| Nehoda v jaderném zařízení Tokaimura | |
|---|---|
| Typ | radiační havárii |
| Způsobit | hrubé porušení pravidel pro nakládání se štěpnými materiály |
| Země | Japonsko |
| Místo | tokajský |
| datum | 30. září 1999 |
| Čas | 10:45 JST |
| mrtvý |
|
| postižený | jeden |
K nehodě v jaderném zařízení Tokaimura (東海村 JCO臨界事故 To:kai-mura ze:-si:-o: rinkai jiko , „Kritická nehoda v zařízení JCO v Tokai Village“) došlo 30. září 1999 [1] [2] [3] a způsobil smrt dvou lidí [4] [5] . V té době šlo o nejvážnější havárii v Japonsku spojenou s mírovým využíváním jaderné energie . Nehoda se stala v malé radiochemické továrně JCO , divize Sumitomo Metal Mining , ve městě Tokai , okres Naka , prefektura Ibaraki [6] .
Zařízení, ve kterém k havárii došlo, se obvykle podílelo na zpracování izotopově obohaceného hexafluoridu uranu na oxid uraničitý , ze kterého se následně vyrábělo palivo pro některé japonské komerční jaderné elektrárny . Zpracovaný uran neměl stupeň obohacení izotopem U -235 vyšší než 5 %. Někdy se však podnik zabýval zpracováním uranu s mnohem vyšším stupněm obohacení – 18,8 %, pro experimentální rychlý neutronový reaktor Joyo , což s sebou neslo nutnost šetrnějšího zacházení se surovinami [4] [6] .
K incidentu došlo během procesu čištění uranu. Postup čištění licencovaný japonským úřadem pro vědu a technologii spočíval v tom, že práškový oxid uranu U 3 O 8 musel být mechanicky smíchán s kyselinou dusičnou ve speciální nádrži, načež výsledný dusičnan uranylu vstoupil do vyrovnávací nádrže a odtud do 100 - litrová jímka (chlazená speciálním vodním pláštěm), kde se čistí čpavkem a následně odsává. Postup byl navržen tak, aby se zabránilo dosažení kritického množství , pro které byla zejména vyrovnávací nádrž vyrobena vysoká a úzká (což prakticky vyloučilo vznik spontánní řetězové reakce v ní) a přísná kontrola nad předpokládalo se množství zpracovávané suroviny [7] .
Závod však 3 roky před havárií bez souhlasu Úřadu pro vědu a techniku svévolně změnil postup čištění. Zaměstnanci nyní ručně míchali oxid uranu a kyselinu dusičnou v 10litrových nádobách z nerezové oceli, nikoli ve vyhrazené nádrži; výslednou směs přidávali nikoli do vyrovnávací nádrže, ale přímo do dosti široké a objemné jímky. To vše bylo provedeno pro urychlení a usnadnění procesu [4] [6] [7] .
Vzhledem k tomu, že elektrárna nepatřila k předním podnikům jaderného palivového cyklu v Japonsku, nevzbudila velkou pozornost regulačních organizací. Státní inspektor navštěvoval závod pouze 2x ročně, a to pouze v obdobích, kdy byl závod nečinný [4] [6] .
Zatímco práce byly prováděny s nízko obohaceným uranem pro energetické reaktory, nedošlo k žádným incidentům. Ale 30. září, poprvé po 3 letech, začal podnik zpracovávat uran pro reaktor Joyo se surovinami obohacenými až na 18,8 %. Tři pracovníci, kteří to dělali, neměli s uranem tak vysokého stupně obohacení žádné zkušenosti a neměli ani tušení o procesech, které v něm probíhají. Výsledkem bylo, že do jímky naložili 7 kbelíků dusičnanu uranylu – téměř 7násobek maximálního množství povoleného návodem [4] [6] .
