풍계 화재

Windscale fire
풍계 화재
Storm Clouds over Sellafield - geograph.org.uk - 330062.jpg
1985년 풍량 말뚝(중앙과 우측)
날짜.1957년 10월 10일
위치윈드스케일, 시스케일, 컴브리아(현 셀라필드)
좌표54°25°27°N 3°29′54″w/54.4243°N 3.4982°W/ 54.4243; -3.4982좌표: 54°25°27°N 3°29°54°W / 54.4243°N 3.4982°W / 54.4243; -3.4982
결과INES 레벨 5(결과 범위가 넓은 사고)
사망.장기적으로는[1][2][3] 100~240명의 암 사망자가 추정됨
치명적이지 않은 부상240명의 비치명적인 암 추가 환자 중 최대 140명

1957년 10월 10일 발생한 윈드스케일 화재는 영국 역사상 최악의 원전사고로 국제원자력사고 [1]등급 7 중 5등급으로 평가됐다.화재는 컴벌랜드(현 컴브리아주 셀라필드)의 잉글랜드 북서부 해안에 있는 두 개의 송곳으로 된 윈드스케일 부지 중 1호기에서 발생했다.당시 "파일"로 불렸던 두 개의 흑연 감속 원자로는 영국의 전후 원자폭탄 프로젝트의 일환으로 건설되었다.윈드스케일 1번 말뚝은 1950년 10월에 가동되었고, 이어 1951년 [4]6월에 2번 말뚝이 가동되었다.

불은 3일 동안 타올랐고 방사능 낙진이 영국과 유럽 [5]전역으로 퍼졌다.갑상선암으로 이어질 수 있는 방사성 동위원소 요오드-131은 당시 특히 우려의 대상이었다.그 이후로 매우 위험한 방사성 동위원소인 폴로늄-210도 소량 방출된 [6][5]것으로 밝혀졌다.방사능 누출로 인해 240명의 암 환자가 추가로 발생했으며 이 중 100명에서 240명이 [1][2][3]사망했을 것으로 추정된다.

사건 당시 주변에서는 아무도 대피하지 않았지만 인근 시골에서2 500km(190평방마일) 떨어진 우유는 방사능 피폭 우려로 약 한 달 동안 희석돼 파괴됐다.당시 영국 정부는 이 사건을 경시했고, 해롤드 맥밀런 총리는 이 사건이 영미 핵 관계를 [3]해칠 것을 우려해 화재에 대한 보고서는 엄격한 검열을 받았다.

이 사건은 유일한 사건이 아니었다. 사고가 [7]나기 전까지 수 년 동안 무더기에서 방사능이 방출되었다.1957년 봄, 불과 몇 달 전, 스트론튬-90 동위원소가 환경으로 [8][9]방출되는 방사성 물질이 누출되었다.나중에 발생한 화재와 마찬가지로 이 사건도 영국 [8]정부에 의해 은폐되었다.윈드스케일 화재로 인한 방사성 물질 방출에 대한 이후 연구는 오염의 많은 부분이 [7]화재 전에 그러한 방사능 누출에서 비롯되었다고 밝혔다.

사고 청소에 관여한 근로자들을 대상으로 한 2010년 연구에서는 이들의 [10][11]개입으로 인한 장기적인 건강상의 유의미한 영향은 발견되지 않았다.

배경

1938년 12월 오토 한과 프리츠 스트라스만이 1934년 아이다 노닥의 예측에 이어 핵분열을 발견한 것과 리제 마이트너와 오토 프리쉬의 설명과 명칭은 매우 강력한 원자폭탄이 [12]만들어질 가능성을 제기했다.제2차 세계대전 당시 버밍엄 대학의 프리쉬와 루돌프 페이얼스는 순수 우라늄-235 금속구체의 임계질량을 계산했고, 수천 톤의 [13]다이너마이트의 힘으로 1에서 10킬로그램(2.2에서 22.0파운드)이 폭발할 수 있다는 것을 알아냈다.

이에 대응하여, 영국 정부는 코드네임 튜브 [14]알로이즈라는 원자폭탄 프로젝트를 시작했다.1943년 8월 퀘벡 협정은 튜브 합금과 아메리칸 맨해튼 프로젝트를 [15]통합했다.맨하탄 프로젝트에 대한 영국의 공헌의 총책임자로서 제임스 채드윅은 미국인과 긴밀하고 성공적인 파트너십을 구축했으며,[16] 영국의 참여가 완전하고 진심 [17]어린 것이었음을 확인했습니다.

