Една от най-смъртоносните ядрени аварии на всички времена: "Черният петък" в Чалк Ривър

Когато говорим да ядрен инцидент, първото, което изниква в съзнанието ни, е аварията в съветската Чернобилска атомна електроцентрала. Но има един друг ядрен инцидент, който е сред най-смъртоносните на всички времена. Това е "Черният петък" в Чалк Ривър.

Първата сериозна ядрена авария в света се случва в Онтарио през 1952 г., последвана от втори инцидент там през 1958 г. Тази история започва в университета в Монреал. По време на Втората световна война в университета се помещава тайна лаборатория, създадена чрез съюз между Канада, Великобритания и САЩ. Няколкостотин изследователи и техници провеждат ядрени изследвания там.

"Лабораторията в Монреал имаше две цели: да изгради реактори, които да доставят електричество, и да произвежда плутоний, за да може евентуално да се направи бомба", казва Жил Сабоурин, автор на книгата "Монреал и бомбата", публикувана на английски език през 2021 г. "Лабораторията провеждаше експерименти и работеше по проектирането на реактора NRX [Национален експериментален изследователски център] и инсталация за извличане на плутоний". Планът е бил съоръженията да бъдат изградени в Чалк Ривър, на 180 км северно от Отава.

След това, през 1945 г., в Ню Мексико е тествана първата атомна бомба в света. Две други са хвърлени върху Япония няколко седмици по-късно, което слага край на войната.

Един месец след бомбардировките се откриват лабораториите в Крек Ривър, които всъщност се намират в Дийп Ривър. На обществеността е казано, че лабораториите ще се занимават с мирни ядрени изследвания. Все пак военните цели остават: Канада доставя на САЩ уран за военни цели в продължение на две десетилетия след войната, както и 252 килограма плутоний между 1959 и 1964 г.

NRX започва да функционира през 1947 г. С двадесет мегавата мощност тогава той е "най-мощният и най-добър реактор в света за провеждане на експерименти", казва Джеймс Унгрин, който работи в неговия клон за ускорителна физика. Унгрин ме развежда из музея, създаден от Дружеството за опазване на ядреното наследство на Канада в Дийп Ривър. Музеят е пълен с интригуващи артефакти, включително червено бельо, носено от работниците в "активните" зони, като цветът е напомнял да сменят шортите си, преди да се приберат у дома.

Мястото, известно като "кампуса", е наречено зашеметяващо. "Всички описания на мястото от 50-те години на ХХ век споменават колко естествен и красив е пейзажът", казва Франсис Райли, историк, който се интересува от влиянието на атома върху популярната култура в Канада.

Сградата на NRX е изградена от червени тухли и има прозорци на няколко етажа. Тя е наистина поразителна, дизайн, който вече рядко се среща, тъй като подобни съоръжения вече се строят от бетон от съображения за безопасност.

В центъра на изпълнената със светлина централа се намира реакторът. Той е разположен в бетонен корпус с подиуми, релси и кран над главата. Навремето централата е била най-модерната, снабдена с автоматизирани системи за дистанционно управление. "Машините се движеха отгоре на реактора, за да сменят горивото и да изпълняват други задачи", казва Сабоурин. "Всичко това беше много фантастично."

Корпусът на реактора, наречен каландър, съдържа 175 дълги пръчки, поставени вертикално. Реактивността може да се контролира и чрез регулиране на нивото на тежка вода в активната зона. Тежката вода прилича на обикновената вода по почти всички показатели, но нейните водородни атоми са по-тежки изотопи. Присъствието ѝ в реактора забавя неутроните, за да ги направи по-ефективни при деленето. Източването на тежката вода може да спре верижната реакция. И накрая, обикновената вода циркулира около горивните пръти, за да поддържа приемлива температура.

През първата година от експлоатацията на централата Националният филмов борд на Канада заснема кратък документален филм на място като част от поредицата "Очевидец". Във филма разказвачът заявява, че безопасността тук е била сериозна грижа. "Радиоактивното замърсяване е тихо и смъртоносно", казва той. "Специален здравен екип постоянно проверява работниците. Всеки работник се проверява, преди да напусне завода". Той добавя, че дори боята по стените е била сваляна на всеки няколко месеца.

Първият бутон повдигнал банка от четири контролни пръта извън реактора. Бутон две повдигна останалите осем контролни пръта. Третият бутон увеличи тока в електромагнитите, за да задържат прътите на място. Четвъртият бутон вкара дванадесетте пръта в реактора с помощта на система за сгъстен въздух. Ако тази система откажела, само гравитацията можеше да изтегли прътите надолу. Именно объркването на тези бутони предизвика "черния петък" в Чалк Ривър.

