Fukushima nuklearen Unfalls, Japan

Atomunfall von Tschernobyl, Sowjetunion

Unfall in der Brennstoffaufbereitungsanlage von Tokaimura

Unfall in der Brennstoffaufbereitungsanlage von Tokaimura

Die Uran-Treibstoffaufbereitungsanlage befindet sich in Tokaimura (Japan), 120 km nordöstlich von Tokio, in der Präfektur Ibaraki. Es ist derzeit im Besitz der Firma JCO.

Der Atomunfall der Anlage ereignete sich am 30. September 1999 im Umbaugebäude des Kernkraftwerks.

Die Installation besteht aus drei Nebengebäude für die Umwandlung von Uran:

  • Eine mit einer Jahreskapazität von 220 Tonnen Uran pro Jahr für geringe Anreicherung (etwa 5%).
  • Eine weitere mit einer Jahreskapazität von 495 Tonnen Uran pro Jahr für eine geringe Anreicherung (weniger als 5%).
  • Eine andere, die den Unfall hatte, mit einer Jahreskapazität von etwas mehr als 3 Tonnen Uran pro Jahr für eine hohe Anreicherung (nicht mehr als 20%).

In diesem dritten Gebäude wird konzentriertes Uranoxidpulver aus der Umwandlung von Uranhexafluorid hergestellt. Früher funktionierte es nicht ständig. Die Installation wurde nur für sehr spezifische Aufträge der sofortigen Produktion verwendet. Praktisch war es nur 2 Monate im Jahr in Betrieb.

Ursachen des Unfalls

Um zu verstehen, was zuerst passiert ist, müssen wir kurz den Urananreicherungsprozess im Tokaimura-Werk erklären.

Das Urananreicherungsverfahren wird durchgeführt, indem das Uran zuvor in eine Verbindung, Uranhexafluorid, umgewandelt wird, die unter normalen Bedingungen gasförmig ist. Der nächste Schritt ist die Umwandlung von angereichertem Uran in Form von Uranhexafluorid in Uranoxid, das in einem Tank mit einer wässrigen Lösung von Uranylnitrat erreicht wird.

Die Verbindung wird durch Ausfällung und Sedimentation und später durch Kalzinierung in keramische Brennstoffpellets umgewandelt, die die Brennelemente einiger Kernreaktoren bilden.

Nach dem festgelegten internen Betriebsverfahren sollte sich die Uranoxidlösung (U3O8) in einem für diesen Zweck vorbereiteten Tank befinden, dann in eine Lösung aus reinem Uranylnitrat überführt und mit einer Stickstoffspülung homogenisiert werden.

Anschließend wurde die Mischung in den mit Wasser gekühlten Ausfällungsbehälter gegossen, um die durch die auftretende exotherme Reaktion erzeugte Restwärme abzuführen.

Um das Auftreten einer Kritikalität (einer sich selbst erhaltenden Spaltungskettenreaktion) zu verhindern, wurden in dem Verfahren Grenzwerte für die in den Niederschlagstank zu übertragende Uranmenge festgelegt (maximal 2,4 kg Uran).

Das Arbeitsverfahren wurde im November 1996 ohne Erlaubnis der zuständigen Aufsichtsbehörden geändert und ermöglichte die Behandlung der Auflösung von Uranoxid in Edelstahltöpfen, die den entsprechenden Maßnahmen nicht entsprachen. Diese neue Arbeitsweise wurde vor dem Unfall mehrmals durchgeführt.

Bei der Herstellung des JOYO-Reaktorbrennstoffs im September 1999 lösten die Arbeiter das U3O8-Pulver in Salpetersäure in den Edelstahleimer und gossen die Lösung direkt in den Ausfällungstank.

Die verwendete Lösung aus 16 Litern Uranoxid, angereichert mit 18,8% Uran-235, wurde in vier Edelstahleimer verteilt und in den Ausfällungsbehälter gefüllt.

Am Morgen des 30. September, als das Volumen 40 Liter erreichte, was 16 Kilogramm Uran entspricht, viel höher als die anfangs begrenzte Menge, wurde die kritische Masse erreicht, die zur Auslösung einer Kernspaltungsreaktion in der Autokette erforderlich ist. beibehalten, begleitet von der Emission von Neutronen und Gammastrahlung.

Entwicklung des nuklearen Unfalls

Der Arbeiter, der den siebten Eimer mit Urannitrat in den Sumpf füllte, sah einen blauen Blitz von Cherenkov- StrahlungEr und ein anderer Arbeiter, der sich in der Nähe der Spüle befand, erlebten sofort Schmerzen, Übelkeit, Atemnot und andere Symptome. Ein paar Minuten später, bereits im Dekontaminationsraum, erbrach er sich und verlor das Bewusstsein.

