Szukaj

środa, 26 kwiecień 2017
Strona główna arrow Three Mile Island


Three Mile Island: Minunta po minucie PDF Drukuj E-mail
Dodał wtorek
poniedziałek, 30 maj 2005

Początek

Elektrownia w Three Mile Island
Elektrownia w Three Mile Island
27 marca 1979 roku 2 jednostki TMI pracowały jak zwykle pod pełną automatyczną kontrolą. Kiedy nocna zmiana przejmowała „posterunek” o 23:00, zakład był podłączony do sieci i jego 1000MW pracowało z wydajnością 97%. Wachtę objęli operatorzy: Craig Faust i Ed Frederick oraz główny operator Bill Zewe. Wszyscy trzej pracowali kiedyś przy reaktorach marynarki wojennej. Teraz postanowili zrobić karierę w cywilnej elektrowni atomowej. Byli licencjonowanymi, doświadczonymi operatorami, wszyscy ponad przeciętnie zdawali wszystkie testy dopuszczające do pracy.
Pozostali z 16-osobowej ekipy, którzy byli również operatorami, ale nielicencjonowanymi, rozproszyli się po terenie zakładu, aby wykonywać swoje zadania. Pracowali ciężko przy konserwacji zaworów, pomp i reszty maszynerii.
Nadeszła godzina 4:00 – dwóch ludzi, pracujących we „wnętrznościach” elektrowni przy polerce zasilania wodnego, nie było zadowolonych. Czasami nazywane jonowymiennymi lub demineralizacyjnymi, te wielkie kadzie wypełnione były kulkami żywicznymi, które usuwały zanieczyszczenia z wody zasilającej. Ten zbiornik - jeden z ośmiu, został odizolowany od reszty systemu, ponieważ jego zużyte kulki porywane były przez strumień wody. Chcieli sprawdzić, czy woda może przepływać przez pozostałe zbiorniki bez przeszkód, i mieli nadzieję, że cała operacja zostanie szybko zakończona. Jednakże, kiedy pracownicy zaczęli usuwać stare kulki, one uformowały „skrzep” i posklejały się. Kilkakrotne próby rozklejenia kulek wodą, powietrzem i parą nie przyniosły rezultatu.
Elektrownia w Three Mile Island
Elektrownia w Three Mile Island
Zatkanie zbiornika przez kulki nie był niczym niezwykłym w TMI. W rzeczywistości, zdarzało się to tak często, że przewody sprężonego powietrza należące do ogólnego systemu powietrznego zostały zainstalowane na każdej płuczce. Zlepione kulki mogły być „rozdmuchane” przez nagłe podmuchy powietrza z przewodów skompresowanego powietrza (i to było to, co m.in. technicy próbowali zrobić). Praca trwała i trwała a trzeba się było trzymać planu; zaniepokojony opóźnieniem, Zewe wysłał mistrza zmianowego po pomoc.
Oprócz ogólnego systemu powietrznego TMI2 posiadał dodatkową instalację sprężonego powietrza, która była stosowana do kontroli zaworów pneumatycznych w elektrowni. Był to punkt krytyczny w systemie bezpieczeństwa. Ktoś bez wiedzy operatorów w pewnym momencie połączył gumowym przewodem tę instalację z linią wodną. Może chciał zwiększyć ciśnienie w linii wodnej, a może próbował połączyć dwa systemy powietrzne ze sobą. We wszystkich trzech systemach stosowano te same łączniki firmy Chicago Pneumatic, na terenie zakładu było prawie ciemno, a łączniki nie były dokładnie ometkowane. Woda miała większe ciśnienie niż powietrze i zaczęła się wdzierać do linii powietrznej.
O 3:57, kiedy Scheimann stał na szczycie 18-calowej rury zasilania wodnego, patrząc przez szybę na kulki w kadzi, wyciekająca woda osiągnęła wreszcie zawór sterujący rurociągu. Popchnięta przez ciśnienie powietrza, przepłynęła przez linie powietrzne i przekroczyła zawór kontrolny.