V důsledku jednání pracovníků v 10:45 hodin bylo v jímce nalezeno cca 40 litrů směsi obsahující cca 16 kg uranu. Ačkoli teoretická hodnota kritické hmotnosti čistého uranu-235 je 45 kg, v roztoku je skutečná kritická hmotnost mnohem nižší ve srovnání s pevným palivem, protože voda přítomná v roztoku fungovala jako moderátor neutronů ; navíc vodní plášť kolem jímky hrál roli neutronového reflektoru . V důsledku toho bylo kritické množství výrazně překročeno a začala samoudržující řetězová reakce [4] [6] .
Dělník, který přidával sedmé vědro dusičnanu uranylu do jímky a částečně nad ní visel, viděl modrý záblesk Čerenkovova záření [8] . On a další pracovník poblíž septiku okamžitě pociťovali bolest, nevolnost, potíže s dýcháním a další příznaky; o pár minut později, již v dekontaminační místnosti, zvracel a ztratil vědomí [9] .
K výbuchu nedošlo, ale výsledkem jaderné reakce bylo intenzivní gama a neutronové záření z jímky, které spustilo poplach, po kterém začaly akce k lokalizaci havárie. Konkrétně bylo evakuováno 161 lidí z 39 obytných budov v okruhu 350 metrů od podniku (do svých domovů se mohli vrátit po dvou dnech). 11 hodin po začátku havárie byla na jednom z míst mimo elektrárnu zaznamenána úroveň gama záření 0,5 milisievertu za hodinu , což je asi 1000krát více než přirozené pozadí [4] [7] .
Řetězová reakce pokračovala přerušovaně asi 20 hodin, poté se zastavila, protože z chladicího pláště obklopujícího jímku byla vypuštěna voda, která hrála roli reflektoru neutronů, a do jímky byla přidána kyselina boritá ( bór je dobrý absorbér neutronů); této operace se zúčastnilo 27 pracovníků, kteří také dostali určitou dávku záření [6] [7] . Přerušení řetězové reakce bylo způsobeno varem kapaliny, množství vody se stalo nedostatečným k dosažení kritičnosti a řetězová reakce uhasla. Po ochlazení a kondenzaci vody reakce pokračovala.
Emise neutronů ustala spolu s řetězovou reakcí, ale nějakou dobu zůstávala v jímce nebezpečná hladina zbytkového gama záření ze štěpných produktů, což si vynutilo instalaci dočasné ochrany před pytli s pískem a jinými materiály. Většina těkavých radioaktivních štěpných produktů zůstala uvnitř budovy kvůli skutečnosti, že byla udržována při nižším tlaku než venku, a později byly shromažďovány pomocí vysoce účinných vzduchových filtrů. Některé z radioaktivních vzácných plynů a jódu-131 se však přesto dostaly do atmosféry [4] [6] [7] .
Tři pracovníci (Hisashi Ochi, Masato Shinohara a Yutaka Yokokawa), kteří přímo pracovali s roztokem, byli silně ozářeni poté, co dostali dávky : Ochi dostal 17 sievertů , Shinohara - 10 sievertů a Yokokawa - 3 sieverty (navzdory skutečnosti, že smrtelná dávka v 50 % případů je dávka asi 3-5 sv). Ochi a Shinohara zemřeli o několik měsíců později. Oty utrpěl těžké popáleniny na většině těla, utrpěl vážné vnitřní poškození a měl téměř nulový počet bílých krvinek . Shinohara úspěšně obdržel četné kožní štěpy, ale nakonec zemřel na infekci kvůli poškození imunitního systému. Celkem bylo ozáření vystaveno 667 lidí (včetně pracovníků závodu, hasičů a záchranářů a také místních obyvatel), ale s výjimkou tří výše zmíněných pracovníků byly jejich radiační dávky nevýznamné (ne více než 50 milisievertů) [ 6] .
Tepelný výkon jaderné řetězové reakce v jímce byl následně odhadnut v rozmezí 5 až 30 kW . Tomuto incidentu byla přidělena úroveň 4 na Mezinárodní stupnici jaderných událostí (INES). Podle zjištění MAAE byla příčinou incidentu „lidská chyba a vážné ignorování bezpečnostních zásad“ [6] .
| Radiační havárie | |
|---|---|
| INES 7 | |
| INES 6 |
|
| INES 5 |
|
| INES 4 |
|
| jiný |
|