Атомные реакторы умеют летать, но низэнько-низэнько
Запостил в ru_history про SL-1. Поскольку в процессе приведения его к более соответствующему формату сообщества виду, пост фактически переписан (и дополнен картинками) - запощу дубль и к себе - пусть будет - для сохранности и вообще.
У нас сейчас в моде плавящиеся водяные кипящие реакторы. На самом деле они иногда еще умеют и летать. Но невысоко и недолго.
В конце 50-х - начале 60-х американские военные затеяли программу малогабаритных реакторов малой мощности, предназначенных для энергоснабжения и отопления удаленных полярных точек (изначально - радарных станций раннего предупреждения). Первым опытным образцом был так реактор SL-1 с максимальной тепловой мощностью 3 мегаватта и рабочей - 200KWt электрической и 400KWt тепловой (для отопления в смысле) мощности. Его установили в Айдахо и стали экспериментировать.
Здание, где был установлен реактор
Разрез здания
Событие, которому посвящен это пост случилось 3 января 1961 года, примерно через 2 с половиной года после начала эксплуатации: реактор был остановлен на рождественские праздники и третьего января его начали готовить к запуску. В числе прочего в реактор надо было установить приборы для измерения нейтронного потока, для чего три техника - Джон Бернс, Ричард МакКинли и Ричард Легг сняли верхнюю крышку, отсоединили приводы управляющих стержней, выполнили необходимые действия и ближе к вечеру стали собирать все обратно.
Разрез реакторной шахты
В 9:01 вечера на пульт охраны поступил сигнал тревоги, третий по счету за этот день. Пожарная команда в очередной раз отправилась проверять, в 9:11 явилась к зданию, снаружи не заметила ничего необычного, в корпусе управления ничего странного тоже не обнаружила и пошла проверять реакторный корпус. При входе они увидели сигнал радиационной опасности. Они вызвали дежурного радиолога и в 9:17 попытались войти в здание в кислородных аппаратах, после того, как радиометры зашкалило на отметке 25 р/ч, радиолог сходил за нормальным радиометром и защитными костюмами и они повторили попытку. Этот прибор тоже зашкалило - на отметке 500 р/ч (как выяснилось позже - уровень радиации там в это время составлял около 1000 р/ч). Они заглянули в помещение реактора, заметили разрушения, но к реактору подойти не рискнули.
в 10:30 прибыли вызванные из города главный радиолог и руководитель работ компании-подрядчика и спасатели вошли в помещение. Там они обнаружили два изуродованных тела - труп Бернса и подающего признаки жизни МакКинли. Забегая по-очереди на срок примерно около минуты, МакКинли вытащили, он был без сознания и примерно через полчаса умер. Минут через десять обнаружили и Легга - он был приколот к потолку зала управляющим стержнем. На следующий день тоже посменно и "короткими перебежками" вытащили труп Бернса.
Times Daily, 5 января 1961 года
9 января сумели зацепить и вытащить и Легга. Все три тела были радиоактивны - у поверхности кожи уровни радиации составляли от 100 до 500 р/ч. Хоронить их пришлось в свинцовых гробах в забетонированных могилах. Наиболее высокоактивные части тел были похоронены отдельно.
Расследование показало, что причиной взрыва было то, что Бернс (и, возможно, находящийся рядом с ним Легг) выдвинул центральный управляющий стержень примерно на 50 сантиметров (практически полностью), в реакторе началась экспоненциальная цепная реакция. Примерно через 5 миллисекунд он развил мощность 20 гигаватт и закипевшая вода выбила управляющие стержни и проч, одним из них и пришпилило к потолку Легга, и подбросила сам реактор на высоту примерно три метра. Бернс и Легг были убиты на месте, МакКинли пострадал меньше, но ненамного. Насколько я понимаю, высокой радиоактивностью тела обязаны в значительной степени полученной в этот момент дозе нейтронного облучения.