Najlepsze, że wiele lat wcześniej, wkrótce po podłączeniu elektrowni do sieci, ktoś zapytał co by się stało, gdyby woda dostała się do systemu powietrznego. Było prawie pewne, że wtedy nastąpi zamknięcie zaworów. Należało więc zmodyfikować system kontroli zaworów tak, aby w przypadku takiego zdarzenia nie zostały przerwane dostawy powietrza. Nikt nie wie dlaczego nigdy nie oddano do użytku tak zmodyfikowanego systemu...
Natychmiast więc, prawie wszystkie zawory w systemie zasilania wodą zatrzasnęły się. Woda uderzyła przyspieszona przez przerwę w strumieniu zasilającym. Faust i Frederick poczuli, że podłoga pokoju kontrolnego zadrżała od gwałtownego wstrząsu rozrywanych zaworów kontrolnych i rozrywanej osłony pompy zasilania wodnego, i rozpadających się rur. Scheimann zeskoczył dokładnie w momencie, kiedy rura, na której stał, zatrzęsła się gwałtownie, wyskakując zupełnie ze swojej podstawy. Inny operator, w drodze do pokoju kontrolnego, mądrze wybrał inną trasę, bo inaczej dosięgłaby go kolejna rura, która wyskoczyła jakieś 3 stopy do góry. W ciągu kilku sekund budynki pomocnicze wypełniły się parą i zostały skąpane w parzącej wodzie. Jednostka 2 przestała działać.

Wyłączenie reaktora

W pokoju kontrolnym układy regulacji automatycznej elektrowni zaczęły funkcjonować zgodnie z projektem. W razie gdyby zablokowany został system zasilania wodą i zawiodłyby zawory kontrolne, woda nie dotarłaby do generatorów pary. Wtedy wygotowałaby się do sucha w ciągu kilku sekund. To nie powinno się nigdy zdarzyć, ponieważ nadmierne naprężenia termiczne mogłyby spowodować pęknięcie rur i przedostanie się wody z pierwotnego do wtórnego obiegu. Uprzedzając to, układy regulacji rozpoczęły działanie. Najpierw wyłączyła się turbina. Generalnie, ten rodzaj wyłączenia powoduje otwarcie zaworów obejściowych i zrzut pary z generatora prosto do kondensatora z pominięciem turbiny.
Kondensator z TMI2 miał małą wadę projektową. Przewód z parą, idący od zaworów obejściowych był tak umieszczony, że w przypadku nagłego wzrostu przepływu pary, woda była wdmuchiwana z kondensatora do jego pompy próżniowej. I to właśnie się stało - a pompa próżniowa, zapchana przez wodę, wyłączyła się. Kiedy kondensator stracił próżnię, nie mógł przyjąć więcej pary, więc system obejściowy również się wyłączył. Przy braku kondensatora, tony świeżej pary potrzebowały miejsca, w które mogłyby się przemieścić, więc uruchomiono zewnętrzne dysze używane do zrzutu pary do atmosfery. Wysyłanie pary w powietrze generowało głuchy dźwięk słyszalny w promieniu wielu mil. Mieszkańcy pobliskiego Middletown i Royalton zostali obudzeni tą pierwszą zewnętrzną oznaką kłopotów na wyspie. Utrata wody zasilającej oznaczała, że ciepło z reaktora nie ma gdzie uchodzić, więc temperatura i ciśnienie zaczęły rosnąć. Wyczuwając to, system kontrolny wyłączył reaktor; w ciągu kilku sekund wszystkie pręty regulacyjne znalazły się wewnątrz rdzenia. „Jednostka 2-turbina wyłączona, reaktor wyłączony” – oświadczył Zewe.
Rdzeń nie schłodził się natychmiast po umieszczeniu w nim prętów regulacyjnych. W rzeczywistości ciepło powyłączeniowe mogło liczyć kilka MWth. Generatorom pary nadal groziło wygotowanie się do sucha po utracie wody. Tak więc, trzy awaryjne pompy, zostały automatycznie włączone, aby dostarczać wodę do nagle opróżnionych generatorów. Tydzień wcześniej, podczas procedury konserwacyjnej, operator zamknął zawory blokowe ( EFW-12A i B), które blokowały wypływ wody z pomp awaryjnych. Nigdy nie zostały otwarte, tak jak było to wymagane przy pracy elektrowni i żaden z operatorów nie wiedział, że są zamknięte. Świecący wskaźnik dla jednego z zaworów był zakryty żółtą etykietką, przyczepioną do najbliższego przełącznika i po prostu operator nie mógł ich widzieć, tym bardziej, że oczekiwał, iż będą otwarte tak, jak zawsze były.
