váltott ki, majd megkezdődött a baleset lokalizálása. A vállalkozás 350 méteres körzetében található 39 lakóépületből 161 embert evakuáltak (két nap múlva térhettek vissza otthonukba). 11 órával a baleset kezdete után óránként 0,5 millisievert gamma-sugárzási szintet regisztráltak az egyik üzemen kívüli helyszínen , ami körülbelül 1000-szerese a természetes háttérnek [4] [7] .
A láncreakció szakaszosan folytatódott körülbelül 20 órán keresztül, majd leállt, mivel az aknát körülvevő hűtőköpenyből a neutronreflektor szerepét betöltő víz kiürült, és magába az olajteknőbe bórsavat adtak ( a bór jó elnyelője a neutronoknak); ebben a műveletben 27 dolgozó vett részt, akik szintén kaptak némi sugárdózist [6] [7] . A láncreakció megszakadását a folyadék felforrása okozta, a víz mennyisége nem volt elegendő a kritikusság eléréséhez, és a láncreakció kialudt. Lehűlés és a víz kondenzációja után a reakció folytatódik.
A neutronkibocsátás a láncreakcióval együtt megszűnt, de egy ideig veszélyes mértékű maradt a hasadási termékekből származó maradék gamma-sugárzás az olajteknőben, ami miatt ideiglenesen kellett védeni a homokzsákoktól és egyéb anyagoktól. Az illékony radioaktív hasadási termékek nagy része az épületben maradt, mivel azt alacsonyabb nyomáson tartották, mint kint, és később nagy hatásfokú légszűrőkkel gyűjtötték össze. A radioaktív nemesgázok és a jód-131 egy része azonban így is bekerült a légkörbe [4] [6] [7] .
Három munkást (Hisashi Ochi, Masato Shinohara és Yutaka Yokokawa), akik közvetlenül az oldattal dolgoztak, erősen besugározták, miután dózisokat kaptak : Ochi 17 sievert , Shinohara 10 sievert és Yokokawa 3 sievert (annak ellenére, hogy a halálos adag az esetek 50%-ában az adag körülbelül 3-5 sv). Ochi és Shinohara néhány hónappal később meghalt. Oty teste nagy részén súlyos égési sérüléseket szenvedett, súlyos belső sérüléseket szenvedett, és közel nulla fehérvérsejtszáma volt . Shinohara sikeresen kapott számos bőrátültetést, de végül belehalt egy fertőzésbe az immunrendszer károsodása miatt. Összességében 667 ember volt kitéve sugárzásnak (beleértve az üzemi dolgozókat, a tűzoltókat és a mentőket, valamint a helyi lakosokat), de a fent említett három dolgozó kivételével a sugárdózisuk jelentéktelen volt (legfeljebb 50 millisievert) [ 6] .
A nukleáris láncreakció hőteljesítményét az aknában ezt követően 5 és 30 kW közötti tartományra becsülték . Ezt az incidenst a Nemzetközi Nukleáris Esemény Skála (INES) 4. szintjére sorolták. A NAÜ megállapításai szerint az incidens oka "emberi hiba és a biztonsági elvek súlyos figyelmen kívül hagyása" [6] .
| Sugárbalesetek | |
|---|---|
| INES 7 | |
| INES 6 |
|
| INES 5 |
|
| INES 4 |
|
| Egyéb |
|