Három mérföldes sziget nukleáris baleset

Három mérföldes sziget nukleáris baleset
A pennsylvaniai Middletownban 1999-ben elhelyezett tábla felidézi a Three Mile Island atomerőműben bekövetkezett atombalesetet.
A pennsylvaniai Middletownban 1999-ben elhelyezett tábla felidézi a Three Mile Island atomerőműben bekövetkezett atombalesetet .
típus Súlyos, 5. szintű nukleáris baleset
Ország Egyesült Államok
Elhelyezkedés Londonderry település, Dauphin County , Pennsylvania
Elérhetőség 40 ° 08 ′ 50 ″ észak, 76 ° 43 ′ 30 ″ nyugat
Keltezett 1979. március 28

A három mérföldes sziget nukleáris balesete történt 1979. március 28Az atomerőmű a Three Mile Island (3,3  km 2 ). A sziget a Susquehanna folyón található , Harrisburg közelében , az Egyesült Államokban , Pennsylvania államban . Miután a lánc véletlen események, a szív a reaktor n o  2 A Three Mile Island (TMI-2) részben megolvasztjuk, így a kibocsátása a környezetbe egy kis mennyiségű radioaktivitást.

Ez a baleset az International Nuclear Events Scale (INES) szerint az 5. szintre van besorolva .

Folyamat

A baleset az elsődleges vízáramkör (második védőgát) tömítettségének elvesztésével kezdődött, mivel a nyomáscsökkentő szelep nyitva maradt. A nem megfelelő intézkedések következtében a mag hűtése már nem volt biztosítva, ami az üzemanyag egy részének megolvadását , vagyis az első védőgát elvesztését eredményezte. Az elszigetelés burkolat , a harmadik akadály, játszott szerepe a radioaktív kibocsátás korlátozására.

Amikor hat évvel később már be lehetett lépni a kamrába, az edénybe helyezett kamera azt mutatta, hogy az üzemanyag jelentős része megolvadt, de nem ment át az edényen, a corium s 'a tartály alján van laminálva. gőzrobbanás előidézése nélkül.

A baleset első percei

A szekunder hűtőrendszer (vagy szekunder kör) fő vízszivattyúi hajnali 4  óra körül ( t = 0 ) meghibásodtak 1979. március 28, aminek következtében a turbó-generátor egység automatikusan leáll. Azonban, ez a kudarc azonnal megváltoztatta a termodinamikai feltételek a gőzfejlesztő , csökkentve azt a képességét, hogy lehűtse a primer körben , a nyomása, amely ezután azonnal nőtt, mivel a hőmérséklet emelkedését. Annak érdekében, hogy a nyomás ne növekedjen túlságosan, az elsődleges kör nyomáscsökkentő szelepe automatikusan kinyílt ( t = 3 s ), azonban a nyomás tovább emelkedett, és a reaktor automatikus leállítását (a rudak behelyezését) okozta. kontroll a szívben) ( t = 8 s ). Ennek a szelepnek akkor kellett volna záródnia, amint a nyomás csökkent, de az automatikus zárási sorrend ellenére ez nem így történt. Súlyosbító tényező: a vezérlő helyiségben lévő figyelmeztető lámpák a szelepet zárt helyzetben mutatták (a figyelmeztető lámpa valójában azt jelezte, hogy a zárási parancs adott, de nem azt, hogy a manővert végrehajtották). Következésképpen a nyomás tovább csökkent az elsődleges körben, amely ezen a nyitva maradt szelepen keresztül kiürült (a második elszigetelő gát elvesztése ).

A primer áramkör nyomásesése a biztonsági befecskendező áramkör automatikus beindulásához vezetett ( t = 2 perc 1 s ), amely felelős a víz bejuttatásáért az elsődleges körbe. A nyomás csökkenésével azonban „üregek” (valójában vízgőz) képződtek az edényben és az elsődleges körben. Ezek az üregek összetett vízmozgásokat eredményeztek, amelyek paradox módon vízzel töltötték meg a nyomástartót, és a nyomáscsökkentő ekkor hidegebb volt, mint a tartály, a következők miatt:

E hőmérséklet-különbség miatt a túlnyomásos készülék magas ponton történő elhelyezése nem akadályozta meg vízzel való feltöltését (vákuum alatt történő áthaladással ugyanúgy, mint a „madárivók” esetében).