W rezultacie, pompy, pracujące z maksymalną prędkością, nie dostarczały wody. Operator sprawdził więc punkt pierwszy wykazu czynności kontrolnych: sprawdzić awaryjne zasilanie wodą. Faust nie widział światełka kontrolnego zaworu, więc stwierdził, że zawory są otwarte tak, jak powinny.
W obiegu pierwotnym wzrastała temperatura i zaczęło wzrastać ciśnienie. To normalne przy szybkim zamknięciu reaktora. W ciągu kilku sekund automatyczny zawór nadmiarowy na szczycie stabilizatora ciśnienia otwiera się, aby obniżyć ciśnienie. Para ze stabilizatora jest wpuszczana do kadzi chłodzącej wewnątrz containmentu. Zawór był tak zaprojektowany, aby zamykał się po przepuszczeniu odpowiedniej „ilości” ciśnienia, ale to była tylko teoria. Faktycznie Electromatic Relief Valve wyprodukowany przez Dresser Industries wiele razy nie zadziałał jak trzeba. Był przewidziany tylko na 40 otwarć i to był powód, dla którego był rzadko otwierany. Podobny zawór w jednostce 1 nie był nigdy otwierany, za wyjątkiem testów; wada projektowa w kondensatorze jednostki 2 sprawiała, że tu zawór otwierał się przy każdym wyłączeniu turbiny. Zawór tej nocy nie zamknął się, chociaż kiepsko zaprojektowany wskaźnik pokazał operatorom coś innego. Ten wskaźnik - najmocniej jaśniejący na panelu kontrolnym, pokazywał jedynie, że zawór miał coś zrobić, a nie, że to zrobił. Tym razem był ciemny – zawór miał się zamknąć.
Ciepło powyłączeniowe w reaktorze zaczęło się zmniejszać, chłodziwo zaczęło chłodzić i kurczyć się; poziom wody w stabilizatorze ciśnienia zaczął spadać. Tego również oczekiwano. Faust i Frederick patrzyli jak system bezpieczeństwa włącza dwa zestawy pomp do dodatkowego chłodziwa, aby skompensować skurczenie. Najpierw ruszył system uzupełniający. Dalej, kiedy poziom nadal spadał, specjalne pompy układu wysokociśnieniowego wtrysku ruszyły, aby wlewać więcej chłodziwa do zbiornika reaktora.
Ku radości wszystkich, poziom wody zaczął się ustalać. Lecz nagle znów zaczął rosnąć - jakby mściwie. W obawie przed tym, że ten system kompensujący braki wody zostanie zniszczony, jeśli stabilizator się całkowicie wypełni, Faust zamknął system wysokociśnieniowej iniekcji. Poziom nadal rósł. Zamknięto system uzupełniający. Poziom nadal rósł. Frederick patrzył, pocąc się i wymieniał kolejne poziomy osiągane przez wodę w stabilizatorze aż do momentu, kiedy „minęła” ona zawór nadmiarowy.