Ядрена авария през 1952 Г.

В петък, 12 декември 1952 г., около 15:00 ч. щял да започне последният експеримент за деня. За теста охладителната система на реактора е променена и дебитът на водата е намален - корекции, които не се разглеждат като обезпокоителни, тъй като щяла бъде необходима само много ниска мощност.

Един оператор бил долу в мазето и извършваше рутинна проверка. Той погрешно сметнал, че клапаните на системата за сгъстен въздух са в неправилно положение. Той ги "поправил", в резултат на което четири контролни пръта се издигнали от активната зона. В контролната зала светнали червени лампи. Надзорникът побързал да слезе долу и бил шокиран да открие грешката. Той бързо се опитал да спусне прътите с помощта на гравитацията. За съжаление, само един прът се върнал обратно в реактора, а другите паднали достатъчно, за да изгаснат червените светлини.

За да върне всички пръти обратно в реактора, ръководителят се обадил на асистента си и му казал да натисне бутони едно и четири. Асистентът му оставил телефона, за да изпълни инструкциите, така че не чул шефа си да крещи, че е искал да каже бутони три и четири. От реактора се издигнали още четири контролни пръта, общо седем от дванадесетте пръта. Сега мощността на реактора се удвояваше на всеки две секунди.

Червените светлини отново се включили. Асистентът се опита да спусне банката от четири пръта, но само един падна обратно в реактора и дори това отне деветдесет секунди. В контролната зала настъпи паника. "Нямаше да има проблем, ако охладителната система не беше променена за теста в този ден", казва Сабоурин.

Terrestrial Energy completes preliminary siting study at Chalk River Laboratorieshttps://t.co/VGWnLpirb9 pic.twitter.com/JkublaAqQ5

— Terrestrial Energy (@TerrestrialMSR) February 27, 2019

Охлаждащата вода започнала да кипи, вместо да циркулира, за да отвежда топлината от реактора. Уредът за измерване на температурата вече не можел да се справи с рязкото повишаване на температурата. Урановите пръти се разтопили, замърсявайки охлаждащата вода.

Проектиран да работи с мощност до тридесет мегавата, реакторът нараснал до шестдесет и 100 мегавата. След това служителите изхвърлили тежката вода в резервоар и успешно спрели деленето. Пълната загуба на контрол е продължила само шестдесет и две секунди.

Предстоели обаче още проблеми. Надзорникът долу в мазето чул звука на активирани с въздух бутала, последван от тъп тътен, според Nucleus: Историята на Atomic Energy Canada Limited. Шумът всъщност е бил експлозия, която се е получила, когато водородът, образуващ се в реактора от топящия се уран, е влязъл в контакт с въздуха, влизащ в реактора. Сега охлаждащата вода се излива от повреденото устройство.

Аварията била приключила, но радиацията се разпространявала. Общо 4,5 млн. литра вода са се събрали в мазето. Водата е била седем пъти по-радиоактивна от общото световно производство на радий по онова време, според "Ядрената история на Канада" - книга, поръчана от AECL през 60-те години и написана от журналиста Уилфрид Егълстън.

Следователно изхвърлянето на тази вода в реката е било изключено. Въздухът също е бил замърсен. В сградата и околността се включиха аларми. Донохю работел наблизо като бригадир на екипа, който изграждал основите на нов реактор. След като сирените прозвучали, той разбрал, че ситуацията е сериозна.

"Когато ми предложиха работата, трябваше да науча малко за мястото, където по дяволите работим", казва той. "Така че знаех, че радиацията вероятно се разпространява по въздуха. Ето защо изведох момчетата си оттам. Просто седяхме в автобуса извън границите на централата".

Аварията е първото в света разтопяване на активната зона на реактор. "Това беше доста голямо събитие", казва Сабоурин. "Съществува международна скала за измерване на ядрените аварии според тежестта им, подобно на тази при земетресенията. Скалата е от едно до седем. Най-тежката авария, регистрирана някога, е тази в Чернобил, която е с оценка седем. Аварията в Чалк Ривър, при която е имало разтопяване на ядрото, е пет."

Събитието е неуспех за AECL и някои се притесняват, че това ще означава край за NRX. "Те казаха: "Ще се възстановим ли някога от това?", защото никой досега не е виждал подобна авария", казва Унгрин.

