Додаток: Конкретні аварії

Девід Сміт

Чорнобиль, 1986

Аварія в Чорнобилі в Україні залишається найбільш катастрофічною подією за останні 60 років. Його магнітуда 8,0 є більш корисним дискримінатором, ніж Міжнародна шкала ядерних подій (INES), рівень 7.

Киштим, 1957 рік

Подія на заводі в Радянському Союзі в Киштимі рівня INES 6 є недостатньо кількісною, оцінки становлять від 74 до 1850 петабеккерелів або величини від 6,2 до 7,6. Я використав проміжну цифру 1000 PBq або величину 7,3.

Селлафілд, 1955 та 1957

Британський комплекс Селлафілд, який включає Windscale та Calder Hall, давно є однією з найбільших у світі ядерних установок. Часте входження Селлафілда в базу даних про випадки [1] можна пояснити кількома способами:

1. Існує аномально точна інформація про повідомлення про події.
2. Селлафілд набагато більше схильний до аварій, ніж інші ядерні установки.
3. Ядерні установки загалом занижують кількість подій рівня 4 і нижче.

Правда - це, мабуть, поєднання всіх трьох.

Джеффрі Вебб та його колеги класифікували величину випуску Селлафілда 25 березня 1955 року як рівень INES 4 і підрахували, що "до декількох десятих [терабеккереля] могло бути випущено в атмосферу" [1] - скажімо, 0,1 ТБк, помножене на коефіцієнт еквівалентності 10 000 і виходячи з припущення, що «бета/гамма-радіоактивність» включала плутоній.

Події Селлафілда здебільшого виявляються меншими за масштабами, ніж рівень INES, якому вони були призначені. Наприклад, пожежа Windscale 1957 року класифікується на рівні INES 5, але має M = 4,6. З іншого боку, пожежа 14 липня 1955 р. Вивільнила деяку кількість (неуточненої) альфа-радіоактивності. Вважається, що пожежа 8 грудня 1955 року схожа на пожежу 25 березня. Тож, хоча я використовував оцінки випуску діяльності Вебба та його колег, [1] я не зміг застосувати будь-який коефіцієнт еквівалентності до їх оцінок випуску. Це означає, що величини −2,4 та −2,7, відповідно, для двох аварій можуть бути занадто низькими на порядки, якщо, наприклад, був спалений уран.

Острів Три милі, 1979

Визначення викидів з острова Три милі в Пенсільванії, аварія на рівні INES 5, було суперечливим. Є переконливі докази того, що викиди були занижені як мінімум на один порядок. Офіційна комісія з ядерного регулювання (NRC) становить 10 мегакурій (370 PBq). [2] Джой Томпсон, Рендалл Томпсон і Девід Ведмідь цитують 22 MCi (814 PBq), [3] тоді як Арнольд Гундерсен оцінює десь у 100-1000 разів більше показника NRC [4]. Гундерсен також зазначає, що сума викидів NRC дає 36 MCi. Я використовую консервативно низький показник 100 MCi (3 700 000 TBq). Нарешті, епідеміологічні дослідження, які самі по собі суперечливі [5–13], вказують на значну епідемію раку, яка чітко пов’язана з островом Три милі, і яка б не сталася, якби цифра NRC була правильною. Однак, навіть якщо ми використаємо неймовірний показник NRC 10 MCi, це дасть M = 6,9. Аварія однозначно належить до катастрофічної групи.

Фукусіма Даїчі, 2011

Рівень INES аварії на Фукусімі Даїчі в Японії кілька разів переглядався вгору з рівня 4 до поточного рівня 7. У квітні 2011 року незалежна Комісія з ядерної безпеки оцінила 630 000 ТБк атмосферних викидів [14], як і Токіо Електроенергія Компанія. [15] Це дуже близько до оцінки 670 000 ТБк за Масамічі Чіно та його колегами [16], але в червні 2011 року Агентство з ядерної та промислової безпеки дало оцінку в 770 000 ТБк, [14, 17–18], що використовується тут. Це дає величину 7,2 за переглянутою шкалою. Остання оцінка (жовтень 2011 р.) Андреаса Штоля та його колег [19] становить 1 592 000 ТБк, що дає величину 7,5.