Faust, Federick i Zewe złapali się za głowy i próbowali usilnie odkryć przyczyny obecnego stanu rzeczy. Nic nie miało sensu. Poziom wody w wytwornicy pary spadał. Faktycznie, w jednej z wytwornic nie było już w ogóle wody. Było to bardzo niebezpieczne, ponieważ nie była ona przystosowana do tak wysokich temperatur. Jeśli rura w generatorze przegrzałaby się a później pękła lub została rozerwana – radioaktywne chłodziwo z obiegu pierwotnego mogłoby się zmieszać z chłodziwem z obiegu wtórnego i opuścić obudowę bezpieczeństwa, co miałoby katastrofalne skutki. Nadal pozostawało tajemnicą dla operatorów, dlaczego nie było wody w wytwornicy pary skoro pompy awaryjne dostarczały wodę. Jednak przy zamkniętym zaworze wylotowym, pompy były bezużyteczne. Ilość chłodziwa dostępna w pętli pierwotnej była zazwyczaj określana przez pomiar poziomu wody w stabilizatorze. Więcej wody oznaczało, że bąbelki pary będą się kurczyć i poziom wody w zbiorniku będzie rósł. Jednakże, ponieważ zawór nadmiarowy był stale odpowietrzany przez przestrzeń parową stabilizatora ciśnienia, operatorzy zobaczyli wzrost poziomu wody – mimo że ta uciekała teraz bardzo szybko. Chociaż wskaźnik poziomu wody kompletnie zwariował, operatorzy wierzyli mu, bo zawsze uczono ich, aby ufali przyrządom. Temperatura obiegu pierwotnego szybowała w górę, mimo że reaktor był wyłączony. Było to rezultatem utraty jakiegokolwiek awaryjnego zasilania wodą generatorów pary, która umożliwiłaby odprowadzanie ciepła powyłączeniowego z chłodziwa pierwotnego. Ciśnienie znowu zaczęło spadać w obiegu pierwotnym. Od momentu, w którym temperatura i ciśnienie dążyły w tym samym kierunku w zamkniętym systemie, operatorzy nie potrafili wyjaśnić tego oczywistego paradoksu. Oczywiście, wiedzieli o błędnie otwartym zaworze nadmiarowym, ale nie wiedzieli, że nie mają do czynienia z układem zamkniętym. Jedna rzecz była pewna. Jeśli ciśnienie spadnie wystarczająco nisko, lub temperatura wzrośnie wystarczająco wysoko, woda w obiegu pierwotnym zacznie wrzeć. Jeśli tak się stanie, i jeśli temperatura wzrośnie bardzo w rdzeniu, para zacznie się tworzyć w zbiorniku reaktora. Jeśli zostanie wyprodukowane wystarczająco dużo pary, zepchnie ona wodę poniżej poziomu okrycia elementów paliwowych. Para nie chłodzi tak efektywnie jak woda, więc paliwo może zostać uszkodzone przez ciepło. Elementy zaczną pękać. Zbyt długa ekspozycja termiczna rdzenia może oznaczać stopienie paliwa, pożar lub możliwość stworzenia takich warunków, w których będzie produkowane jeszcze więcej ciepła. Rezultaty byłyby katastrofalne. Rdzeń nigdy nie powinien być odkryty. Zbyt dużo wody w obiegu pierwotnym to też problem. Jeżeli stabilizator ciśnienia, jedyna przestrzeń parowa dostępna w obiegu pierwotnym, wypełni się całkowicie, jakikolwiek wstrząs lub stan nieustalony może spowodować rozerwanie obiegu pierwotnego. Tak ziściłby się najgorszy koszmar każdego operatora – awaria LOCA. Taka możliwość była jednak coraz bardziej prawdopodobna.
Ogłupieni przez wariujące wskaźniki, operatorzy zdecydowali się otworzyć zawory upustowe i włączyć pompy, służące do usuwania wody z systemu. Teraz były więc dwie drogi, którymi mogło uciekać chłodziwo z reaktora: otwarty zawór nadmiarowy i system drenażowy. Reagując na spadek ciśnienia, pompy niskociśnieniowego wtrysku automatycznie zaczęły tłoczyć chłodziwo w obieg pierwotny. Operatorzy, nie znając prawdziwej sytuacji, zamknęli je. Kiedy chłodziwo wypychane było przez zawór nadmiarowy – oni wyłączyli jedyny system mogący uzupełnić jego braki.