전쟁이 끝난 후, 영국과 미국 사이의 특수 관계는 "매우 덜 [18]특별해졌다".영국 정부는 미국이 핵 기술을 계속 공유할 것으로 예상해 공동 [19]발견으로 간주했지만, 전쟁 [20]직후에는 거의 정보가 교환되지 않았다.1946년 원자력법(McMahon Act)은 공식적으로 기술 협력을 종료했다."제한된 데이터"에 대한 통제 때문에 미국의 동맹국들은 어떠한 [21]정보도 받지 못했다.

영국 정부는 이것을 제1차 세계대전 이후 발생한 것과 유사한 미국의 고립주의의 부활로 보았다.이것은 영국이 침략자와 단독으로 [22]싸워야 할 가능성을 제기했다.그것은 또한 영국이 강대국 지위를 상실할 수도 있고, 따라서 세계 [23]정세에 대한 영향력을 상실할 수도 있다고 우려했다.영국의 총리 클레멘스 애틀리는 1945년 8월 10일 핵무기 [25]프로그램의 가능성을 검토하기 위해 내각 소위원회인 제75세대 원자력폭탄위원회([24]Gen 75 Comb Committee)를 설치했다.

튜브 [26]합금 이사회는 1945년 11월 1일 과학 산업 연구부에서 공급부로 이관되었고, 로드 포털은 총리에게 직접 접근할 수 있는 생산, 원자력(CPAE)의 책임자로 임명되었다.존 [27]콕크로프트의 지휘 아래 옥스퍼드 남쪽 RAF 하웰에 원자력 연구 재단(AERE)이 설립되었습니다.크리스토퍼 힌튼은 [29]랭커셔주 스프링필드에 있는 우라늄 금속공장과 [30]컴브리아주 윈드스케일에 있는 원자로와 플루토늄 처리시설을 포함한 새로운 핵무기 시설의 [28]설계, 건설, 운영을 감독하기로 합의했다.그는 [28]1946년 2월 4일 랭커셔의 리슬리에 있는 옛 왕실 무기 공장에 본사를 설립했다.

1946년 7월 참모총장 위원회는 영국에게 핵무기를 [31]획득할 것을 권고했다.그들은 [32]1957년까지 200개의 폭탄이 필요할 것으로 추정했다.그 회사명까지 163번의 위원회, 겐 75위원회의 한분과 위원회의 1월 8일 1947년 회의 원자 폭탄의 개발을 진행하는 고등 Explosi 참가는 개발 effort,[23]을 담당하고 포털의 제안 페니를 하고 싶습니다, 요새 할스테드에 켄트에 이제 총경 무기 연구(전투 탐색 및 구조), 지지했다로 합의했다.순진 조사하다.[33]페니는 "일류 국가들에 대한 차별적 테스트는 핵폭탄을 만들었는지 여부이며, 우리는 그 시험을 통과해야 하는지 아니면 국내외에서 [34]심각한 위신을 잃어야 하는지 여부"라고 주장했다.

윈드스케일 파일

주요 기사:윈드스케일 파일
많은 연료 채널 중 하나가 표시된 윈드스케일 말뚝 1호 설계
윈드스케일 원자로 절단도

전시 튜브 합금과 맨하탄 프로젝트에 참여함으로써, 영국 과학자들은 핵분열성 물질의 생산에 대한 상당한 지식을 얻었다.미국은 우라늄-235와 플루토늄이라는 두 가지 종류의 우라늄 [35]농축 방법을 개발했으며 세 가지 다른 방법을 추구했다.고폭발 연구가 우라늄-235와 플루토늄 중 어느 쪽에 집중해야 할지에 대한 조기 결정이 내려져야 했다.모든 사람들이 미국인들이 그랬던 것처럼 모든 방법을 추구하기를 원했지만, 전후의 자금난에 시달리는 영국 경제가 이것이 [36]필요로 하는 돈이나 숙련된 인력을 감당할 수 있을지는 의문이었다.

영국에 남아있던 과학자들은 우라늄-235를 선호했지만, 미국에서 연구해온 과학자들은 플루토늄을 강하게 지지했다.그들은 우라늄-235 폭탄이 TNT의 반을 생산하기 위해 플루토늄을 사용하는 것보다 10배나 많은 핵분열성 물질을 필요로 할 것이라고 추정했다.원자로의 비용 추정치는 다양했지만, 우라늄 농축 시설은 원자로와 같은 수의 원자 폭탄을 생산하는 데 10배나 더 많은 비용이 들 것으로 추정되었다.따라서 그 결정은 [36]플루토늄을 위해 내려졌다.

