Le désastre nucléaire Windscale

Le désastre nucléaire Windscale

Dans la matinée du vendredi 11 octobre 1957, les travailleurs du réacteur nucléaire Windscale Pile 1 près de Seascale, dans l'État de Cumberland, en Angleterre, ont été confrontés à un choix terrible: laisser un incendie faire rage s'éteindre tout en libérant des niveaux dangereusement élevés de rayonnements ionisants dans le réacteur. la campagne environnante; ou, essayez d'éteindre la conflagration avec de l'eau, une option qui pourrait provoquer une explosion d'hydrogène (encore une fois, en libérant des niveaux dangereux de rayonnement, ainsi que de faire exploser les travailleurs). Voici l’histoire de ce qu’ils ont fait:

Conception du réacteur

À Seascale, deux réacteurs destinés à la production de plutonium avaient été construits à la hâte à la fin des années 1940 et au début des années 1950: Windscale Piles 1 et 2. Les deux réacteurs étaient essentiellement des blocs de graphite avec des tiges revêtues d’uranium en uranium, d’autres éléments et / ou des isotopes à travers le graphite par ailleurs solide. De l'air a été soufflé d'un côté sur le graphite et les tiges pour les refroidir, tandis que de l'air chaud a été extrait de l'autre extrémité et ventilé à travers de grandes cheminées de décharge. Des filtres, ajoutés à la hâte à la dernière minute sous l'impulsion d'une âme presciente, ont été placés en haut de chaque pile.

La fission nucléaire s'est produite dans le noyau lorsque des neutrons sont entrés en collision avec l'uranium. Des neutrons supplémentaires ont été produits au cours de ce processus. Ils ont également été transformés en graphite. Cette interaction a transformé la structure cristalline du graphite et l’a fait accumuler de l’énergie jusqu’à un moment (qui n’est généralement pas commode) au cours duquel il pourrait libérer soudainement et dangereusement de la chaleur. Connu comme un dégagement d'énergie de Winger, cela s'est passé à Windscale Pile 2, quelque temps avant l'incendie.

Plutôt que de prendre le temps de redéfinir le réacteur afin que tous ses systèmes soient en mesure de gérer ce problème en toute sécurité, les travailleurs ont reçu l'ordre de bricoler une solution (expliquée ci-dessous). Pourquoi? La politique… naturellement.

Hubris et la guerre froide

Au cours des années qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale, la Grande-Bretagne avait désespérément besoin de la bombe H pour être sur un pied d'égalité avec les nouveaux Américains puissants. Après des années de négociations pour la recette magique, le Britannique Harold Macmillan avait finalement réussi; fin octobre 1957, il devait signer le Déclaration d'intention commune du président et du premier ministre du Royaume-Uni, par lequel les États-Unis partageraient avec la Grande-Bretagne les secrets de l'armement atomique.

Avant la révélation, les autorités britanniques répugnaient à montrer aux Américains que leurs réacteurs présentaient des défauts, des problèmes ou des défauts. Ainsi, plutôt que de ré-outiller ou de revoir la conception pour assurer un fonctionnement correct et sûr, ils ont souvent poussé les matériaux existants à des limites et selon des méthodes qui n’avaient jamais été conçues pour être utilisés.

Par exemple, avec le problème énergétique de Winger, ils ont profité de la capacité du carbone à retrouver sa place en tant que graphite à des températures très élevées. Cette méthode, connue sous le nom de recuit, implique un cycle d’un ou deux jours de chauffage temporaire du noyau beaucoup plus élevé que n’importe quel équipement, y compris le système de refroidissement, avait été conçu pour gérer (à 485F); ensuite, le réacteur serait soumis à une période de refroidissement jusqu'à ce qu'il soit en sécurité pour la fission. La température dans le réacteur a été contrôlée à l'aide de thermocouples bien adaptés au fonctionnement normal, mais ne permettant pas de mesurer correctement les variations de température provoquées par le processus de recuit. Pour aggraver les choses, au fil du temps, il a fallu plus de chaleur et plus de cycles pour libérer l'énergie supplémentaire, mais même dans ce cas (inconnu jusqu'à après l'accident), des poches d'énergie de Wigner restaient au centre.

En outre, lorsque les États-Unis ont cessé d’armer leurs bombes au plutonium au tritium, les autorités britanniques ont ordonné aux usines de Windscale de faire de même - bien qu’elles n’aient pas été conçues pour cela. À la suite des ordres, les travailleurs du nucléaire ont modifié les réacteurs, en particulier un composant impliqué dans le refroidissement du combustible. Non sans conséquences, des zones surchauffées ont commencé à se former dans le cœur, mais comme les thermocouples n’étaient pas conçus pour surveiller ces événements, les relevés de chaleur dans le réacteur sont restés dans la zone de sécurité - jusqu’à bien trop tard.

Le feu

Le réacteur est surchauffé dans le cadre d'un cycle de recuit le 8 octobre 1957; après que les ouvriers eurent conclu que le recuit avait réussi, comme cela était typique, des tiges de refroidissement ont été insérées pour terminer le cycle. À mi-parcours, les travailleurs ont réalisé que le dégagement d'énergie souhaité de Wigner n'était pas encore complètement passé, ils ont donc augmenté la chaleur.