Es gab keine Explosion, aber das Ergebnis der Nuklearreaktion war eine intensive Gamma- und Neutronenstrahlung aus dem Sedimentationsbecken, die den Alarm auslöste, und dann begannen die Maßnahmen zur Auffindung des Atomunfalls. Insbesondere wurden 161 Personen aus 39 Wohngebäuden im Umkreis von 350 Metern um das Unternehmen evakuiert (sie durften nach zwei Tagen in ihre Häuser zurückkehren). 11 Stunden nach Beginn des Atomunfalls wurde an einem Standort außerhalb des Kernkraftwerks ein Gammastrahlungsniveau von 0,5 Millisievert pro Stunde gemessen.

Die Kernkettenspaltungsreaktion dauerte etwa 20 Stunden intermittierend und wurde dann angehalten, da Wasser in den Kühlmantel gegeben wurde, der den Absetzbehälter umgibt. Wasser spielte die Rolle eines Neutronenreflektors, und dem Siedler wurde Borsäure zugesetzt (Bor ist ein guter Neutronenabsorber); An dieser Operation nahmen 27 Arbeiter teil, die ebenfalls eine bestimmte Strahlendosis erhielten. Die Brüche in der nuklearen Kettenreaktion wurden durch die Tatsache verursacht, dass die Flüssigkeit siedete, die Wassermenge nicht mehr ausreichte, um die Kritikalität zu erreichen, und die Kettenreaktion wurde abgeschwächt. Nach dem Abkühlen und Kondensieren des Wassers wurde die Reaktion wieder aufgenommen.

Die Neutronenstrahlung hörte mit der Kettenreaktion auf, aber der gefährliche Rest der Gammastrahlung der Spaltprodukte blieb einige Zeit in der Senke. Aus diesem Grund war es notwendig, einen temporären Schutz gegen Sandsäcke und andere Materialien zu installieren. Die meisten flüchtigen radioaktiven Kernspaltungsprodukte verblieben im Inneren des Gebäudes, da sie einen niedrigeren Druck als draußen aufwiesen und anschließend mit Luftfiltern mit hohem Wirkungsgrad gesammelt wurden. Einige der edlen radioaktiven Gase und Jod 131 drangen jedoch in die Atmosphäre ein.

Folgen des Unfalls

Der Unfall betraf direkt die drei Arbeiter, die die Probe vorbereiteten, die in ein Krankenhaus eingeliefert werden mussten, zwei von ihnen in einem kritischen Zustand, und die nach zwölf Monaten und einer nach zwölf Wochen starben.

Darüber hinaus waren 56 weitere Arbeiter in der Anlage Strahlen ausgesetzt, von denen mindestens 21 Personen wichtige Dosen erhielten und einer medizinischen Bewertung unterzogen werden mussten.

In einem Umkreis von 200 Metern um die Anlage herum war der Zugang eingeschränkt, und die japanischen Behörden errichteten für 161 Personen Evakuierungsmaßnahmen aus den Bereichen, die 350 Meter von der Anlage entfernt waren.

Als vorbeugende Maßnahme wurden die 310.000 Menschen, die im Umkreis von 10 km lebten, aufgefordert, ihre Häuser nicht zu verlassen, bis die Situation unter Kontrolle war und ihre Haft für 18 Stunden dauerte.

Nachdem die Kritikalität beendet war, wurden der Lösung des Fällungstanks Borsäure zugesetzt, und dank der Einschlusssysteme des Standortes, die sich immer in Bezug auf die Außenseite in Depression befanden, kehrten die Strahlungsniveaus in den Außenbereichen zur Normalität zurück.

Nach Angaben der IAEA hatte die Strahlenbelastung der anlagennahen Bereiche Mitte Oktober 1999 den natürlichen Hintergrund wiederhergestellt. Die Messung von Jod-131 in Böden und Vegetation außerhalb der Anlage ergab, dass die Lebensmittel nicht betroffen waren.

Der Unfall wurde gemäß der INES-Skala (Stufe 4) als "Stufe 4" eingestuft ("Unfall ohne erhebliches Risiko außerhalb des Standortes"), da die nach außen freigesetzten Strahlungsmengen sehr gering waren und innerhalb der festgelegten Grenzen, jedoch innerhalb des Standortes, die Schäden Zusätzlich zu der tödlichen Exposition von Arbeitern waren in den Geräten erzeugte und biologische Barrieren signifikant.

Von dem Unfall, bei dem alle Anzeichen auf ein Versagen des Menschen hindeuten, wurden die Kraftstoffproduktionsanlagen in Japan vollständig automatisiert, um sicherzustellen, dass es nicht erneut zu einem kritischen Störfall kam und die Systeme mit Neutronenkontrollgeräten ausgestattet wurden. und unter Verwendung trockener Umwandlungsmethoden an sich sicherer.

valoración: 3 - votos 7

Geändert am: 13. Dezember 2018