Rocky Flats, 1957 та 1969

Щодо аварій на "Скелястих квартирах" у Колорадо, Джон Тілл та його колеги підрахували, що середня загальна кількість Pu, що виділилася у пожежі 1957 р., Становила 780 ГБк, а в 1969 р. Пожежа становила 0,37 - 2,2 Гбк. [20] Для останнього я припускаю 1 ГБк. При застосованій радіологічній еквівалентності 10 000 [21] виділення йоду-131-еквівалента становлять 7800 ТБк в 1957 р. Та 10 ТБк в 1969 р. Ці кількості відповідають рівням INES 5 та 3 відповідно та величинам 5,2 та 2,3 відповідно.

Челябінськ, озеро Карачай, 1967 рік

Інцидент у Челябінську в Радянському Союзі відбувся через зневоднення забрудненого озера Карачай протягом дуже посушливого літа. Крістофер Вінтер призначив йому рівень INES 6 на основі заявленого випуску 190 PBq. [22] Інший веб-сайт оцінював 22 ТБк. [23] Дмитро Бурмістров та його колеги оцінили близько 20 ТБк [24]. Я розрахував випуск 5600 ТБк, використовуючи дані Перемислової та його колег [25]. Це значення відповідає рівню INES 5 і величиною 5,0.

Сіверськ (раніше Томськ-7), 1993 рік

Аварія в Сіверську в Росії класифікується як рівень INES 4. Викиди в атмосферу 4,3 ТБк довгоживучих ізотопів [26] були розділені на уран і плутоній у тій же пропорції, що і розчин у резервуарі, що вибухнув. Це дає загальний атмосферний викид близько 3500 ТБк, еквівалент 131 I або величина 4,8.

Пакш, 2003

Викиди внаслідок аварії на атомній електростанції в Пакші 10 квітня 2003 року містяться у звіті Угорської комісії з атомної енергії [27]. Це подія рівня INES 3, але NAMS (шкала величини ядерної аварії) 3,9.

Токаймура, 1999 (аварія з критичністю)

Під час 20-годинного інциденту в Японії в змішувальній ємності було утворено близько 2500 PBq (2,5 × 10 18 розщеплень) активності, що перевищує кількість, що виділяється в Фукусімі. Посібник INES наводить це як приклад аварії 4-го рівня. [21] Однак, оскільки активність ділення була обмежена в резервуарі, спостерігалися лише локальні (близькопольові) ефекти прямого нейтронного, бета-та гамма-випромінювання. Всесвітня ядерна асоціація стверджує: "Хоча 160 ТБк благородних газів і 2 ТБк газоподібного йоду, очевидно, було виділено, з самої будівлі мало що вдалося" [28]. Це твердження прямо суперечить оцінкам Чіно та його колег 8 × 10 12 Бк/год (що, підсумоване за 20 годин, дало б 160 ТБк) для радіоактивності, що викидається в атмосферу; вони зробили оцінку шляхом зворотного обчислення за спостереженнями, проведеними в широкому регіоні навколо ділянки. [29] Якщо їх цифра вірна, і викид містив 99% благородних газів, як стверджує Всесвітня ядерна асоціація, то загальна кількість випущеного 131 I може становити близько 2 ТБк - подія NAMS величиною 1,6. Отже, хоча він класифікується як подія рівня 4 INES, він має дуже малу величину M.

Невимірювані випуски

Відмова реактора NRX на річці Крейк в Оттаві, Канада, [30] 12 грудня 1952 року класифікується як подія рівня INES 5 через викид за межі об'єкта. Близько 10 KCi (370 ТБк) продуктів поділу було викинуто в охолоджуючу воду і, отже, поза роботою; однак існують суперечливі повідомлення про атмосферний викид. Пітер Єдіке стверджує, що атмосферного викиду не було [31], тоді як німецька сторінка Вікіпедії про ядерні аварії стверджує, що 100 ТБк продуктів поділу було викинуто в атмосферу на додаток до 400 ТБк у воду. Я пропустив цю подію з основного списку, доки атмосферний викид за межі майданчика не може бути підтверджений.

