Pożar w windscale wystąpiło10 października 1957w pierwszej brytyjskiej elektrowni atomowej (nazwa obiektu została później przemianowana na Sellafield ). Wypadek oceniono na 5 poziom w skali INES .
Elektrownia Sellafield (dawniej Windscale) znajduje się w pobliżu miejscowości Seascale w hrabstwie Cumbria na wybrzeżu Morza Irlandzkiego. Został on zbudowany na miejscu jednego z (rządu brytyjskiego Fabryki Royal Ordnance ) fabryk broni podejmowania TNT , która została przekształcona po II wojnie światowej przez Ministra Dostawa do produkcji plutonu i innych elementów. Konieczne wyposażyć kraj broni nuklearnej .
Witryna została zaprojektowana wkrótce po wojnie przez Atomic Energy Research Establishment pod kierownictwem barona Williama Penneya (en) . Prace rozpoczęto w 1947 r. I zakończono pod koniec 1950 r. Zbudowano dwa reaktory jądrowe , znane jako Windscale Pile 1 i Pile 2. Są moderowane grafitem, podobnie jak amerykański reaktor Hanford , ale chłodzone powietrzem.
Ta lokalizacja jest głównym kompleksem brytyjskiej energetyki jądrowej .
Efekt Wignera występuje w napromieniowanym graficie i powoduje zjawisko szybkiego wyładowania wyładowań energetycznych, z silnymi wzrostami temperatury, które mogą spowodować zapłon grafitu. Wyładowania te powstają w wyniku reorganizacji struktury krystalicznej grafitu po wystawieniu na działanie strumienia neutronów. Aby uniknąć tych wybuchów energii, techniką zastosowaną przez angielskich naukowców było podgrzanie grafitu do około 250 ° C , co zmiękcza strukturę i pozwala atomom zająć ich miejsce. W chwili wypadku reaktor 1 przeszedł już 8 operacji wyżarzania, ale inżynierowie i naukowcy odpowiedzialni za reaktor nie potrafili wyjaśnić, dlaczego te operacje stawały się coraz dłuższe i wymagały za każdym razem coraz wyższej temperatury. doświadczenie z efektem Wignera.
Oprócz braku doświadczenia naukowców i inżynierów odpowiedzialnych za reaktor nr 1 w zakresie efektu Wignera, w chwili wypadku był on używany w konfiguracji innej niż ta, dla której był pierwotnie zaprojektowany (naboje miały został załadowany mieszaniną uranu i litu do produkcji trytu, podczas gdy reaktor był pierwotnie zaprojektowany tylko do przetwarzania uranu). Podobnie termopary stosowane do monitorowania temperatury reaktora miały układ odpowiedni do pierwszego użycia, ale nie do produkcji trytu.
Plik 7 października 1957operatorzy zauważyli, że reaktor nagrzewa się nienormalnie i myśleli, że są świadkami wyładowania energii. Postanowiono wtedy zainicjować cykl wyżarzania, aby anulować efekt Wignera, operację przeprowadzoną już 8 razy w przeszłości. Jednak reaktor zachowywał się wbrew oczekiwaniom, chłodząc prawie wszędzie zamiast nagrzewać. Operatorzy ponownie uruchomili operację po raz drugi8 października, co tym razem zaowocowało ogólną rozgrzewką.
Plik 10 październikapersonel odpowiedzialny za reaktor zaczął zauważać nienormalne zachowanie tego ostatniego, który nadal się nagrzewał, podczas gdy rozładowywanie Wignera powinno zostać zakończone. Gdy reaktor osiągnął 400 ° C , zdecydowano się zwiększyć jego chłodzenie poprzez przyspieszenie wentylatorów. Systemy bezpieczeństwa wskazywały następnie na nieprawidłową obecność radioaktywności w kominie, co sugerowało, że jeden z wkładów pękł w reaktorze. Ta sytuacja, która miała już miejsce w przeszłości, operatorzy nie martwili się i postanowili utrzymać wentylatory na wysokich obrotach, myśląc, że znajdują się w fazie zaniku efektu Wignera.
Jednak nienormalny wzrost temperatury nie był spowodowany wyładowaniem energii, ale zapaleniem się naboju po rozbiciu. Dlatego wentylatory chłodzące powodowały podsycanie płomieni, co wyjaśniało wzrost temperatury. Pożar z naboju rozprzestrzenił się następnie na inne kanały reaktora, niszcząc kilka innych nabojów zawierających uran, które z kolei się zapaliły. Próba zdmuchnięcia kominka poprzez maksymalne dociśnięcie wentylatorów skutkowała dalszym podsycaniem ognia. Inżynierowie zdecydowali się otworzyć panel inspekcyjny i stwierdzili, że naboje były rozgrzane do białości. Próby wypchnięcia paliwa jądrowego z kanałów zakończyły się niepowodzeniem, a naboje utknęły w kanałach z powodu odkształcenia cieplnego.