Na koniec, kompletnie załamany Faust, przeczytał jeszcze raz listę czynności kontrolnych. Sprawdzając po kolei każdy zawór w systemie, odkrył wreszcie żółtą karteczkę i ukryte za nią czerwone światełko, wskazujące, że zawory zasilania awaryjnego 12A i 12B były zamknięte i blokowały przepływ. „Dwunastki są zamknięte”- krzyknął do Zewe. Frederick powiedział później, że Faust prawie rozwalił konsolę, tak gwałtownie otworzył zawory. Kiedy zimna woda dotarła do rur generatora pary przegrzanej, słychać było tylko brzęczenie i trzaski torturowanego metalu. Wreszcie ciepło wygenerowane w rdzeniu zanurzyło się w kojącej kąpieli. Poziom wody w stabilizatorze powoli opadał, a temperatura rosła wolniej - ale nadal rosła...

Uszkodzenie rdzenia

Faktyczny stan zaworu nadmiarowego nadal pozostawał niezauważony. Chociaż poziom wody w obiegu pierwotnym był pod kontrolą, to ciśnienie było niebezpiecznie niskie. Wkrótce, ciśnienie i temperatura przekroczyły magiczną linię i chłodziwo zaczęło wrzeć. Pęcherzyki pary płynęły obiegiem i docierały do głównych pomp. Ogromne maszyny, tak duże jak ciężarówka, ale 20 razy silniejsze, zaczęły wibrować niebezpiecznie, ich silniki pracowały z maksymalną mocą odkąd zaczęły się zmagać ze spienioną mieszaniną pary i wody. Współczynnik przepływu zmniejszył się, temperatura wzrosła, i sprawy wzięły naprawdę zły obrót. Takie wibracje mogły spowodować zniszczenie uszczelek w silnikach, rozlanie się chłodziwa i w rezultacie pompy stałyby się bezużyteczne. Wiedząc, że nie ma wyboru, Zewe wyłączył pompy zanim zniszczyłyby same siebie i dołączone rury. Teraz tylko naturalna konwekcja miała utrzymać cyrkulację chłodziwa w rdzeniu. Niestety, operatorzy nie wiedzieli, że ponieważ z powodu wrzenia część pętli pierwotnej była zablokowana przez parę, to woda nie mogła cyrkulować bez pomocy pomp. Wielki pęcherzyk pary przemieszczał się w kierunku dolnej części zbiornika reaktora i rósł szybko. Wkrótce, dolna część rdzenia została odkryta i zaczęła się przegrzewać.
Frustrująca seria ludzkich pomyłek komplikowała próby zdiagnozowania problemów elektrowni. Zewe zaczął podejrzewać, że to zawór nadmiarowy może być otwarty. Spytał więc technika o temperaturę, odczytywaną na wyjściu zaworu. Wysoki odczyt znaczyłby, że zawór przepuszcza parę, ale technik pomyłkowo odczytał mu temperaturę z innego zaworu, gdzie odczyt był niski-czyli wszystko wyglądało normalnie.
Tymczasem, para płynąc z prędkością ponad 1000 funtów(1funt=0,45kg) na minutę, przepełniła w końcu kadź chłodzącą, do której się kierowała, i rozerwała dysk bezpieczeństwa. Wkrótce, obudowa bezpieczeństwa została zalana przez radioaktywną wodę, której część poprzez dreny w podłodze przedostała się do studzienek ściekowych w innych części elektrowni. Frederick planował sprawdzić poziom w kadzi (na instrumentach znajdujących się za panelem sterowania, niewidocznych z pokoju kontrolnego), ale dopiero po rozerwaniu, bo do tego czasu kadź była drenowana przez dysk bezpieczeństwa i jej poziom był normalny. Alarm radiacyjny zaczął wyć, a ciśnienie w containmencie zaczęło rosnąć.
Świeże oczy widzą czasem rzeczy, które innym trudno dostrzec. Około 6:00 zaczęła przybywać dzienna zmiana. Inżynier dziennej zmiany – Ivan Porter, rozejrzawszy się dookoła, zobaczył, że ciśnienie w obiegu pierwotnym jest niskie, a w obudowie wysokie – połączył to ze sobą. Zasugerował zamknięcie zaworu odcinającego ustawionego szeregowo ze sterowanym zaworem nadmiarowym w przewodzie parowym, natychmiast po zatkaniu zaworu nadmiarowego z napędem mechanicznym. Zaraz jak to zrobiono, ciśnienie chłodziwa zaczęło znowu rosnąć. Zaraz po tym jak do pokoju kontrolnego przybył Ivan Porter, woda z containmentu, teraz zanieczyszczona produktami rozszczepienia, zaczęła wypływać przez dreny w podłodze w budynkach pomocniczych elektrowni. Wskazówki detektorów promieniowania znajdowały się już na końcu skali.