Дві аварії 4-го рівня INES сталися на атомній електростанції Сен-Лоран на річці Луара у Франції у 1969 і 1980 рр. Як повідомляється, між 535 і 740 МБк 239 активності Pu та 240 Pu було відкладено в річкових відкладах аварії 1980 р. [32] Багато веб-сайтів, що говорять на французькій мові, згадують, що Інститут морської біогеохімії Еколе Нормале Супер'єр у Парижі провів дослідження, яке доводить існування Pu в відкладах річки Луари від місця реактора до лиману та приписує його присутність одному або обидві аварії. Дослідження написали Жан-Марі Мартін та Ален Томас, але ні заголовка, ні дати публікації немає. Мабуть, зараз цей інститут є частиною кафедри біохімії та екології континентального середовища, яка публікує свої наукові роботи в Інтернеті (але з, здавалося б, неповним записом) ще до 1984 року. показано поточне забруднення Луари 239 Pu та 240 Pu місцем Сен-Лоран. [33]

У листопаді 1975 року серцевина одного з реакторів на Ленінградській АЕС Радянського Союзу була частково зруйнована. Радіоактивні гази протягом місяця виводились у зовнішню сторону в рамках аварійного очищення [34]. Сторінка німецької Вікіпедії про ядерні аварії зазначає, що це була подія рівня INES 4–5, але в ній вказана неправильна дата жовтень 1974 року. Веб-сайт Greenworld (російська, з англійським перекладом), навпаки, присвоює рівень 3 INES. Оцінки викидів коливаються від 0,5 до 55 PBq, але джерел для цих цифр немає. У статті на веб-сайті Bellona цитуються ті самі INES та цифри випуску. [35] Greenworld заявляє, що відбулося вивільнення "продуктів поділу урану (137 Cs, 134 Cs, 144 Ce, 90 Sr та ін.) І трансуранових речовин (238 Pu, 239 Pu, 241 Am та ін.) В графітову обшивку реактора". тоді як у збірнику ядерних аварій на веб-сайті Proposition One [36] зазначено, що атмосферний викид становив переважно 131 І. Аварія була очевидно серйозною, але ні рівень INES, ні величина NAMS не можуть бути оцінені кращими, ніж порядок, головним чином через невизначеність щодо того, які продукти поділу та скільки з них викидаються в атмосферу.

Аварія рівня 4 INES в реакторі А-1 у Ясловських Богуніце, Словаччина, в 1977 році призвела до його зупинки та згодом виведення з експлуатації. Минулого року також сталася аварія. Випуски не зазначені; однак Йозеф Куруц та Любумір Матель приписують наявність забруднення 90 Sr, 239 Pu, 240 Pu та 241 Am у ґрунтах навколишнього регіону частково через аварії A-1 [37].

Аварія в Чорнобилі в листопаді 1982 року, класифікована як рівень INES 5, безсумнівно, викинула радіоактивність в атмосферу [38], але наявні індивідуальні дози не можуть бути включені в загальну оцінку викидів.

Викиди в листопаді 1983 року в Селлафілді призвели до того, що близько 50 ТБк потрапило в море і звідти у вигляді твердих частинок на місцеві пляжі, які були тимчасово закриті [1] Це приклад скидання у воду з подальшим перенесенням активності назад на сушу, але складно визначити кількісно з точки зору радіологічної еквівалентності.

У грудні 1972 року сталася пожежа та два вибухи на заводі з виробництва ядерної корпорації Gulf United Nuclear Corporation поблизу Полінга, штат Нью-Йорк, де виготовлялось паливо Pu для реакторів швидкого розведення. Невизначена кількість Pu була розпорошена за межами майданчика [39], тому подія навряд чи може бути меншою за рівень INES 4. Подія NAMS величиною 4,0 буде отримана при випуску порядку лише 10 г 239 Pu та 240 Пу до атмосфери; враховуючи, що пожежа та вибухи були досить серйозними, щоб завод був закритий, цілком ймовірно, що викид міг бути на один-два порядки вище цієї ваги Пу. Більше того, захворюваність на хронічний мієлолейкоз (ХМЛ) у Лоулінг, мабуть, становить 3 в місті 5000, [40] коли очікуване значення буде 1 - 2 на 100 000 населення. На веб-сторінці Вікіпедії CML зазначено: “Єдиним добре описаним фактором ризику ХМЛ є вплив іонізуючого випромінювання”. Отже, кластер CML в компанії Pawling припускає, що принаймні один серйозний випуск відбувся з заводу.