이 원자로들은 컴벌랜드의 시스케일 마을 근처에 짧은 시간에 지어졌다.그것들은 윈드스케일 파일 1과 파일 2로 알려졌으며 수백 피트 떨어진 큰 콘크리트 건물에 수용되었다.원자로의 노심은 연료 카트리지를 위해 수평 채널을 뚫은 큰 흑연 블록으로 구성되었다.각 카트리지는 알루미늄 캐니스터에 30cm(12인치) 길이의 우라늄 막대로 구성되어 있습니다.우라늄은 뜨거워지면 반응성이 높아져 불이 [37]붙을 수 있기 때문입니다.

카트리지는 지느러미 모양으로 되어 있어 원자로 안에 있는 동안 연료봉을 냉각시킬 수 있었다.로드는 코어 전면인 "충전면"에 밀렸고, 계산된 속도로 새 로드가 추가되었습니다.이것은 수로에 있는 다른 카트리지를 원자로의 후면으로 밀어내 결국 배출면인 뒤쪽에서 물이 찬 [37]수로로 떨어뜨려 집수시켰다.

노심에서의 연쇄 반응은 우라늄을 화학 처리를 통해 다른 물질로부터 분리된 일부 플루토늄을 포함한 다양한 동위원소로 전환시켰다.이 플루토늄은 무기용이었기 때문에 플루토늄-240이나 플루토늄-241과 같은 무거운 플루토늄 동위원소의 생산을 줄이기 위해 연료 연소율을 낮게 유지했을 것이다.

이 설계는 처음에 노심이 흑연 내 수로를 통해 쏟아지는 일정한 물 공급을 사용하는 B 원자로처럼 냉각되어야 한다고 요구했습니다.냉각제 상실 사고가 발생할 경우 이러한 시스템이 치명적인 고장을 일으킬 수 있다는 우려가 상당히 제기되었습니다.이로 인해 원자로는 몇 초 만에 통제 불능 상태가 되어 폭발할 가능성이 있습니다.핸포드에서는 직원들을 대피시키기 위해 30마일(48km)의 대피로를 건설하여 이러한 가능성을 처리하였다.[38]

영국에서 유사한 사건이 발생할 경우 30마일 지역을 포기할 수 있는 위치가 없었기 때문에 설계자들은 수동적으로 안전한 냉각 시스템을 원했다.그들은 물 대신 400피트 (120m) 높이의 굴뚝을 통해 대류에 의해 구동되는 공기 냉각을 사용했는데, 이는 정상적인 운전 조건에서 원자로를 냉각시킬 수 있는 충분한 공기 흐름을 만들어 낼 수 있다.굴뚝은 노심의 통로를 통해 공기를 끌어당겨 카트리지의 지느러미를 통해 연료를 냉각시키도록 배치되었다.추가 냉각을 위해 코어 앞에 대형 팬을 배치하여 공기 [39]흐름을 크게 증가시킬 수 있습니다.

건설 중에 물리학자 테렌스 프라이스는 예를 들어 새로운 카트리지를 너무 강하게 삽입하여 채널 뒤쪽에 있는 카트리지가 상대적으로 좁은 수로를 지나쳐서 뒤쪽 바닥에 파손될 경우 연료 카트리지가 파열될 가능성을 고려했습니다.뜨거운 우라늄은 불이 붙을 수 있고, 미세한 우라늄 산화물은 굴뚝 위로 날아가 탈출할 [40]수 있다.

그는 회의에서 이 문제를 제기하며 굴뚝에 필터를 달 것을 제안했지만, 그의 우려는 대처하기 너무 어렵고 회의록에도 기록되지 않았다.프로젝트 팀을 이끌고 있는 존 콕크로프트 경은 필터를 주문할 정도로 경각심을 느꼈다.굴뚝은 이미 공사가 시작돼 기단에는 설치할 수 없었고, 지상에 건설한 뒤 콘크리트가 [41]굳어지면 윈치로 꼭대기에 고정했다.

많은 사람들이 그들이 초래한 지연과 막대한 비용을 불필요한 낭비로 간주하면서 그들은 "콕크로프트의 어리석음"으로 알려지게 되었다.화재 동안 필터는 방사능 먼지의 95%를 가둬놓았고, 거의 틀림없이 영국 북부의 많은 지역이 핵 황무지가 되는 것을 막았다.Terence Price는 "사고 이후 어리석다는 단어는 적절하지 않은 것 같다"[42]고 말했다.