Az üzemeltető, miután megtudta, hogy a nyomásfokozó tele van, tévesen arra a következtetésre jutott, hogy a teljes primer áramkör is tele van, és manuálisan leállította a biztonsági befecskendező áramkört ( t = 4 perc 38 s ). Röviddel ezután a víz forrni kezdett a szív kimeneténél ( t = 5 perc 30 s ).

Ugyanakkor egy másik probléma jelent meg másutt:

A nyomásszabályozó szelepből távozó gőz és víz keverékét egy ürítőtartályba irányították. Egy bizonyos idő elteltével ( t = 14 perc 48 s ) azonban ez a tartály teljesen megtelt, ami az ehhez a helyzethez rendelt ürítőtárcsák megrepedéséhez vezetett. Ettől a pillanattól kezdve az elsődleges áramkör közvetlenül a konténerbe ürült (a harmadik és utolsó radioaktivitási konténer gát).

A következő órákban

Az irányítószobában az operátorok belefulladtak a riasztásokba, és nem tudták pontosan megérteni, hogy mi történik (nagyon összetett helyzet, stressz, nyomás, túl sok ember van az irányítóban  stb. ).

Több mint egy óra lassú hőmérséklet-emelés és az elsődleges áramkör lemerülése után az elsődleges kör szivattyúi rezegni kezdtek, mert több gőzt pumpáltak, mint vizet. Ezután leállították őket ( az elsőnél t = 1 h 13 , a másodiknál t = 1 h 40 ), mert a fizika törvényei meghatározták, hogy a természetes konvekció lehetővé teszi, hogy a víz tovább keringjen a termoszifon által . A természetes konvekciót azonban a gőzfejlesztőkbe már befogott hidrogén blokkolta, ezért a hőt a gőzfejlesztők nem ürítették ki, és a víz párolgása az elsődleges körből tovább gyorsult. Abban a pillanatban a szív felső része kezdett fedetlen lenni. A magas hőmérséklet (> 1200 ° C) elősegítette a gőz és az üzemanyag cirkónium bevonata közötti reakciót , hidrogént képezve az üzemanyag burkolatának erős lebontásával és radioaktív elemek felszabadulásához vezetve az elsődleges körben (az első elszigetelő gát elvesztése ).

A nyomáscsökkentő szelep után egy leválasztó szelep zárva volt, amely megállította az elsődleges kör leeresztését ( t = 2 óra 22 ). Ezután az üzemeltetők úgy döntöttek, hogy beindítanak egy primer áramköri szivattyút ( t = 2 óra 54 ), amikor a magban csak körülbelül egy méter víz maradhat ( a szokásos 30 helyett ): a keverés erősen lebontották az üzemanyag elemeket, többnyire előkerültek és rendkívül forróak (vagy akár részben megolvadtak).

A szivattyút végül leállították ( t = 3 óra 12 ), és az operátorok úgy döntöttek, hogy 5 percre újranyitják a nyomásszabályozó szelepet lezáró zárószelepet. Az elsődleges áramkör ismét kiürülni kezdett a házban, de ezúttal nagyon erősen szennyezett vízzel a tüzelőanyag-elemek lebomlása következtében, amely beindította a besugárzási riasztásokat. Akkor, amikor rájöttek, hogy a mag súlyosan megbomlott, és hogy az áramkörből bizonyosan hiányzik a víz, az üzemeltetők újra üzembe helyezték a biztonsági befecskendezést ( t = 3 óra 20 ), a részben megolvadt magot visszahelyezték a víz alá. Ezzel kockázatot vállaltak arra, hogy gőzerobbanást okoznak, vagy az ér elszakad a hőhatás következtében, de az edény feltartotta, és a szív ismét víz alatt volt ( t = 3 óra 45 ), stabilizálva a helyzetet.