Pracownicy pospiesznie opuścili i opieczętowali budynek. Alarm radiacyjny rozlegał się w całej elektrowni. Została wyznaczona strefa zagrożenia i rozpoczęła się ewakuacja pobliskich terenów Pensylwanii. Większość myślała, że to tylko kolejne ćwiczenia. Pierwszą rzeczą, jaką musieli zająć się operatorzy i reszta personelu było opanowanie stanu rdzenia. Nie dało się zobaczyć wnętrza zbiornika reaktora, nie było tam też mierników poziomu wody, ponieważ obnażenie rdzenia uznane zostało za niemożliwe. I tak było wątpliwe czy mierniki poziomu wody mogłyby wytrzymać silną radiację i wysokie temperatury w zbiorniku.
Jednakże znajomość temperatury w rdzeniu mogła być użyteczna. Znajdowało się tam kilka sterowanych komputerem mierników. Niestety były wykalibrowane do odczytu temperatury poniżej 700°. Powyżej takiej, komputer rysowałby tylko znaki zapytania. Programiści, dość bezmyślnie, nie przewidzieli, że temperatura może przekroczyć ten próg.
Aby przechytrzyć komputer i podłączoną do niego drukarkę, która nie nadążała z rejestrowaniem tysięcy alarmów, wymyślono plan. Załoga udała się do położonego poniżej pokoju kontrolnego pomieszczenia, w którym znajdowały się kable, a Porter użył amperowoltomierza, aby dokonać odczytu bezpośrednio z termopary. Odczyty, które uzyskał odpowiadały temperaturom ok. 10000°C w kilku miejscach rdzenia. Technicy po prostu nie wierzyli własnym oczom. Porter sam myślał, że to termopary muszą być zniszczone, ale wtedy zobaczył gradient—temperatura w pobliżu środka była wyższa niż ta w pobliżu brzegów. Oblewając się potem, Porter poznał powagę sytuacji. Rdzeń był w wielu miejscach uszkodzony.
Jeden człowiek, nie lękając się wysokiego poziomu promieniowania, poszedł po próbkę wody chłodzącej z obiegu pierwotnego. Ubrany w specjalny kombinezon ochronny i uzbrojony w szczypce, wydobył małą próbkę wody z kurka dołączonego do pętli pierwotnej, i przerażony powrócił natychmiast. Woda była spieniona, musująca jak węglan sodu i ciemna od radioaktywnych zanieczyszczeń. Teraz już wszyscy wiedzieli jak ciężka jest sytuacja. Ta elektrownia nie wróci do pracy za tydzień, ani za rok. Byłoby wielkim szczęściem przetrwać ten dzień!

Wodór

Obecność wodoru w chłodziwie reaktorowym nie jest niezwykła. Mała ilość wodoru jest dodawana specjalnie do chłodziwa. Ten wodór nie sprawia problemów i jest tam po to, aby rekombinować z tlenem, który może się tworzyć w systemie i powodować utlenianie części metalowych.
Kiedy cyrkon, metal używany na koszulki elementów paliwowych, jest wystawiony na działanie wysokiej temperatury w obecności pary, ma miejsce reakcja uwodnienia. Reakcja ta niszczy metal i powoduje uwolnienie wodoru. Godzinami ten dodatkowy wodór gromadził się w zbiorniku reaktora, przenikając do bąbla pary, czającego się koło pokrywy zbiornika reaktora. Gaz był również obecny w dużych ilościach w atmosferze obudowy bezpieczeństwa; wydostał się również z wody obiegu pierwotnego, kiedy ta wylała się na podłogę w obudowie.
