Acidente do reator na usina nuclear de Three Mile Island

Usina nuclear de Three Mile Island, onde ocorreu o acidente

O acidente do reator na usina nuclear Three Mile Iceland em Harrisburg (Pensilvânia) nos Estados Unidos em 28 de março de 1979, um Grave acidente ( INES estágio 5), que é o reator da Unidade 2 da usina nuclear Three Mile Islândia em um derretimento parcial veio em Cerca de um terço do núcleo do reator foi fragmentado ou derretido.

o acidente

Desligamento rápido

Em 28 de março de 1979 às 4:00:36 hora local , uma válvula na linha de alimentação do condensador para as duas bombas de alimentação principais no circuito secundário fechou durante o trabalho de manutenção no sistema de limpeza de condensado devido a um mau funcionamento do pneumático ao controle. As bombas foram desligadas imediatamente, o que fez com que o reator não fosse resfriado pelos dois geradores de vapor .

Como consequência da falha da bomba, foi acionado o desligamento de emergência , ou seja, as hastes de controle caem entre as hastes de combustível e encerram a reação em cadeia . Como resultado, a produção de calor nuclear cai repentinamente, mas não a zero. No caso do reator TMI, esta chamada produção de calor pós - decaimento foi de cerca de 6% da produção térmica nominal do reator, ou seja, aproximadamente 155 MW, imediatamente após o desligamento. Ele teve que ser removido pelo resfriamento de emergência. As bombas auxiliares de alimentação iniciaram conforme o esperado, mas não conseguiram fornecer água para os geradores de vapor porque várias válvulas foram fechadas. O sistema de alimentação de água de emergência foi testado 42 horas antes do acidente e a posterior abertura das válvulas foi negligenciada.

Válvula de alívio de pressão aberta

Sem resfriamento, a temperatura e a pressão no circuito primário do reator aumentaram rapidamente. Contra uma pressão perigosa, havia em cima do pressurizador uma válvula de segurança . Durante a operação normal, ele deve fechar firmemente até 151 bar para que nenhuma radioatividade escape. Com uma pressão um pouco mais alta, no entanto, ele deve abrir totalmente para cumprir sua função de segurança, soprando uma tonelada de vapor por minuto. Para isso, possui uma estrutura de dois estágios (válvula de alívio operada por piloto, PORV ).

Representação esquemática simplificada do bloco 2

Era uma válvula de escape de segurança full-lift (SBV) que abre totalmente com histerese no valor de pressão superior, 158 bar, e então permanece aberta até que o ponto de comutação inferior, 155 bar, seja alcançado. 13 segundos teriam sido suficientes. Neste caso, a válvula emperrou e permaneceu aberta. Não havia exibição direta da posição da válvula na sala de controle, então esse mau funcionamento passou despercebido. O vapor contaminado radioativamente primeiro disparou para um grande tanque de purga cheio de água e condensou-se lá enquanto aquecia o conteúdo do tanque até que seu disco de ruptura quebrou a uma sobrepressão de quase 1 bar e o refrigerante escapou para a contenção , a contenção do reator.

Isso também passou despercebido, de modo que não ajudou muito o fato de que, após oito minutos, as válvulas fechadas da alimentação de emergência foram percebidas e abertas: o circuito primário foi agora resfriado novamente, mas uma bolha de vapor crescendo continuamente se formou na extremidade superior do vaso de pressão do reator devido à perda de refrigerante. Na verdade, o pressurizador deveria evitar bolhas de vapor no circuito primário conectando-o a um ponto alto e quente no circuito primário durante a operação normal com um cilindro cheio com 22 m³ de água e acima disso com 19 m³ de vapor. Alto significa pressão hidrostática mais baixa e quente significa pressão de vapor mais alta, de modo que a única bolha de vapor no circuito primário deve surgir no pressurizador de acordo com o projeto do reator. A evaporação de uma tonelada de água de resfriamento por minuto, entretanto, resfriou o conteúdo do pressurizador e baixou a pressão de vapor ali. A bolha de vapor entrou em colapso em favor da bolha no reator. Em qualquer caso, o refrigerante estava constantemente sendo perdido, mas o pressurizador excessivamente cheio - o único emissor para o indicador de nível do circuito primário estava localizado lá - simulou o oposto. Durante o treinamento, os técnicos do reator foram ensinados a evitar que o pressurizador se encha completamente de água em todas as circunstâncias, para que sua função de absorver picos de pressão com suavidade seja garantida. É por isso que um dos operadores do reator finalmente interrompeu o suprimento automático de refrigerante para o circuito primário.