결국, 프라이스의 우려는 실현되었다.너무 많은 카트리지가 수로를 놓쳐 직원들이 삽으로 굴뚝 덕트를 통과해 카트리지를 다시 물로 [43]퍼내는 것이 일상화되었습니다.또, 연료 카트리지가 채널에 막혀,[44] 코어에 있는 동안, 파열해 버리는 일도 있었습니다.이러한 예방 조치와 스택 필터에도 불구하고, 과학자 프랭크 레슬리는 그 장소와 마을 주변에서 방사능을 발견했지만,[45][46] 이 정보는 심지어 역의 직원들에게도 비밀에 부쳐졌다.

위그너 에너지

주요 기사:위그너 효과

일단 취역하여 운영에 들어간 후, 파일 2는 노심 온도가 신비로운 상승을 경험했습니다.미국과 소련과는 달리, 영국은 중성자에 노출되었을 때 흑연에 대한 경험이 거의 없었다.헝가리계 미국인 물리학자 유진 위그너는 흑연이 중성자의 폭격을 받을 때 결정 구조가 뒤틀려 위치 에너지가 축적된다는 것을 발견했다.이 에너지가 축적되면 강력한 열기로 인해 자연스럽게 빠져나갈 수 있습니다.미국인들은 이 문제에 대해 오랫동안 경고해왔고, 심지어 그러한 방출이 [47]원자로에서 화재로 이어질 수 있다고 경고했었다.따라서 영국의 디자인은 치명적인 [47]결함이 있었다.

갑작스런 에너지의 폭발은 운전자들을 걱정시켰고, 운전자들은 유일한 실행 가능한 해결책으로 돌아섰고, 어닐링이라고 알려진 과정으로 원자로 노심을 가열했다.그래파이트를 250°C(482°F) 이상 가열하면 플라스틱이 되고 위그너 전위가 자연 상태로 완화될 수 있습니다.이 과정은 점진적이었고 코어 [48]전체로 확산된 균일한 방출을 야기했다.이 즉석 프로세스는 Windscale에서 정기적으로 수행되었지만, 몇 년 동안 저장된 에너지를 강제로 배출하는 것이 점점 [47]더 어려워졌습니다.위그너 에너지 방출, 원자로 세부사항 및 기타 사고의 세부사항은 Foreman이 원자로 [49]사고의 리뷰에서 논의한다.

삼중수소 생산

윈스턴 처칠은 영국에 수소폭탄을 만들 것을 공개적으로 약속했고, 과학자들에게 그렇게 하도록 빡빡한 일정을 주었다.이것은 미국과 소련이 시험 금지와 1958년에 발효될 수 있는 가능한 군축 협정에 대한 작업을 시작한 후에 가속화되었다.이 기한을 맞추기 위해 필요한 삼중수소를 생산하기 위해 새로운 원자로를 건설할 가능성이 없었기 때문에, 윈드스케일 파일 1 연료 부하는 농축 우라늄과 리튬 마그네슘을 추가하여 수정되었다. 이 중 후자는 중성자 폭격 [50]중에 삼중수소를 생산할 것이다.이 모든 물질은 인화성이 매우 높았고, 많은 윈드스케일 직원들은 새로운 연료 부하의 본질적인 위험에 대한 문제를 제기했습니다.이러한 우려는 일축되었다.

그들의 첫 수소폭탄 실험이 실패했을 때, 대신 핵융합 추진 핵분열 무기를 만들기로 결정했다.이것은 5배 더 많은 엄청난 양의 삼중수소를 필요로 했고, 시험 기한이 다가옴에 따라 가능한 한 빨리 생성되어야 했다.생산 속도를 높이기 위해, 그들은 과거에 플루토늄 생산을 증가시키는데 성공했던 방법을 사용했다: 연료 카트리지의 냉각 핀의 크기를 줄임으로써, 그들은 연료 부하 온도를 증가시킬 수 있었고, 이것은 작지만 유용한 중성자 농축률의 증가를 야기했다.이번에 그들은 작은 지느러미를 이용해 카트리지에 더 큰 내부를 만들어 각각의 지느러미에 더 많은 연료를 주입했다.이러한 변경으로 인해 기술 직원의 추가 경고가 발생했지만 다시 무시되었습니다.윈드스케일의 감독 크리스토퍼 힌튼은 [51]실망한 채 자리를 떴다.