Pierwsze ostrzeżenie o obecności wodoru w systemie było dość gwałtowne, ale na szczęście struktura obudowy bezpieczeństwa była bardzo solidna. Słabo osłonięty przekaźnik zaiskrzył, detonując wodór w containmencie. Ciśnieniomierze wewnątrz obudowy wskazywały przerażającą wartość 28 funtów na cal kwadratowy (1 funt na cal kw.=6,89kPa). Późniejsze analizy wykazały, że odpowiedź mierników była zbyt powolna, a prawdziwa wartość skoku ciśnienia była bliska 80 funtów na cal kwadratowy! Potężna siła wstrząsnęła pokojem kontrolnym, a uwolniona energia była równoważna eksplozji kilku nowoczesnych 1000 funtowych (1 funt=0,45kg)bomb. Pomimo gwałtowności eksplozji, standardowo instalowane mierniki napięć w strukturze obudowy nie pokazały, że miały miejsce jakieś nadmierne naprężenia.
Chociaż eksplozja nie spowodowała znaczących szkód, osobliwie nazwana “wstrząśnięciem”, była złowróżbnym znakiem. Chociaż pęcherz pary mógł być zniszczony przy trochę większej zmianie ciśnienia lub temperatury, to pęcherz wodoru zostałby dopóki nie wydmuchano by go lub nie zniszczono chemicznie. Wodór, najlżejszy ze wszystkich gazów, miał jeszcze gorsze właściwości chłodzące od pary. Operatorzy, nadal zmieszani, myśleli początkowo, że wstrząs jaki przeżyli był wynikiem zamknięcia się przepustu wentylacyjnego, i dopiero podczas późniejszych analiz poznano prawdziwą przyczynę. Oczywiście, wodór nie może palić się bez obecności tlenu, więc było prawie pewne, że bąbel zawiera jedynie parę i wodór. Jednak martwiono się, żeby wybuch nie nastąpił w zbiorniku reaktora. Nikt nie chciał, żeby tak się stało. Szansa, że zbiornik i pętla chłodzenia przetrwa taki wybuch była praktycznie zerowa. Joseph Hendrie, szef NRC (The Nuclear Regulatory Commission), otrzymywał informację od swojego człowieka w TMI, Harolda Dentona. Połowa rdzenia odkryta. Duże ilości wodoru, ośmiosekundowy skok ciśnienia – 28PSI- w containmencie – to świadczyło o dużym prawdopodobieństwie zapalenia się wodoru. Promieniowanie gamma i strumień neutronów większe niż spotkano kiedykolwiek poza testami broni jądrowej. Hendrie wiedział, że wystarczająco duże promieniowanie może spowodować mało znane wówczas zjawisko – radiolizę. Spowodowałoby to zerwanie wiązań w cząsteczkach wody i uwolnienie tlenu i dodatkowego wodoru do systemu –a próbki pobierane w budynku pomocniczym rzeczywiście pokazywały coraz wyższy poziom tlenu.
Badania wykazały, że granica zapalenia się to 5% ciśnienia cząstkowego tlenu w pęcherzyku wodorowym. Na tym poziomie i powyżej jakiekolwiek źródło zapłonu w zbiorniku spowodowałoby eksplozję. Na poziomie 11% ciśnienia cząstkowego mikstura uległaby samozapłonowi, nie potrzebując dodatkowego źródła zapłonu. 30 marca (3 dzień wypadku), Hendrie zaprezentował tę sprawę w Białym Domu, naciskając na podjęcie natychmiastowych działań. Na szczęście nie został zignorowany. NRC stworzyło specjalną jednostkę („Bubble Squad”), która miała doglądać napraw, rekonfigurować oraz uruchomić w pomocniczym budynku urządzenie do rekombinacji wodoru. Zawierało ono 150.000 funtów cegieł ołowianych, służących jako osłona urządzenia.
Tymczasem, nadal czyniono wysiłki w ponownym przykryciu rdzenia i przywróceniu normalnego chłodzenia. Ciśnienie było obniżane, aby pozwolić pompom niskociśnieniowym dostarczać dodatkowe chłodziwo. Następnie znowu podniesiono ciśnienie. Rezultaty były mieszane, ale generalnie pozytywne.