Núcleo do reator derretido no acidente de Three Mile Island.
1. Conexão 2B
2. Conexão 1A
3. cavidade
4. fragmentos soltos do núcleo
5. crosta
6. material fundido
7. fragmentos na câmara inferior
8. possível região empobrecida de urânio
9. passagem destruída
10. escudo perfurado
11. camada de Material derretido nas superfícies dos dutos de desvio
12. Danos na grade superior

Núcleo do reator superaquecido

Quando a produção de calor caiu lentamente, um acidente de perda de refrigerante começou: apenas uma hora depois que o reator foi desligado, a produção de calor de decadência ainda era de aproximadamente 30 MW. Após quase uma hora e 20 minutos de lento aumento de temperatura, as bombas no circuito primário começaram a cavitar devido ao aumento da pressão de vapor . As bombas foram desligadas e acreditava-se que a convecção natural mantinha a água fluindo. Mas a grande bolha de vapor no vaso de pressão do reator bloqueou a convecção. Após um total de cerca de 130 minutos, as barras de combustível começaram a secar e a superaquecer. A casca das barras de combustível oxidou por meio de uma reação de zircônio - água , o hidrogênio foi liberado e os elementos do combustível derreteram. O hidrogênio liberado, junto com o refrigerante, que já estava misturado ao hidrogênio para proteção contra a corrosão, atingiu a contenção pela válvula de alívio de pressão aberta (PORV) pelo tanque de purga e formou o oxidrogênio com o oxigênio ali presente .

O refrigerante que flui, que agora está fortemente contaminado radioativamente devido aos elementos combustíveis destruídos, é coletado no ponto mais profundo da contenção, o chamado reservatório. De lá, ele foi bombeado para um tanque coletor em um prédio vizinho devido a um erro de comutação. O tanque acabou transbordando, a água foi liberada e uma parte menor desses gases radioativos chegou ao meio ambiente por meio de filtros inadequados.

Colapso parcial

A mudança de turno na sala de controle às 6h00. Os recém-chegados concluíram indiretamente, também devido às leituras de alta temperatura do reator, que havia uma perda de refrigerante e que apenas o PORV poderia ser responsável por isso. Eles usaram uma válvula de corte para impedir a perda de água de resfriamento. Nesse momento, 150 m³ de água de resfriamento já haviam escapado do circuito de resfriamento primário. 165 minutos se passaram desde o início do incidente, quando água contaminada radioativamente atingiu os sensores. Nesse momento, as leituras no circuito de resfriamento primário eram 300 vezes mais altas do que o esperado: o derretimento estava em pleno andamento.

Por muito tempo, os operadores da sala de controle não perceberam a quantidade de água que restava no circuito de resfriamento primário. Cerca de três horas e meia após o início do incidente, os especialistas que correram para a área tomaram conhecimento das consequências - uma nova água foi bombeada para o circuito primário. Posteriormente, foi determinado que cerca de metade do inventário havia derretido e que nessa massa derretida um estado supercrítico teria sido perfeitamente possível.

Visita da sala de controle de Three Mile Island-2 pelo então presidente dos EUA Jimmy Carter em 1º de abril de 1979

Ventilação na área

Uma válvula de segurança de reserva foi posteriormente aberta para reduzir a pressão no circuito primário. Após nove horas, a mistura de gás oxidrogênio inflamado na contenção, cuja pressão interna subiu brevemente para quase 2 bar de sobrepressão, próximo à pressão de projeto. Já haviam se passado quase 16 horas quando as bombas do circuito primário foram religadas e a temperatura central começou a cair. Durante a semana seguinte, tanto o hidrogênio quanto o vapor d'água foram removidos da contenção do reator . Isso era feito por um lado por condensadores e por outro lado, o que era muito controverso, por ventilação na atmosfera . De acordo com as estimativas, o gás radioativo escapou durante o incidente (na forma de criptônio -85; meia-vida de 10,75 anos ) com uma atividade de cerca de 1,665 · 10 ¹⁵ Bq .

Ações após o acidente

A causa do acidente foi justificada pelos equipamentos deficientes na sala de controle e pelo treinamento inadequado dos funcionários. Uma investigação concluiu que o acidente poderia ter sido evitado se a equipe tivesse percebido que o PORV no pressurizador estava aberto e fechado - o acidente em Three Mile Island teria permanecido um evento insignificante. Mas, além da má conduta da equipe, não havia a chamada sonda de nível de enchimento que teria indicado o respectivo nível de enchimento do vaso do reator para os operadores.