My Washington Post subscription allows me to share access to great journalism. Check out this gift article, at no cost to you.
That reactor, located at Chalk River Laboratories in Ontario, had suffered an explosion on Dec. 12. Radioactive material had https://t.co/DhrrOfRk0z… https://t.co/35WPHDMXQr

— Norm Clark (@Normsmusic) February 20, 2023

Почистването на района отнема 14 месеца

Изграден е тръбопровод за отвеждане на водата в пясъчна зона, за да се филтрира, преди да достигне реката. Ядрото на реактора също е било заровено в пясъчно място, което е било "доста елементарно решение", казва Махди Келфауи, професор в Университета на Квебек в Троа Ривиер и експерт по ядрената история на Канада. За да се избегне прекомерното излагане на радиация, мъжете очевидно са се редували да карат камиона, който е превозвал ядрото, което е било толкова замърсено, че човек на метър от него е можел да поеме смъртоносна доза за по-малко от час.

Около 800 служители на AECL, заедно с канадски и американски военни, помагат при почистването. "Американците бяха започнали да произвеждат подводници с ядрен двигател, а горивото за реактора се тестваше в Chalk River", казва Унгрин. "Така че интересът на американците беше да се опитат да върнат NRX в експлоатация възможно най-скоро."

Обществеността също се нуждаела от успокоение, защото слуховете започват да се разпространяват. Например в Пембрук, на петдесет километра оттам, се говорело за полицай, който намерил копчетата на палтото си потъмнели от радиацията. "Това беше първото голямо усилие на AECL за информиране на обществеността", казва Келфауи. "Корпорацията току-що беше наела първия си служител за връзки с обществеността".

В десетилетията след това AECL проучва обстойно съхранението на радиоактивни отпадъци и усъвършенства подхода си, особено предвид импровизациите, които се случват през 1952 г. През 2005 г. специалисти изследват мястото, където разтопените горивни пръти са били заровени в дървени сандъци. Те установяват, че с течение на времето кутиите са се разрушили и прътите са били в пряк контакт с почвата. Освен това, според доклад от конференция на AECL, са били намерени тридесет и две парчета пръти, което е повече от деветнадесетте парчета, посочени в документацията. През 2007 г. всички те са преместени в по-подходяща зона за съхранение.

След като отново е пуснат в експлоатация, NRX има дълъг живот, като е спрян окончателно едва през 1993 г.

Ядрена авария през 1958 Г.

Мощният реактор АМОРЕ, наречен NRU (National Research Universal), е построен в сграда до NRX и започва да работи през 1957 г. с мощност 200 мегавата.

На 24 май 1958 г. реакторът е спрян, за да могат повредените горивни пръти да бъдат извадени с помощта на кран и колби с водно охлаждане, след което да бъдат поставени в басейн за съхранение. Махафи разказва в "Atomic Accidents", че когато работниците извадили втория прът, забелязали, че горивната му колба вече не съдържа вода.

Операторът на крана се опитва да вкара отново пръчката в реактора, но тя се заклещва и не може да влезе докрай. Членовете на екипажа в гумени костюми и респиратори я напръскаха с вода, но без особен успех. Кранът се опита да издърпа пръта обратно, но той се счупи и се запали. Докато кранът премествал част от пръта към басейна, парче уран с дължина деветдесет сантиметра се освободило и паднало в ремонтната шахта.

This Week in #history: the NRX reactor at Chalk River Laboratories, the world’s most powerful for several years, becomes operational. https://t.co/VD6yIVu9X1 pic.twitter.com/WUaHxP1hY4

— Parks Canada (@ParksCanada) July 19, 2021

"Радиоактивността от горящия активен уран беше пренесена от изпаренията под формата на прах, замърсявайки цялото реакторно отделение и други части на сградата на NRB. Тъй като активността беше много висока, персоналът беше евакуиран. Никой не можеше да остане в района за повече от кратък период - две минути", пише Дейвид А. Кийс, генерален мениджър на съоръжението в Крек Ривър, в доклад, цитиран от Егълстън. Служителите, сред които и счетоводител, се редували да изсипват кофи с пясък върху горящия метал от подиума. В рамките на петнадесет минути огънят е потушен.

При този втори инцидент Донохю е имал място на първия ред, тъй като е работил в оперативния екип на NRU. Той пренася кофи с пясък до асансьора след инцидента. "Знаехме, че животът ни е изложен на риск. Всяка смяна беше мъчение", спомня си той, седнал в прекрасния си дом в Пембрук, Онтарио, до приятеля си Джордж Кили. Донохю казва, че той и колегите му бързо са надхвърлили границата на радиацията, която се е смятала за допустима. По-късно му е възложено да подготви доброволци, които да влязат в централата и да я обезвредят.

