Accidentul nuclear de la Three Miles Island

1. Accidentul nuclear de la Three Miles Island

2. Accidentul nuclear de la Three Miles Island 28 martie 1979

4. Circuitul primar transportă apa sub presiune pt. ca să nu se transforme în abur. Aburul preia mult mai prost căldura de la reactor (e un conductor termic mai prost) şi nu-l răceşte suficient de bine. Apa e recirculată continuu: preia căldura de la reactor şi o cedează în generatorul de abur. Pt. a reintra în reactor este pompată cu pompa F. Pompa F e uriaşă: are o putere de 9000CP, e înaltă cât 2 etaje şi transportă 1,2 milioane de litri/min.

5. În realitate structura circuitului primar e mai complexă. Ea conţine 8 rezervoare de decontaminare a apei care au pe fund răşini care filtrează apa. Acestea se colmatează adesea. În data de 28 martie 1979, între 1-4 a.m. doi operatori încercau de câterva ore fără succes să decolmateze un rezervor.

6. Rezervoarele se colmatau atât de des încât aveau instalat un sistem de aerisire general. Dar din cauza unei valve defecte apa a început să pătrundă din rezervorul de decontaminare în sistemul de aerisire genral. Ceea ce nu ştia nimeni era că sistemul de aerisire general era conectat cu sistemul de aerisire de control printr-o conexiune necunoscută care nu apărea nicăieri pe pupitrele de comandă. Iar la pătrunderea apei în sistemul de control valvele din circuitul primar s-au blocat. Era ora 3:57 a.m.

7. La ora 3:57 centrul de comandă s-a cutremurat datorită undei de şoc a apei provocată de închiderea simultană a valvelor în circuitul primar. Tuburile groase de oţel de 40cm s-au îndoit şi a sărit învelişul exterior al pompei. Întreaga clădire auxiliară era în abur şi apă suprafierbinte. Sistemul de siguranţă a intrat automat imediat în funcţiune: -turbina H a fost oprită şi aburul a fost eliberat în atmosferă, sunet auzit la mulţi km depărtare. -barele de control a intrat în reactor şi a încetat fisiunea nucleară. Dar reactorul mai păstra zeci de KWatt de energie termică remanentă.

8. Deoarece tot circuitul primar era blocat, datorită energiei remanente din reactor temperatura şi presiunea apei creşteau rapid putând conduce la o explozie. Au fost pornite pompele de urgenţă, dar valvele au fost închise cu o săptămână înainte în cursul unei inspecţii de întreţinere şi din motive necunoscute n-au mai fost deschise. Pompele deşi funcţionau nu introduceau deloc apă în circuitul primar. Becul roşu care trebuia să semnalizeze blocajul valvelor era acoperit de un carton indicator. Şeful tabloului de comandă n-a putut vedea becul şi a presupus că valvele sunt deschise cum erau întotdeauna.

9. Deoarece apa suplimentară nu intra (deşi şeful nu ştia) presiunea apei încălzite în reactor creştea. Atunci şeful a deschis valva de deasupra presurizatorului şi aburul a putut ieşi scăzând presiunea apei. Apoi valva a fost închisă ca să nu se piardă prea multă apă din circuitul primar. Din păcate valva nu s-a închis (defect de construcţie) şi în plus şi becul de control care trebuia să indice că a rămas deschis n-a funcţionat. Aşa că apa nu numai că nu intra în circuitul primar, ci era pierdută constant prin valva presurizatorului, dar şeful turei nu ştia asta.

10. Culmea este că intrumentul de măsurare a nivelului apei din circuitul primar, care era instalat la presurizator arăta că apa creşte! De ce? Pt. că valva RV era deschisă presiunea sus era mai mică decât în mod obişnuit şi aceasta ducea la ridicarea suplimentară a apei în tubul de măsură. De aceea şeful turei a deschis o valvă suplimentară de scurgere a apei. Existau deja DOUĂ căi de scurgere a apei şi apa tot nu intra. În final şeful turei a descoperit becul roşu şi a deschis valvele pompelor de urgenţă. Apa pătrundea din nou în circuitul primar!

11. Deşi nivelul apei era acum sub control, presiunea era f. coborâtă. Dacă presiunea scade, iar temperatura creşte peste o anumită valoare apa trece în vapori. (Tranziţie de fază, diagrama de fază). Pompele nu mai puteau pompa amestecul de apă şi abur şi au început să vibreze punând în pericol conductele şi paletele. A trebuit să fie oprite. Singura metodă de circulare a apei prin circuitul primar era prin convecţie. Dar deja în partea superioară a reactorului s-a format o bulă uriaşă de abur care bloca convecţia (care poate avea loc numai în apă supraîncălzită).

12. De-abia când rezervorul de răcire s-a umplut şi apa contaminată a început să se scurgă în clădire (prin discul de ruptură de siguranţă) s-a realizat la 2 ore şi 18 minute de la accident că valva RV rămăsese deschisă. Aceasta nu mai putea fi închisă, în schimb valva BV acţionată manual a fost închisă. O veste îmbucurătoare! Presiunea apei în circuitul primar creştea din nou. În schimb nivelul de radiaţie creştea îngrijorător datorită apei contaminate, încât s-a dat ordinul de evacuare a localităţilor din apropeire. Dar când au încercat să măsoare temperatura din reactor calculatoarele depăşite de situaţie indicau semne de întrebare. Ele erau programate să indice temperaturi până la 700 C. Ducând un termocuplu în vârful unei bare la o gură de aerisire au măsurat 2000C. Nu le venea să creadă! Miezul reactorului nu numai că nu era în apa de răcire, dar era şi în mod serios distrus.

13. Miezul reactorului conţine bare de zirconiu în interiorul cărora se află combustibilul nuclear format din U-235. Zirconiu poate intra în reacţie chimică cu aburul dacă primeşte o cantitate mare de căldură, proces numit hidrare, în care se eliberează hidrogen. Din reactor s-a scurs în afară o bulă de hidrogen care a ars timp de 8 secunde. Presiunea de şoc din timpul arderii a fost asemănătoare cu cea a câteva bombe moderne de 500 kg. Din fericire reactorul este introdus într-un înveliş protector de 4 m grosime care poate rezista la ciocnirea frontală cu un avion cu reacţie.

14. James Hendrie a arătat că poate avea o explozie nucleară în reactor, dacă pătrundea suficient de mult oxigen acolo. Oxigenul s-ar fi combinat cu hidrogenul şi în urma exploziei chimice barele de zirconiu s-ar fi topit şi tot combustibilul de uraniu pus împreună ar fi depăşit masa critică. Oxigenul putea fi produs în reactor prin procesul numit radioliză: apa se poate descompune în hidrogen şi oxigen dacă iradierea depăşeşte anumite limite. Pt. a evita o explozie nucleară s-a luat hotărârea eliberării hidrogenului direct în aer împreună cu alte gaze radioactive şi eliberarea apei contaminate din reactor direct în râu. Ulterior s-a dovedit că reactorul a fost pe 3/4 afară din apă, iar temperatura sa atingea 4300C (la 5000C uraniul se lichefiază), aşa că s-a transformat într-o masă informă de deşeuri radioactive.

15. Acum la 30 de ani de la producerea accidentului nivelul de radiaţie este încă letal şi nimeni nu se poate apropia de sarcofagul de ciment construit în jurul reactorului, numai roboţii specializaţi.