A biztonsági befecskendező áramkör nagyon nagy nyomáson vizet juttat az elsődleges körbe, az azt követő órákban ( t = 5 h és t = 9 h között ) a szelepet egymás után kellett kinyitni és zárni. elfogadható nyomás (ami általában a meghibásodó szelep szerepe volt). Ez ismét több száz köbméter szennyezett víz kibocsátásához vezetett a konténerben.

Utolsó nagy esemény ( t = 9:50 reggel ): a vízgőz és a tüzelőanyag-rúd burkolatában lévő cirkónium reakciója során keletkező, majd a konténerben felszabaduló hidrogén felrobbant, de nem okozott különösebb kárt (az egyetlen jelzés ez az esemény egy nyomáscsúcs kimutatása volt a konténerben).

A következő órákban az üzemeltetők megpróbálták feltölteni az elsődleges kört vízzel, ami nehéz volt, mivel nagy mennyiségű hidrogén csapdába esett a gőzfejlesztők magas pontjain. A helyzet stabilizálódott, és az elsődleges áramköri szivattyúkat újra üzembe helyezték ( t = 15:49 ). A reaktor állapota nagyon romlott, de ennek ellenére lehetővé tette az üzemanyag lehűlését.

A következő napokban

Két nappal később az Egyesült Államok Nukleáris Szabályozási Bizottsága (NRC) bejelentette, hogy lehetséges a nukleáris reaktor magjának leolvadása. "Óvintézkedésként Pennsylvania állam kormányzója az üzemből 8 kilométerre evakuálja az óvodáskorú gyermekeket és a terhes nőket, hogy megakadályozza őket a radioaktív gázok szökése okozta kellemetlenségekben . " Több mint 200 000 ember menekült el a régióból. Két nappal a baleset után az üzemtől kevesebb mint két kilométerre fekvő Goldsboro (Pennsylvania) község lakóinak 90% -a távozott.

Jean-Claude Leclerc quebeci újságírót megdöbbentette az a tény, hogy „az állami hatóságoknak muszáj volt improvizálniuk a tömeges lakosság kiürítését” .

A Április 9Harold Denton, az NRC atomreaktor-szabályozója bejelentette, hogy helyreállt a helyzet.

Mérleg

A baleset éveken át tartó tanulmányai azt mutatták, hogy végül

Bár megsérült, a tartályt nem átszúrták, és a mag megolvadt része a tartályban maradt; Hasonlóképpen, a jelentős deformációk és részleges összeolvadások ellenére a belső tartályok sem semmisültek meg.

A baleset rendkívüli súlyossága ellenére a mechanikai hibák, az emberi hibák és a tervezési hibák ellenére a konténer épülete sértetlen maradt; a radioaktív termékek környezetbe történő kibocsátása így alacsony maradt. Számszerűsítésére azonban nehéz megbízható adatokat találni (mert akkor még nem voltak mérhetők).

Ezen túlmenően ez a baleset a hasonló kialakítású erőművek üzemeltetőit mély visszaverődésekhez vezette (különösen az EDF Franciaországban, még akkor is, ha erőművei mutatnak némi eltérést). A három mérföldes sziget (TMI) balesete nagyon informatív volt, és elősegítette a biztonság előmozdítását, különös tekintettel az "állami vezetés" fontosságának kiemelésére:

Valójában a TMI üzemeltetőinek voltak eljárásai, amelyeket ilyen vagy ilyen események szerint kellett alkalmazniuk (az egyik az „eseményeljárásokról” beszél). Láttuk, hogy valós helyzetben nem tudtak diagnózist felállítani, és ez valóban rontott a helyzeten (leállította a biztonsági injekciót, feltört szívvel újraindította az elsődleges szivattyúkat  stb. ). Ezért minden baleseti vezetési eljárást egy teljesen új megközelítéssel felülvizsgáltak: már nem kérik az üzemeltetőket, hogy értsék meg, mi történik (mert nagyon valószínű, hogy tévednek, bármennyire is kompetensek), hanem tegyenek intézkedéseket nekik a rendelkezésükre álló paraméterek szerint: nyomás, hőmérséklet, vízszint, radioaktivitási szint vagy mások. Ezt „állami megközelítésnek” nevezik, amelyet manapság a világ számos atomerőművében alkalmaznak.