파일 1에서 삼중수소의 첫 번째 성공적인 생산 실행 후, 열 문제는 무시할 수 있는 것으로 추정되었고 본격적인 생산이 시작되었다.그러나 원자로의 온도를 설계 사양 이상으로 높임으로써 과학자들은 노심 내 열의 정상적인 분포를 변화시켜 말뚝 1에 핫스팟이 생기게 했다.노심온도 측정에 사용된 열전대는 원래 열분포 설계에 따라 배치되었으며, 원자로에서 뜨거워진 부분을 측정하지 않았기 때문에 이러한 열전대는 검출되지 않았다.

사고.

점화

1957년 10월 7일, 파일 1의 운영자들은 원자로가 정상보다 더 가열되고 있다는 것을 알아차렸고, 위그너 방출 명령이 [52]내려졌다.이는 과거 8차례 실시됐으며, 이 사이클에 따라 노심 전체가 고르게 가열되는 것으로 알려졌다.이 시도 동안 온도가 [53]상승하고 있는 채널 2053을 제외하고 노심 전체에 걸쳐 비정상적으로 온도가 떨어지기 시작했다.2053년이 에너지를 방출하고 있지만 다른 어떤 것도 방출하지 않았다는 결론에 따라, 10월 8일 아침 두 번째 위그너 방출을 시도하기로 결정되었다.이 시도로 인해 원자로 전체의 온도가 상승하여 [54]방출이 성공했음을 알 수 있다.

10월 10일 이른 아침, 뭔가 이상한 일이 벌어지고 있는 것으로 의심되었다.노심 온도는 위그너 에너지 방출이 끝나면서 점차 낮아질 것으로 예상되었지만, 모니터링 장비는 더 애매한 것을 보여주었고, 한 열전대는 노심 온도가 대신 상승하고 있음을 나타냈다.이 과정이 계속되면서 온도는 계속 상승했고 결국 400°C(750°F)[55]에 도달했습니다.

더미를 냉각하기 위해 냉각 팬의 속도를 높이고 공기 흐름을 증가시켰습니다.굴뚝에 있는 방사선 탐지기는 방출을 나타냈으며, 카트리지가 터진 것으로 추정되었다.이것은 치명적인 문제가 아니었고, 과거에 일어난 일이었습니다.그러나 작업자가 알지 못하는 사이에 카트리지가 터졌을 뿐 아니라 불이 붙었고, 이것이 위그너 [55]방출이 아닌 채널 2053에서 비정상적인 발열의 원인이었다.

불

팬의 속도를 높이면 채널 내의 기류가 증가하여 불꽃을 부채질했습니다.불은 주변 연료 통로로 번졌고 곧 굴뚝의 방사능이 급격히 증가했다.[56]일을 하러 온 십장은 굴뚝에서 연기가 나는 것을 알아차렸다.노심 온도는 계속 상승했고, 운전자들은 노심에 불이 [57]난 것으로 의심하기 시작했다.

작업자들은 원격 스캐너로 더미를 조사하려고 했지만, 그것이 걸린 상태였다.원자로 관리자의 2인자인 톰 휴즈는 원자로를 직접 검사할 것을 제안했고 그와 보호 장비를 착용한 다른 운전자는 원자로의 충전면으로 갔다.연료 채널 검사 플러그를 고온을 기록하는 열전대 근처에서 꺼낸 후 작업자가 연료가 빨간색으로 뜨거워지는 것을 발견했습니다.

톰 휴즈는 이후 인터뷰에서 "검사 플러그를 뽑았다"며 "완전히 공포스럽게도 4개의 연료 채널이 밝은 체리빛으로 빛나는 것을 보았다"고 말했다.

이제 원자로에 불이 났고, 거의 48시간 동안 계속되었다는 것은 의심의 여지가 없다.원자로 관리자인 톰 투히는[58] 완전한 보호장비와 호흡장비를 착용하고 원자로 건물 꼭대기까지 80피트(24m) 사다리를 올라갔으며, 그곳에서 그는 원자로의 뒤쪽인 배출면을 조사하기 위해 원자로 뚜껑 위에 서 있었다.그렇게 함으로써, 그는 많은 양의 [47]방사선에 노출되어 목숨을 위태롭게 했다.그는 원자로 뒤쪽과 뒤쪽 [59]격납건물 사이의 빈 공간을 비추는 칙칙한 붉은 발광 현상이 보인다고 보고했다.