Кили си спомня, че екипът на Донохю го е подготвил за работа. Обикновено той работел в сградата на металургията, но веднага се съгласил да помогне при почистването. Ръководителите му обяснили мисията: да влезе в тъмния като смола завод, да намери голям вакуумен маркуч и да го използва, за да засмуче "флуоресцентни топчета" на пода в продължение на десет минути. "Едно беше да ми обяснят, а друго - да го направя", казва Кили.

"Влязох и намерих маркуча за прахосмукачка, който беше дълъг около осем метра. На края му имаше коляно, което се плъзгаше настрани, защото го бяха залепили с тиксо. Докато разбера какво правя, вече трябваше да се измъкна. Сигурно съм прахосмукирал площ от едва около десет квадратни метра." За пореден път в операцията участват над 800 служители на AECL, както и 300 военни.

Инцидентът през 1958 г. е по-малко сериозен от предишния. Тя никога не е била класифицирана, но потенциално би била от четвърто или пето ниво. Реакторът е спрян само за шест месеца. Той също има дълга кариера, като в продължение на десетилетия се превръща в основен източник на медицински изотопи за цялата планета. В крайна сметка той преустанови работа през 2018 г.

Предвид събитията от 1952 г. и 1958 г., когато дошло време за проектиране на известните реактори CANDU, които произвеждат електроенергия, била добавена допълнителна мярка за сигурност. "В Канада, освен контролните пръти, които падат надолу от гравитацията или с пружина, има още една напълно независима система", казва Сабоурин. "Тя инжектира отрова, гадолиний, за да поглъща неутрони."

The first serious nuclear accident occurred at Chalk River Laboratories in 1952, followed by a second incident in 1958. Now the federal government is compensating workers who took part in cleanup efforts https://t.co/eAD4q3M1or

— The Walrus (@thewalrus) March 7, 2023

Въпреки научното си значение двете аварии до голяма степен са забравени. Това е жалко, казва Келфауи. "Трябваше да се обърне повече внимание на тези инциденти и на работниците, изложени на дози радиация по време на почистването."

Гордън Едуардс е съосновател на Канадската коалиция за ядрена отговорност (Canadian Coalition for Nuclear Responsibility). През 1979 г. той получава обаждане от общностна група в Монреал. "Те казаха: "Имаме военен, който се свърза с нас за инцидент, станал в Чалк Ривър, в ядрен реактор, през 1958 г. Чували ли сте някога за това? Този човек има множество ракови заболявания и се опитва да получи пенсия за вреди, нанесени по време на военната му служба".

Едуардс се съгласява да помогне на мъжа, Бярни Ханибал Полсън, който е претърпял десетки операции за лечение на базоцелуларни карциноми в аналната област, по гърдите и лицето. Изглежда, че радиоактивните частици са попаднали в космените фоликули на Полсън. Те не са били открити по тялото му, след като е преминал през опасната зона и се е изкъпал, защото са били алфа частици, които се откриват по-трудно от бета или гама радиацията.

През 1982 г. Едуардс работи в екип с Дънкан Томас, професор по епидемиология в университета "Макгил", за да направи проучване на здравето на военния персонал, участвал в почистването. Според статия в Le Devoir Томас съобщава на Канадската пенсионна комисия, че е успял да открие шестдесет и пет от мъжете, петнадесет от които са имали някакъв вид рак, четири пъти повече от нормалното ниво на рак, установено сред общото население.

През шестте години след първата им среща Едуардс и Полсън се явяват пред Канадската пенсионна комисия осем пъти, без да спечелят делото си. Федералният апелативен съд нарежда преразглеждане на въпроса и Полсън най-накрая получава пенсия.

Що се отнася до Донохю и Кили, те не са имали дългосрочни последици, за които да знаят. Но гласът на Донохю се променя, когато говори за Реймънд Паплински, кранист в NRU. В резултат на рак на синусите Паплински претърпява няколко операции, които го обезобразяват.

"Видях го в магазина за хранителни стоки един неделен следобед, а той се обърна и не искаше да ме види. Все пак отидох при него и му казах: "Рей, аз съм с теб". Това беше най-тъжната гледка, която някога съм виждал." Паплински подава искове, но умира, без да получи обезщетение. "Нито цент", казва Донохю.

През 2008 г. Донохю и Кили са шокирани, когато научават, че военнослужещите, участвали в усилията за обеззаразяване на река Креда през 50-те години на миналия век, могат да поискат обезщетение, докато бившите служители на AECL нямат право на такова. Дали някога ще получат възмездие?

Кили и Донохю казват, че няма да повярват на новината, докато не получат чека по пощата.