A jelenlegi helyzetben (2009. augusztus):

A baleset beépül az NRC nukleáris képzési programjaiba: egy 2007-ben bemutatott hosszú tanulmányban (TMI-2: A tankönyv a súlyos balesetek kezelésében, RE Henry) olvasható a bemutatott USNRC képzési dokumentumban a tanulmány végén. , a baleset részletes időrendje, különösen:

Következmények

Következmények a globális nukleáris ipar számára

A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség szerint a három mérföldes sziget balesete jelentős fordulópontot jelentett az atomipar globális fejlődésében.

A három mérföldes sziget arra késztette az Egyesült Államokat, hogy hagyjon fel új üzemek építésével Jimmy Carter elnök döntését követően . Egy erőmű telephelyét 1981-ben hagyták el a Phipps Bend atomerőműben .

1989-ig az események és balesetek esetén a vezetéshez alkalmazott eljárások „esemény” típusú megközelítésen alapultak. Ez a megközelítés a hagyományosan kiválasztott iniciáló események esetében a biztonsági funkciók fenntartásához szükséges ellenőrzési műveletek előzetes meghatározásából áll (szubkritikusság, áramkiürítés, radioaktív anyagok tárolása). Egyetlen kezdeti diagnózis alapján tehát az operátorokat arra ösztönzik, hogy kezdeményezzenek egy előre meghatározott vezetési stratégiát. A balesetet, amely a1979. március 29a Three Mile Island erőmű (TMI) kiemelte az események lebonyolításának korlátait. Ez nem teszi lehetővé azoknak a helyzeteknek a kezelését, amelyekben a kezdeményező eseményen túl emberi vagy anyagi kudarc is halmozott. Az EDF ezért úgy döntött, hogy fokozatosan elhagyja az „eseményvezérelt” megközelítést egy új, az államok (APE) nevű megközelítés mellett. Ez utóbbi abból áll, hogy a berendezés működését a kazán tényleges állapotához igazítják. A kazán állapotát hat „állapotfunkció” alapján határozzuk meg, amelyek lefedik a három fent említett biztonsági funkciót. Az APE-vezérlés célja ezután a leromlott állapotfüggvény (ek) helyreállítása a prioritásokat meghatározó vezérlőrács szerint.

Egészségügyi következmények az Egyesült Államokban

Számos tudományos jelentés arra a következtetésre jutott, hogy ez a baleset nem okozott halálesetet, sérülést vagy káros egészségkárosító hatást:

Más jelentések azt állítják, hogy hatással vannak a közegészségügyre, anélkül, hogy tudnák, valósak-e vagy elfogultság okozzák-e (a nagyobb felügyelet olyan esetek felderítését eredményezi, amelyek egyébként észrevétlenül maradtak volna):

[nem releváns]

Következmények a világ közvéleményére

Az eseményt széles körben népszerűsítették nemzetközi szinten, és mély hatást gyakorolt ​​a közvéleményre, különösen az Egyesült Államokban.

Az európai közvélemény rájött, hogy a nukleáris balesetek valós kockázatot jelentenek, amely bármikor megvalósulhat. Jelezte, hogy a nukleáris biztonságról folytatott vita kibővült a tudósok és az iparosok területéről az állampolgárok és politikusok körére.

A nukleáris katasztrófáról mindössze 12 nappal a baleset előtt bemutatott kínai szindróma című film nagy sikert aratott az Egyesült Államokban.