배출면의 연료 채널에서 빨간색의 뜨거운 연료 카트리지가 빛나고 있었다.그는 사건 내내 원자로 상부 격납 건물로 여러 번 돌아왔는데, 이 때 방출면에서 맹렬한 화재가 일어나 철근 콘크리트 격납 건물 뒤쪽에서 놀고 있었다. 철근 콘크리트 격납 건물에서는 붕괴를 [60]막기 위해 일정 온도 이하로 유지해야 하는 사양이 요구되었다.

초기 화재 진압 시도

운영자들은 그 화재에 대해 어떻게 해야 할지 몰랐다.먼저, 그들은 선풍기를 최고 속도로 작동시켜 불길을 잡으려 했지만, 이것이 불길을 부채질했다.톰 휴즈와 그의 동료는 이미 화재 주위에서 손상되지 않은 연료 카트리지를 꺼냄으로써 화재 방해를 일으켰고, 톰 투히는 용해된 카트리지를 원자로를 통해 냉각용 연못에 비계 [47]기둥으로 박아 화재의 중심부에서 일부 카트리지를 꺼내는 것을 제안했다.

이것은 불가능한 것으로 판명되었고 연료봉은 아무리 힘을 [47]가해도 꿈쩍도 하지 않았다.기둥은 끝이 빨갛게 달아오른 채 철수했고, 하나는 녹은 금속을 [47]흘리며 돌아왔다.Hughes는 이것이 용해된 조사 우라늄이어야 한다는 것을 알았고, 충전 호이스트 자체에 심각한 방사선 문제를 일으켰다.

그와 함께 충전 호이스트에 탑승한 휴즈의 동료는 "노출된 연료 채널은 하얗게 뜨거웠다"고 말했다.아무도, 아니 아무도 얼마나 더울 수 있는지 믿을 수 없습니다."

이산화탄소

다음으로,[47] 작업자들은 이산화탄소를 이용하여 불을 끄려고 했다.현장의 새로운 가스 냉각 칼더 홀 원자로는 25톤의 액체 이산화탄소를 공급받았고 이것은 윈드스케일 파일 1의 충전면까지 설치되었지만, 유용한 양으로 화재에 도달하는 데 문제가 있었다.

Tuohy는 "그래서 우리는 이것을 설치했고, 우리는 이 가엾은 이산화탄소 튜브를 가지고 있었고,[47] 나는 그것이 효과가 있을 것이라고 전혀 희망하지 않았다"고 말했다.그 결과 효과가 [47]없는 것으로 판명되었다.

물의 사용

화재가 가장 심각했던 10월 11일 금요일 아침, 11톤의 우라늄이 불타고 있었다.온도가 극단적으로 상승하고(1개의 열전대는 1,300°C(2,400°F)), 피해를 입은 원자로 주변의 생물학적 차폐물은 현재 심각한 붕괴 위험에 처해 있었다.이 위기에 직면한 Tuohy는 물을 사용할 것을 제안했다.녹은 금속이 물과 접촉하면서 산화되어 물 분자에서 산소를 제거하고 유입되는 공기와 혼합되어 폭발하여 약해진 격납시설을 찢을 수 있는 자유 수소를 남기는 것은 위험한 일이었다.다른 선택지가 부족하자 사업자들은 계획을 [61]추진하기로 결정했다.

약 12개의 소방 호스가 원자로의 충전면으로 옮겨졌다.노즐이 잘려나가고 배선이 발판 기둥에 연결되어 화재의 중심에서 약 1미터(3피트) 위에 있는 연료 통로로 보내졌다.Tuohy는 다시 한번 원자로 차폐물 위로 몸을 끌어 올려 물을 틀라고 명령했고 압력이 높아졌을 때 수소 반응의 징후가 있는지 검사 구멍에서 주의 깊게 들었다.물이 화재를 진압하는 데 실패하여 추가 조치가 필요했다.

에어 차단

Tuohy는 원자로로 들어오는 모든 냉기와 환기 공기를 차단하기 위해 자신과 소방서장을 제외한 모든 사람들에게 원자로 건물 밖으로 나가라고 명령했다.이때쯤에는 현지 대피가 검토되고 있었고 투히의 행동은 노동자들의 [47]마지막 도박이었다.Tuohy는 여러 차례 올라갔으며 방전면에서 튀어오르는 불꽃이 서서히 사라지는 것을 지켜봤다고 보고했다.검사 중 한 번에서 그는 코어 배출면을 보기 쉽도록 금속 후크로 제거한 검사판이 단단히 고착된 것을 발견했습니다.그는 이것이 [47]어디서든 공기를 빨아들이려다 불이 났기 때문이라고 보고했다.