Plik 11 październikazmierzona temperatura wyniosła ponad 1300 ° C i oszacowano, że płonęło 11 ton paliwa jądrowego. Wysoka temperatura zaczęła osłabiać płaszcz reaktora, który groził zawaleniem. Postanowiono wówczas spróbować ugasić ogień wodą (poprzednia próba gaszenia dwutlenkiem węgla nie powiodła się, zbyt wysoka temperatura spowodowała rozszczepienie cząsteczek, które następnie uwolniły z nich tlen, przyspieszając spalanie). Zwykle należy unikać gaszenia wodą uranem, który gwałtownie utlenia się w tych temperaturach. Ryzyko polegało na tym, że uran wychwyciłby tlen z wody i uwolnił wodór, który następnie tworzy z powietrzem mieszaninę wybuchową.
Pierwsza próba zakończyła się niepowodzeniem, przepływ powietrza uniemożliwił wodzie dostateczny kontakt z płomieniami. Główny inżynier Tom Tuohy postanowił wtedy zatrzymać fanów. Płomienie zmniejszyły się, a następnie zniknęły, a rdzeń reaktora wykazał wtedy pierwsze oznaki ochłodzenia. Postanowiono utrzymać przepływ wody w reaktorze przez 24 godziny, aby zapewnić jego całkowite schłodzenie.
Po ugaszeniu pożaru, który nadal zawierał 15 ton paliwa jądrowego, reaktor został uszczelniony, ponieważ obawiano się, że piroforyczny wodorek uranu spowoduje ponowne rozpoczęcie pożaru. Badania przeprowadzone w trakcie czynności likwidacyjnych poprzedzających rozbiórkę reaktora wykazały jednak, że obawy te były bezpodstawne. Całkowite wyburzenie reaktora nr 1 planowane jest na 2037 rok .
Ogień jądrowego spowodowało wydzielanie produktów rozszczepienia, zasadniczo 740 tera bq z jodem 131 , wydany na zewnątrz. Następnie radioaktywna chmura przeszła przez Anglię, niesiona wiatrem, a następnie dotknęła kontynentu bez informowania ludności.
Tak wynika z oficjalnych dokumentów, które przeszły do domeny publicznej pod adresem 1 st styczeń 1988po tym, jak przez trzydzieści lat był klasyfikowany jako „poufny”, ówczesny premier Harold Macmillan zakazał publikacji szczegółowego raportu o przyczynach pożaru. Windscale został później przemianowany na Sellafield .
W okolicy nie było żadnej ewakuacji, ale władze sanitarne obawiały się, że mleko mogło zostać zanieczyszczone do poziomu, który czyni je niezdatnym do spożycia. Mleko produkowane na okolicznych 500 km 2 było zbierane i niszczone (rozcieńczane do jednej tysięcznej i odprowadzane do Morza Irlandzkiego ) przez prawie miesiąc.
W tym czasie głównym problemem był jod-131 , którego okres półtrwania wynosi tylko osiem dni, ale jest wbudowywany w organizm ludzki i jest skoncentrowany przez tarczycę . W rezultacie spożywanie pokarmów skażonych jodem-131 często prowadzi do raka tarczycy .
Na 238 przebadanych osób 126 jest lekko skażonych na poziomie tarczycy; maksymalna zarejestrowana dawka wynosi 0,16 siwerta . Dla porównania roczny limit nieprzekraczania jodu-131 dla personelu jądrowego odpowiada dawce 0,05 siwert dla tarczycy. Wśród personelu instalacji 96 osób, pomimo noszenia maski, obecnych na tarczycy w dawkach do 0,1 siwerta. 14 innych środków jest poddawanych słabemu napromieniowaniu zewnętrznemu, które pozostaje niższe niż to, które daje niektóre radiogramy medyczne. Najwyższe dawki zmierzone dla tych środków są równe 0,047 siwerta, to znaczy trochę mniej niż roczny limit napromieniowania całego organizmu, którego nie może przekraczać personel jądrowy. W 1983 r. Brytyjskie badanie dziennikarskie wykazało, że wskaźnik zachorowań na raka wśród dzieci jest wyższy niż średnia krajowa w wiosce Seascale , położonej niedaleko Sellafield ; punkt ten nie został potwierdzony przez brytyjski COMARE (Komitet ds. Medycznych Aspektów Promieniowania w Środowisku) .
Początkowo oszacowano, że incydent Windscale mógł spowodować 200 dodatkowych nowotworów u dotkniętej populacji. W 2007 r. Ponownie oszacowano tę liczbę na 240 przypadków. Szacunki te są jednak oparte na modelowaniu liniowym bez progu , stosowanym w osobistej ochronie przed promieniowaniem, ale którego zastosowanie do narażenia ludności na niskie dawki promieniowania jest uznawane przez organy ochrony radiologicznej za nieuzasadnione.
W rzeczywistości badanie przeprowadzone w 2010 r. Wśród pracowników bezpośrednio zaangażowanych w sprzątanie - i stanowiących najbardziej narażoną populację - nie wykazało żadnych znaczących długoterminowych konsekwencji dla ich zdrowia.