Megjegyzések és hivatkozások

  1. (in) A három mérföldes sziget balesetének háttere , jelentse a Hatósági Nukleáris Szabályozó hatóságot (NRC) a három mérföldes szigeten történt balesetről, 2009. augusztus 11.
  2. A fő TMI-2 baleseti események kronológiája - USNRC R-800 biztonsági tanfolyam , 2021. március 24.
  3. Reaktorbiztonsági tanfolyam (R-800) - 2.1-1. Táblázat: A fő TMI-2 baleseti események időrendje - NUREG / CR-6042 Rev. 2 , USNRC Műszaki Képzési Központ, elérhető 2021. március 25-én
  4. "Three Mile Island (Egyesült Államok) 1979" , Sugárvédelmi és Nukleáris Biztonsági Intézet (IRSN).
  5. A primer hűtőkörben a nyomás megállapítására és fenntartására szolgáló eszköz, a forralás megakadályozására kiválasztott értéken.
  6. Université de Sherbrooke (Quebec) baleset a Three Mile Island atomerőműben .
  7. "Három mérföldes sziget balesete a történelemben" , L'Expansion , 2009. február 12.
  8. Michel Llory, A három mérföldes sziget atomerőmű balesete , L'Harmattan kiadás, 1999.
  9. Jean-Claude Leclerc, „Le shock atom”, Le Devoir (Quebec, Kanada), 1979. április 3., p.  4 idézi: Université de Sherbrooke (Quebec): Baleset a Three Mile Island atomerőműben .
  10. "50 év nukleáris energia", NAÜ, 2008. december 29
  11. "1979: Súlyos baleset, amely reaktor megsemmisüléséhez vezetett" , laradioactivite.com.
  12. Nukleáris Biztonsági Hatóság, „  túlnyomásos vízreaktorok  ” ( Archívum • Wikiwix • Archive.is • Google • Mit kell tenni? ) .
  13. "A rák aránya a Három mérföld-szigeti nukleáris baleset után és az üzem lakóhelyének közelsége" , American Journal of Public Health , 1991. január 8., 81., p.  719-724  : „A rákos megbetegedések arányát és a Three Mile Island atomerőmű lakóhelyekhez való közelségét vizsgáló elemzés során a TMI közelében a rák mérsékelt, baleset utáni növekedését figyeltük meg, amely valószínűleg nem magyarázható a sugárzással. (…) A legvalószínűbb alternatív magyarázat az, hogy a rák jobb felügyelete a TMI üzem közelében a megfigyelt növekedéshez vezetett. " ]
  14. "Az ionizáló sugárzás forrásai és hatásai Az Egyesült Nemzetek Tudományos Bizottsága az atomsugárzás hatásairól Az UNSCEAR 2008. évi jelentése a Közgyűlésnek tudományos mellékletekkel" az unscear.org oldalon: "A legtöbb hasadási terméket visszatartotta a víz, de kb. 370 PBQ nemesgáz, főleg 133 Xe, és mintegy 550  GBq a 131 I került a légkörbe. Míg a baleset nagy mennyiségű tevékenységet bocsátott ki a meghibásodott reaktormagból, az ebből eredő lakossági expozíció elhanyagolható volt. "
  15. „mi történt, és mi nem az TMI-2 A baleset” , az amerikai Nukleáris Társaság.
  16. UNSCEAR 1993 , B. melléklet.
  17. Jan Beyea és John M. DeCicco, „A TMI balesetéből származó nemesgáz-kibocsátások újbóli becslése” , National Audubon Society, 1990. augusztus 14.
  18. (en) Neerav Goyal, MD, MPH; Fabian Camacho, MS, MA; Joseph Mangano, MPH, MBA; David Goldenberg, MD, FACS: A pajzsmirigyrák jellemzői a három mérföldes szigetet körülvevő populációban  : „Bár a TMI területén a pajzsmirigyrák gyakoribb előfordulása az állam többi részéhez képest, ez statisztikailag nem volt szignifikáns. Következtetések: A TMI populáció nagyobb arányban mutatta ki a papilláris pajzsmirigyrákot, kevésbé agresszív patológiát és korábbi diagnózist mutatott, mint Pennsylvania többi része. Statisztikailag szignifikáns különbséget a pajzsmirigyrák előfordulásában nem figyeltek meg. Összességében a tanulmány nem mutat egyértelmű kapcsolatot a fejlettebb pajzsmirigyrákkal és a TMI nukleáris reaktorok közelségével ”  ; és „Bár az alacsony dózisú sugárzást összefüggésbe hozták a gyermekeknél a pajzsmirigyrák megnövekedett előfordulásával, adataink nem támasztanak alá hasonló kapcsolatot a TMI kohorsz között”, The Laryngoscope , 2012. február 27.