그는 인터뷰에서 "이 시점에서 굴뚝을 통해 공기를 빨아들이고 있다는 것은 의심의 여지가 없다"고 말했다.

마침내 그는 점검판을 떼어내는데 성공했고 불이 꺼지는 광경을 맞이했다.

그는 "처음에는 불이 꺼졌다가 다시 꺼졌다"며 "불이 꺼졌다는데 만족할 때까지 여러 번 위로 올라가 확인했다"고 설명했다.저는 한쪽에 서있었습니다. "하지만 정지된 원자로의 노심을 똑바로 쳐다보고 있다면 꽤 많은 양의 방사선이 방출될 것입니다." (투히는 노출에도 불구하고 90세까지 살았습니다.)

물이 완전히 차가워질 때까지 24시간 동안 더 흘러내렸다.수도 호스를 끈 후 오염된 물이 [47]앞마당으로 쏟아져 나왔다.

원자로 탱크 자체는 사고 이후 밀봉된 상태로 남아 있으며 여전히 약 15톤의 우라늄 연료를 포함하고 있다.원래의 물에 [62]담그면서 형성된 발화성 우라늄 수소화물의 존재로 인해, 방해를 받으면 남은 연료가 재점화할 수 있을 것으로 생각되었다.폐로 과정의 일부로 수행된 후속 연구는 이러한 [63]가능성을 배제했다.그 더미는 2037년까지 최종 폐로가 예정되어 있지 않다.

여파

방사성 방출

영국과 [5]유럽 전역으로 확산된 방사성 물질의 대기 중 방출이 있었다.화재로 추정 740테라베크렐(20,000퀴리)의 요오드-131과 22TBq(594퀴리)의 세슘-137,[64] 12,000TBq(324,000퀴리)의 제논-133이 방출됐다.해롤드 맥밀런이 이끄는 영국 정부는 화재에 대한 원래 보고서를 엄격하게 검열하고 사건에 대한 정보를 거의 비밀에 부치도록 명령했으며,[47][3] 나중에 화재 중에 매우 위험한 방사성 동위원소인 폴로늄-210이 소량 방출되었다는 것이 밝혀졌다.

이후 오염 데이터를 재작업한 결과 국가 및 국제 오염이 이전에 [5]추정된 것보다 더 높을 수 있다는 것이 밝혀졌다.비교를 위해 1986년 체르노빌 폭발은 약 176만 TBq의 요오드-131; 79,500 TBq 세슘-137; 6,500,000 TBq 크세논-133; 80,000 TBq 스트론튬-90; 그리고 6,100 TBq 플루토늄을 대량으로 [64]방출했다.

1979년 스리마일 섬 사고는 윈드스케일보다 25배나 많은 제논-135를 방출했지만 요오드, 세슘,[64] 스트론튬은 훨씬 적었다.노르웨이 항공연구소의 추정에 따르면 후쿠시마 제1원자력 재해에 의한 크세논-133의 대기 방출은 체르노빌에서 방출된 것과 거의 유사하며, 따라서 윈드스케일 화재 [65]방출을 훨씬 상회한다.

방사성 릴리스 비교(TBQ)
재료. 반감기 윈드스케일 스리마일 섬(Windscale과 비교) 체르노빌 후쿠시마 다이이치
(대기권)
요오드-131 8.0197일 740 하물며 1,760,000 130,000
세슘-137 30.17년 22 하물며 79,500 35,000
제논-133 5.243일 12,000 6,500,000 17,000,000
제논-135 9.2시간 25 × 풍량
스트론튬-90 28.79세 하물며 80,000
플루토늄 6,100

윈드스케일에 굴뚝 청소부가 있는 것은 부분적인 격납을 유지하여 화재 시 굴뚝에서 쏟아져 나오는 연기의 방사능 함량을 최소화한 것으로 인정되었습니다.이 스크러버는 존 콕크로프트의 주장으로 많은 비용을 들여 설치되었으며 1957년 [42]화재 전까지 콕크로프트의 어리석음으로 알려져 있었다.