Bardzo ważne było, żeby uruchomić ponownie co najmniej jedną wielką pompę, aby rdzeń mógł być chłodzony. Nie wyglądało to na łatwe zadanie. Pompa olejowa używana do smarowania łożysk gigantycznego motoru...nie chciała zastartować. Operator został wysłany, żeby ją zreperować. Systemy bezpieczeństwa, zauważając niezwykłe warunki otaczające pęcherzyk pary w zbiorniku reaktora, nie pozwalały pompie ruszyć. Z pewną trudnością, udało się je ominąć. Ostatecznie, 15 godzin po rozpoczęciu tragedii, pompy zostały uważnie przetestowane i ponownie uruchomione. Reaktor był znowu chłodzony.
Przez następne dni stosowano różne metody usuwania tlenu i wodoru z reaktora. Najprostszą i jednocześnie najbardziej niebezpieczną metodą było usuwanie gazów do atmosfery. Inżynierowie wiedzieli, że to może być niekorzystne dla środowiska. Dodatkowo, nie dało się usuwać wodoru bez usuwania również innych gazów. Jednakże, mieli oni do wyboru eksplozję wodoru w zbiorniku reaktora, która spowodowałaby uwolnienie radioaktywnej wody, pary, produktów rozszczepienia w ilości jeszcze większej i do tego niekontrolowanej. Tak więc część gazów została uwolniona, ale było to dokładnie monitorowane.
Kiedy bąbel został zlikwidowany i udało się przywrócić w miarę normalny przepływ chłodziwa, inżynierowie zaczęli spisywać historię wydarzeń. Na dzień dzisiejszy popierali swoją wiarę w to, że bąbel w zbiorniku reaktora zawierał co najmniej 5% tlenu od co najmniej 24 godzin.
I tak historia się zakończyła. Tysiące kiurów (1 Ci=3,7*1010 Bq) radioaktywnych gazów wydostało się do atmosfery w różnych momentach wypadku. Radioaktywna woda została wpuszczona do rzeki Susquehanna, aby ochronić studzienki ściekowe w budynku reaktora przed przepełnieniem. Te dwa rodzaje uwolnień były monitorowane. Wszystkie 36000 prętów paliwowych z reaktora pękło, uwalniając do chłodziwa radioaktywne gazy i produkty rozszczepienia. Ponad 70% powierzchni rdzenia było odsłonięte przez ponad 2 godziny. Rdzeń był po prostu rumowiskiem. W niektórych jego częściach temperatura osiągnęła 4300°C. Paliwo z tlenku uranu topi się w 5000°C. Ostatnie poważne uwolnienie gazów szlachetnych z jednostki 2 zdarzyło się w 1981, a metody oczyszczania stały się od tego czasu wiele nowocześniejsze. Cała zanieczyszczona woda została oczyszczona i odparowana, i wszystko poza kilkoma kilogramami paliwa zostało usunięte.
Promieniowanie w containmencie, choć powyżej normalnego, jest na takim poziomie, że personel może tam przebywać kilka godzin bez narażenia życia. Elektrownia jest teraz „bezpiecznym składowiskiem” i czeka na definitywne zamknięcie do 2005 roku, kiedy to będzie można zlikwidować obie jednostki jednocześnie.
Jednostka 1, która w czasie wypadku była właśnie świeżo po przeładunku paliwa, gotowa do włączenia, straciła licencję krótko po wypadku. The Nuclear Regulatory Commission była w panice; TMI1 była jedną z najlepszych jednostek do czasu wypadku. Przestój trwał 5 lat. W tym czasie wprowadzono liczne modyfikacje, aby spełnić wymagania NRC oraz polityków. Aktualnie elektrownia wznowiła działanie.

Źródło: Inside TMI: Minute by Minute
Podziękowania dla p_tysi za tłumaczenie.

Sponsor
Hosting w KEI.pl
Reklama
Copyright © 2001 - 2006. Wszystkie prawa zastrzeżone. Mambo. powered by www.webdeco.pl. Hosting w Kei.pl - serwery dedykowane, kolokacja, Kalendarz rajdowy