  19. Hozzászólások a következő témához: "A rákos megbetegedések átértékelése a Three Mile Island atomerőmű közelében".
  20. Válasz az "A rákos megbetegedések átértékelése a Három mérföld-sziget közelében" megjegyzésre .
  21. Environmental Health Perspectives , Volume 105, n o  1, 1997. január o.  52–57  : „Ez az elemzés azt mutatja, hogy a rák, különösen a tüdőrák és a leukémia előfordulása a TMI balesetet követően jobban nőtt azokon a területeken, amelyek a becslések szerint a radioaktív csövek útjában voltak, mint más területeken. "
  22. Steven Wing, „objektivitás és etika Environmental Health Science" , Environmental Health Perspectives , Volume 111, n o  november 14, 2003.
  23. (en) Yueh-Ying Han , Ada O. Youk , Howell Sasser és Evelyn O. Talbott : „A  rák előfordulása a Three Mile Island baleseti terület lakói között: 1982–1995  ” , Environmental Research , vol.  111, N o  8,2011. november, P.  1230-1235 ( ISSN  0013-9351 , DOI  10.1016 / j.envres.2011.08.005 , összefoglaló , online olvasható [html] ) : „  A TMI kohorszban az alacsony szintű sugárterhelés miatt megnövekedett rákkockázatok kicsiek voltak, és többnyire statisztikailag nem szignifikánsak. Ennek a populációnak azonban további nyomon követése indokolt, különösen a férfiaknál fellépő leukémia fokozott kockázatának feltárása érdekében.  "
  24. (in) 'A babafogakban a kiesés tesztje; A nukleáris veszedelem hosszú lövéses keresése a rágófogakban és a hólyagokban ” , The New York Times  : „  A csoport munkája legalábbis ellentmondásos. Noha a csoport tagjai maroknyi cikket tettek közzé szakértők által áttekintett folyóiratokban, köztük a Környezetegészségügyi Archívumban, hitelességük a tudományos intézmény iránt közel nulla. A detaktorok azt mondják, hogy megszállják a sugárzás olyan mennyiségét, amely jelentéktelen ahhoz a dózishoz képest, amelyet az emberek naponta kapnak kozmikus sugarakból, talajból és más természetes forrásokból.  "
  25. USA NRC - a sugárvédelem és a „fogtündér” kérdés háttere: „Számos, szakértők által áttekintett tudományos tanulmány nem támasztja alá az RPHP állításait. Az NRC megállapítja, hogy az RHP tanulmányai kevés vagy egyáltalán nem hitelesek. "
  26. Sugárzási és közegészségügyi projekt, 2005. november 14 .: „A testen belüli sugárzás első vizsgálata a Three Mile Island-n kezdődik” .
  27. The Guardian , 2004. április 13 .: „A non-profit szervezet, a Sugárzás és Közegészségügy Projekt legújabb adatai mást javasolnak. A csoport azt állítja, hogy a csecsemőhalandóság a balesetet követő két évben 47% -kal nőtt a környéken. Azt is elmondja, hogy 25 év elteltével a 10 év alatti gyermekek rákbetegséggel összefüggő halálozása 30% -kal magasabb, mint az országos átlag. "
  28. Aymeri de Montesquiou , a francia szenátus jelentése , 2000: Nukleáris energia Európában: unió vagy zavartság?
  29. Mathias Goldstein, „Three Mile Island (TMI), már 32” .

Lásd is

Bibliográfia

Filmográfia

Kapcsolódó cikk

Külső linkek