Реактор после взрыва, вид сверху
В водяных реакторах вода играет роль замедлителя нейтронов и потому после выброса и выкипания воды ядерная реакция в полном соответствии с наукой заглохла: это обычно считается аргументом в пользу невозможности взрыва реакторов такого типа - при повышении температуры реактивность и, стало быть, мощность, реактора снижается, а при ее выкипании он глохнет. Как можно видеть, в этом аргументе есть слабое место - реактор может "успеть раньше".
Зачем именно Бернс выдвинул стержень точно неизвестно - для присоединения к механизму управления его действительно надо было выдвинуть, но на несколько сантиметров. Основных версии две - перед этим стержни в реакторе часто застревали, возможно он застрял и в этот раз и когда за него потянули слишком сильно стронулся и выскочил слишком далеко, возможно - Бернс просто решил "разработать" стержень, дернув его туда-сюда. Точно неизвестно.
Собственно вот и вся история. Как ни странно, выброса радиации за пределы здания практически не произошло. В конце 1961 года вытащили остатки реактора:
Бронированный примерно 10 см броней кран со свинцовыми
стеклами извлекает реактор из здания
И в конце концов все радиоактивное барахло было захоронено неподалеку от места аварии: перевозить это не рискнули. В процессе ликвидации три человека получили дозы, превышающие 25 рентген (тогдашнюю норму), еще около 30 - от 3 до 25. Такие дела.
Из аварии были сделаны некоторые выводы: в частности, обязательным условием для новых реакторов стало то, что в них не должна начинаться ядерная реакция при полном удалении одного управляющего стержня. Кроме того американцы озаботились радиометрами с большими пределами измерений - поскольку стандартные 500 р/ч оказались недостаточными.
Программа была продолжена и несколько станций действительно были введены в эксплуатацию, одна из них находилась на американской полярной станции Мак-Мердо и проработала там до 1973 года.
Cпустя почти четверть века на теже примерно грабли наступили наши при перегрузке топлива на ПЛ К-431. Реактор ВМ-А водо-водяной, но взорвался он даже лучше, чем SL-1. Правда, благодаря тому, что он был загружен свежим топливом радиационное заражение было сравнительно незначительным и быстро снизилось.
У нас сейчас в моде плавящиеся водяные кипящие реакторы. На самом деле они иногда еще умеют и летать. Но невысоко и недолго.
В конце 50-х - начале 60-х американские военные затеяли программу малогабаритных реакторов малой мощности, предназначенных для энергоснабжения и отопления удаленных полярных точек (изначально - радарных станций раннего предупреждения). Первым опытным образцом был так реактор SL-1 с максимальной тепловой мощностью 3 мегаватта и рабочей - 200KWt электрической и 400KWt тепловой (для отопления в смысле) мощности. Его установили в Айдахо и стали экспериментировать.
Здание, где был установлен реактор
Разрез здания
Событие, которому посвящен это пост случилось 3 января 1961 года, примерно через 2 с половиной года после начала эксплуатации: реактор был остановлен на рождественские праздники и третьего января его начали готовить к запуску. В числе прочего в реактор надо было установить приборы для измерения нейтронного потока, для чего три техника - Джон Бернс, Ричард МакКинли и Ричард Легг сняли верхнюю крышку, отсоединили приводы управляющих стержней, выполнили необходимые действия и ближе к вечеру стали собирать все обратно.
Разрез реакторной шахты
В 9:01 вечера на пульт охраны поступил сигнал тревоги, третий по счету за этот день. Пожарная команда в очередной раз отправилась проверять, в 9:11 явилась к зданию, снаружи не заметила ничего необычного, в корпусе управления ничего странного тоже не обнаружила и пошла проверять реакторный корпус. При входе они увидели сигнал радиационной опасности. Они вызвали дежурного радиолога и в 9:17 попытались войти в здание в кислородных аппаратах, после того, как радиометры зашкалило на отметке 25 р/ч, радиолог сходил за нормальным радиометром и защитными костюмами и они повторили попытку. Этот прибор тоже зашкалило - на отметке 500 р/ч (как выяснилось позже - уровень радиации там в это время составлял около 1000 р/ч). Они заглянули в помещение реактора, заметили разрушения, но к реактору подойти не рискнули.