Manifestação em 4 de setembro de 1979

Em um primeiro estudo de longo prazo realizado durante um período de 18 anos, de acordo com exames médicos, nenhum dano à saúde foi encontrado em cerca de 30.000 residentes. Como resultado, milhares de queixas das pessoas afetadas foram indeferidas pelos tribunais. Iniciativas de cidadãos como “Alerta de Three Mile Island” e “Union of Concerned Scientists” questionaram as declarações feitas pela indústria e pela autoridade de controle nuclear do NRC . De acordo com o "TMI Alert", vários residentes em um raio de uma milha adoeceram ou morreram após o acidente e cujos parentes foram indenizados pela empresa operadora MetEd. Além disso, os residentes das cidades vizinhas de Harrisburg, Royalton e Middletown foram encontrados sob enorme estresse psicológico, que foi agravado pelas medidas de evacuação - causado principalmente pelo fato de que a radiação ionizante não é imediatamente perceptível.

Um estudo independente mostrou que, seis anos após o acidente, a incidência de câncer no lado a sotavento da usina (de costas para o vento) era significativamente maior do que no lado do vento, em alguns lugares em mais de 150 por cento.

Limpar

Trabalhos de limpeza de áreas contaminadas no prédio auxiliar do reator em outubro de 1979

O núcleo do reator foi em grande parte destruído pelo acidente na Unidade 2, de modo que esta unidade da usina não pôde ser colocada novamente em operação. O trabalho de limpeza de agosto de 1979 a dezembro de 1993, que se limitou a desmontar o reator, custou US $ 979 milhões. Em 1984 foi retirado o topo do reator, de 1985 a 1990 foram retiradas 100 toneladas de combustível, nos dois anos seguintes oito milhões de litros de água de resfriamento foram descontaminados da contenção e evaporados. Em 1988, as autoridades de controle informaram que, embora fosse possível uma maior descontaminação do prédio, a radiação remanescente da água de resfriamento contaminada que se infiltrava no concreto do prédio não representava uma ameaça para a população. Outro desmantelamento foi adiado para o futuro, com o fundamento de que a exposição à radiação seria menor e que provavelmente seria mais econômico com um desmantelamento simultâneo da Unidade 1.

Em janeiro de 2010, o NRC anunciou que o gerador do segundo bloco destruído seria usado para a Usina Nuclear Shearon Harris em New Hill, Carolina do Norte. Para isso, o gerador de 670 toneladas deve ser desmontado em duas partes.

adicional

No mesmo ano ocorreu também um acidente com estéril de mineração de urânio , considerado radiologicamente mais grave do que o acidente com o reator do TMI. O rompimento da barragem de uma bacia de retenção de mineração de urânio no Rio Puerco em Church Rock, Novo México (EUA) fez com que cerca de 400.000 toneladas de água radioativa fluíssem para o Rio Puerco, que é usado principalmente como reservatório de água para o Diné , Índios Hopi e Pueblo . Uma medição realizada imediatamente revelou um valor para a água potável 7000 vezes superior (em relação ao valor limite). Informar e educar a população tornou-se extremamente difícil devido à falta de meios eletrônicos de comunicação e ao déficit educacional. Acredita-se que haverá um grande número de mortes por câncer.

Adaptações culturais

• O filme The China Syndrome já estava rodando nos Estados Unidos duas semanas antes do acidente . Trata-se de forma crítica do uso econômico da energia nuclear , descrevendo um incidente fictício em uma usina nuclear. Devido ao incidente real na usina de Three Mile Island, este filme recebeu muita cobertura da mídia.
• Em 1991, o grupo musical alemão Kraftwerk publicou uma versão modificada de sua música Radio Activity , que já havia aparecido em 1975 , que agora começa com uma chamada para parar a radioatividade e uma lista de locais conhecidos para acidentes nucleares, e nomeia Harrisburg como uma metonímia para a usina nuclear danificada , além de Chernobyl e Sellafield .
• A banda Midnight Oil relembrou o acidente do reator com a música Harrisburg .
• Na capa do álbum de Till The Cows Come Home German Metal - a banda Farmer Boys é um americano que viu um fazendeiro com um bezerro empalhado de duas cabeças, que alguns anos ocorreu após o acidente nuclear em Three Mile Islândia em uma fazenda próxima ao mundo.
• No filme X-Men Origins: Wolverine, há uma prisão secreta mutante na planta atômica. Como a ação ocorre no momento do incidente e a usina de energia é gravemente danificada durante o confronto , o filme fornece uma explicação fictícia dos danos.
• No livro Robots and Empire (título alemão: Das Galaktische Imperium ) Isaac Asimov descreve Three Mile Island como "o cenário de um 'incidente' que levou os povos da terra contra a fissão nuclear como uma fonte de energia para sempre ".
• No filme Cloud Atlas , um pôster pode ser visto em uma cena na sede da empresa do Grupo Swanneke, que mostra uma vista aérea do complexo de Three Mile Island.