De nombreux experts pensent que même avant ce second chauffage, certaines parties du noyau étaient beaucoup plus chaudes que d’autres, mais les travailleurs n’avaient aucun moyen de le savoir car les thermocouples ne le mesuraient pas et ne le pouvaient pas. En tout état de cause, il est généralement admis que les points chauds combinés au second chauffage ont rompu une cartouche, provoquant ainsi un incendie. Même après cela, les thermocouples n’ont pas enregistré d’augmentation de la température.

Le 10 octobre 1957, les travailleurs sont devenus nerveux. La baisse typique de la température à cœur qui aurait dû suivre la libération de Wigner ne s'est pas produite; au moins un thermocouple enregistrait une augmentation constante de la température. Sans se rendre compte que le noyau était en feu, les travailleurs augmenté le flux d'air; ajouter de l'oxygène à la flamme; les éléments radioactifs ionisants ont été poussés dans la cheminée et ramassés par des moniteurs.À ce moment-là, les travailleurs ont compris que quelque chose n'allait pas du tout.

Il est important de se rappeler que les travailleurs du nucléaire dans cette histoire étaient des héros. Ils auraient peut-être dû réfléchir à deux fois avant de chauffer le noyau deux fois sur le 8th, ou en augmentant le débit d'air sur le 10th, les facteurs qui ont réellement provoqué l’incendie à Windscale sont ceux de la politique, dont les salaires sont bien au-dessus de leur tête, par des personnes qui n’ont pas vraiment l’expertise des ingénieurs en la matière.

En tout état de cause, plus tard le 10e les travailleurs ont revêtu un équipement de protection pour examiner le carburant; Ce n'est qu'alors qu'ils se sont rendus compte que cela brûlait depuis presque deux jours. Le directeur de l'usine a escaladé le bâtiment du réacteur et a constaté que l'enfer qui faisait rage entrait en contact avec le béton contenant. horrifié, il savait que le béton protecteur n'avait pas été conçu pour résister à ce type d'incendie.

Éteindre le feu

Ils n'avaient pas de bonnes options. Le 11 octobre 1957, la température dans le réacteur était supérieure à 2300 ° F (la lave expulsée pendant une éruption est généralement plus froide que celle-ci); en fait, après avoir inséré un poteau en métal dans le cadre d’une tentative infructueuse d’extinction du feu, la fin s’éteignit.

À cette température, lorsque l'eau (H2O) frappe le métal en fusion (comme dans le réacteur), elle s'oxyde et l'hydrogène se sépare de l'oxygène; les travailleurs craignaient que l'hydrogène ne se mélange à l'air entrant et n'explose, déchirant la zone de confinement, exposant la population à des radiations dangereuses et tuant les travailleurs.

N’oubliez pas que, en raison de la conception louche des réacteurs, les rayonnements ionisants à des niveaux dangereux ont fui pendant des jours. Si les travailleurs choisissaient simplement de laisser le feu s’éteindre de lui-même, même si le confinement n’avait pas échoué (il aurait presque certainement échoué), les radiations auraient continué de contaminer la campagne.

Alors, ils ont essayé leur seule autre option: affamer le feu avec du dioxyde de carbone liquide; malheureusement, ils ne pouvaient pas appliquer beaucoup. En fin de compte, l’incendie a eu le dernier mot car il a même consommé de l’oxygène dans le CO2.

N'ayant plus d'autre choix, ils ont allumé les tuyaux, bien qu'ils aient encore peur d'éteindre les systèmes de refroidissement et de ventilation. L’eau n’a pas provoqué d’explosion, mais elle n’a guère atténué les flammes. Dans un dernier effort, le réacteur a été nettoyé de tout le monde sauf le directeur de l’installation et le chef des pompiers, et l’air a été fermé.

Le responsable a de nouveau grimpé dans le réacteur et a découvert que le feu affamé créait une puissante aspiration dans une tentative infructueuse de se maintenir. Sans succès, les flammes se sont éteintes lentement, puis la lueur a reculé. On a continué à verser de l'eau sur le noyau pendant encore 24 heures, jusqu'à ce qu'il soit complètement refroidi.

Conséquences

Toujours soucieux de mettre la main sur la conception des armes nucléaires, les dirigeants britanniques ont dissimulé la véritable cause de l’accident et en ont attribué la responsabilité aux travailleurs héroïques de Windscale. La duperie a été couronnée de succès et les États-Unis ont partagé leurs secrets nucléaires avec les Britanniques. Des enquêtes ultérieures, menées par la BBC et d’autres, ont révélé que c’était finalement la politique assouplie du gouvernement en matière de sécurité qui était à blâmer.

Sur le plan de la santé, c’était aussi un désastre. Bien que cela ne soit pas du même ordre que Tchernobyl, on pense que les rejets d’iode-131, de césium-137 et de xénon-133 dans Windscale ont causé au moins 200 cas de cancer; on pense que les chiffres seraient beaucoup plus élevés sans l'ajout de filtres à la dernière minute.

Heureusement, cependant, les courageux travailleurs qui ont fait face à l’incendie n’ont pas augmenté leur taux de cancer ou de mortalité; en fait, le responsable du réacteur, qui a effectué l’échelle à plusieurs reprises, est décédé en 2008, à l’âge de 90 ans.

Après le refroidissement par le feu, 15 tonnes de combustible d'uranium ont été scellées dans le réservoir du réacteur sur le site, et sa mise hors service n'est pas prévue avant 2037.

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