в 10:30 прибыли вызванные из города главный радиолог и руководитель работ компании-подрядчика и спасатели вошли в помещение. Там они обнаружили два изуродованных тела - труп Бернса и подающего признаки жизни МакКинли. Забегая по-очереди на срок примерно около минуты, МакКинли вытащили, он был без сознания и примерно через полчаса умер. Минут через десять обнаружили и Легга - он был приколот к потолку зала управляющим стержнем. На следующий день тоже посменно и "короткими перебежками" вытащили труп Бернса.
Times Daily, 5 января 1961 года
9 января сумели зацепить и вытащить и Легга. Все три тела были радиоактивны - у поверхности кожи уровни радиации составляли от 100 до 500 р/ч. Хоронить их пришлось в свинцовых гробах в забетонированных могилах. Наиболее высокоактивные части тел были похоронены отдельно.
Расследование показало, что причиной взрыва было то, что Бернс (и, возможно, находящийся рядом с ним Легг) выдвинул центральный управляющий стержень примерно на 50 сантиметров (практически полностью), в реакторе началась экспоненциальная цепная реакция. Примерно через 5 миллисекунд он развил мощность 20 гигаватт и закипевшая вода выбила управляющие стержни и проч, одним из них и пришпилило к потолку Легга, и подбросила сам реактор на высоту примерно три метра. Бернс и Легг были убиты на месте, МакКинли пострадал меньше, но ненамного. Насколько я понимаю, высокой радиоактивностью тела обязаны в значительной степени полученной в этот момент дозе нейтронного облучения.
Реактор после взрыва, вид сверху
В водяных реакторах вода играет роль замедлителя нейтронов и потому после выброса и выкипания воды ядерная реакция в полном соответствии с наукой заглохла: это обычно считается аргументом в пользу невозможности взрыва реакторов такого типа - при повышении температуры реактивность и, стало быть, мощность, реактора снижается, а при ее выкипании он глохнет. Как можно видеть, в этом аргументе есть слабое место - реактор может "успеть раньше".
Зачем именно Бернс выдвинул стержень точно неизвестно - для присоединения к механизму управления его действительно надо было выдвинуть, но на несколько сантиметров. Основных версии две - перед этим стержни в реакторе часто застревали, возможно он застрял и в этот раз и когда за него потянули слишком сильно стронулся и выскочил слишком далеко, возможно - Бернс просто решил "разработать" стержень, дернув его туда-сюда. Точно неизвестно.
Собственно вот и вся история. Как ни странно, выброса радиации за пределы здания практически не произошло. В конце 1961 года вытащили остатки реактора:
Бронированный примерно 10 см броней кран со свинцовыми
стеклами извлекает реактор из здания
И в конце концов все радиоактивное барахло было захоронено неподалеку от места аварии: перевозить это не рискнули. В процессе ликвидации три человека получили дозы, превышающие 25 рентген (тогдашнюю норму), еще около 30 - от 3 до 25. Такие дела.
Из аварии были сделаны некоторые выводы: в частности, обязательным условием для новых реакторов стало то, что в них не должна начинаться ядерная реакция при полном удалении одного управляющего стержня. Кроме того американцы озаботились радиометрами с большими пределами измерений - поскольку стандартные 500 р/ч оказались недостаточными.
Программа была продолжена и несколько станций действительно были введены в эксплуатацию, одна из них находилась на американской полярной станции Мак-Мердо и проработала там до 1973 года.
Cпустя почти четверть века на теже примерно грабли наступили наши при перегрузке топлива на ПЛ К-431. Реактор ВМ-А водо-водяной, но взорвался он даже лучше, чем SL-1. Правда, благодаря тому, что он был загружен свежим топливом радиационное заражение было сравнительно незначительным и быстро снизилось.