Veja também

• Lista de acidentes em instalações nucleares
• Desastre nuclear de Chernobyl
• Desastre nuclear de Fukushima

Links da web

• US Nuclear Regulatory Commission - Fact Sheet (PDF)
• Dossier Three Mile Island (francês)
• Scott Johnson: Por dentro do TMI - minuto a minuto
• Artigo em zeit.de
• Lista de links para artigos atuais 30 anos de TMI 2009
• Livro Cristina Perincioli "Die Frauen von Harrisburg" em texto completo (PDF, 55S, acessado em 31 de janeiro de 2011; 242 kB)

literatura

• Frank Bösch : O acidente da usina nuclear perto de Harrisburg, em: ders.: O ponto de inflexão em 1979. Quando o mundo de hoje começou. Munich 2019. pp. 333–362.
• Matthias Hofmann: Aprendendo com os desastres. Após os acidentes em Harrisburg, Seveso e Sandoz , Edição Sigma , Berlim 2008, ISBN 978-3-89404-559-3
• Robert Jungk (Ed.): O Incidente de Harrisburg - O relatório oficial da Comissão nomeada pelo Presidente Carter sobre o acidente do reator em Three Mile Island. Erb Verlag, Düsseldorf 1979, ISBN 3-88458-011-6
• Peter S. Houts / Paul D. Cleary / Teh-Wei Hu: The Three Mile Island Crisis - Psicológicos, Sociais e Econômicos Impactos na População Circundante , The Pennsylvania State University Press, 1988, ISBN 0-271-00633-1
• Charles Perrow: Normal Accidents - Living with High-Risk Technologies , Princeton University Press, 1984, ISBN 0-691-00412-9
• Steve Wing, David Richardson, Donna Armstrong, Douglas Crawford-Brown (Escola de Saúde Pública, Universidade da Carolina do Norte, Chapel Hill, EUA): Uma reavaliação da incidência de câncer perto da usina nuclear de Three Mile Island: a colisão de evidências e suposições. In: Perspectivas de saúde ambiental. Volume 105, Número 1, janeiro de 1997, pp. 52-57, PMID 9074881 , PMC 1469835 (texto completo gratuito).
• Cristina Perincioli : As mulheres de Harrisburg, ou: "Não vamos deixar o nosso medo nos dissuadir" , Rowohlt aktuell, Reinbek 1980, novas edições 1986, 1991. Edição total 20.000. Nota: Este livro de grande circulação ajudou a aumentar a conscientização na Alemanha. A funcionalidade da usina nuclear de Harrisburg também é bem fundamentada, claramente explicada com gráficos, mesmo para leigos. O texto completo do livro esgotado está disponível em [1] .

Evidência individual

1. ↑ Cópia arquivada ( Memento de 30 de novembro de 2010 no Internet Archive ) (PDF; 3,1 MB) Ilha de Três Milhas; UM RELATÓRIO AOS COMISSÁRIOS E AO PÚBLICO; Mitchell Rogovin, George T. Frampton; 4/5/79
2. ^ Economia atômica de junho de 1987, artigo do Dr. J. Wolters (Centro de Pesquisa Jülich)
3. ^ S. Wing, D. Richardson, D. Armstrong, D. Crawford-Brown: Uma reavaliação da incidência do câncer perto da usina nuclear de Three Mile Island: a colisão de evidências e suposições. In: Perspectivas de saúde ambiental. Volume 105, Número 1, janeiro de 1997, pp. 52-57, PMID 9074881 , PMC 1469835 (texto completo gratuito).
4. ↑ http://www.nytimes.com/1993/08/15/us/14-year-cleanup-at-three-mile-island-concludes.html
5. ↑ http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/3mile-isle.html
6. ↑ N. Stöcklin: Economia do urânio na América do Norte - As consequências para os povos indígenas , 2001