건강에 미치는 영향

당시 특히 우려했던 것은 방사성 동위원소인 요오드-131로 반감기는 약 8일이다.인체에서 흡수되는 요오드는 갑상선에 우선적으로 함유된다.그 결과 요오드-131을 섭취하면 나중에 갑상선암에 걸릴 확률이 높아진다.특히, 아이들은 갑상선이 완전히 [7]발달하지 않아 특히 위험에 처해 있다.재해 발생 후 며칠 동안 현지 우유 샘플에 대한 검사가 진행되었고, 우유는 [66]요오드-131에 위험한 오염으로 판명되었다.

따라서 주변 지역의 우유 소비를 중단해야 한다는 결정이 내려졌고,[67] 결국 주변 200평방마일(520km2) 지역의 우유 소비에 제한이 가해졌다.인근 시골에서 약 500km2 떨어진 우유는 약 한 [7]달 동안 파괴되었다.그러나 아무도 주변 지역에서 대피하지 않았다.

이 사건에 대한 최초 보고서인 페니 보고서는 해롤드 맥밀런 [68][3]수상에 의해 엄격한 검열을 명령받았다.맥밀런은 이 사건의 소식이 원자력에 대한 대중의 신뢰를 흔들고 영미간 [3]핵 관계를 해칠 것을 우려했다.그 결과,[3] 방사능 낙진 방출에 대한 정보는 정부에 의해 숨겨졌다.1988년이 되어서야 페니의 보고서가 [69]완전히 나왔다.

부분적으로 이러한 검열 때문에, 방사능 누출이 야기하는 장기적인 건강상의 영향의 정도에 대한 공감대는 이 사건에 대한 더 많은 정보가 [70]밝혀지면서 시간이 지남에 따라 변화해 왔다.당시 은폐되었던 매우 위험한 방사성 동위원소인 폴로늄-210의 방출은 1983년까지 정부 보고서에 반영되지 않았다.그때,[71] 그 낙진은 장기적으로 33명의 암 사망자를 발생시킨 것으로 추정되었다.

이러한 사망은 갑상선암뿐만 아니라 폐암에도 [72]기인했다.1988년 갱신된 영국 정부 보고서(가장 최근의 정부 추정치)는 40년에서 [73][74]50년 사이에 방출된 결과 "아마도" 암으로 인한 사망자가 100명이라고 추정했다.정부 보고서는 또한 이 사건으로 인해 90개의 비치명적인 암과 10개의 유전적 결함이 [75]발생한 것으로 추정했다.

방사선 방출로 인한 추가 암 환자 및 사망률에 대한 다른 연구는 다른 결과를 [76]도출했다.화재 50주년 기념일인 2007년, 맨체스터 대학 달튼 원자력 연구소의 초빙 교수인 리처드 웨이크포드와 전 영국 원자력청 연구원인 [2]존 갈랜드에 의해 이 사건이 건강에 미치는 영향에 대한 새로운 학술 연구가 발표되었습니다.그들의 연구는 화재에서 방출된 실제 방사선 양이 이전의 추정치의 두 배가 될 수 있고, 방사성 플룸이 실제로 더 동쪽으로 이동했기 때문에,[3][2] 화재의 결과로 장기적으로 100에서 240명의 암 사망자가 발생했다고 결론지었다.

청소에 직접 관여하고, 따라서 가장 높은 노출률을 보일 것으로 예상되는 근로자들을 대상으로 한 2010년 연구에서는 이들의 [10][11]개입으로 인한 유의미한 장기적인 건강상의 영향을 발견하지 못했다.

구조 작업

원자로는 살 수 없었다; 가능하면 연료봉을 제거하고, 원자로 바이오실드는 봉인된 채 온전하게 남겨졌다.약 6,700개의 화재 피해를 입은 연료 원소와 1,700개의 화재 피해를 입은 동위원소 카트리지가 더미 안에 남아 있다.핵반응이 계속되면서 손상된 노심은 여전히 약간 따뜻했다.2000년에, 핵은 여전히 다음을 포함하고 있는 것으로 추정되었다.

  • 1470 TBq (4.1 g)의 삼중수소 (반감기 12년),
  • 213 TBq(69 g)의 세슘-137(반감기 30년)
  • 스트론튬-90(반감기 29년)과 그 딸 이트륨-90 각각 189TBq(37g)
  • 9.12 TBq(4.0 kg)의 플루토늄-239(반감기 24,100년)
  • 1.14 TBq (0.29 g)의 플루토늄-241 (반감기 14년)

기타 방사성핵종의 [77]소규모 활동도 포함된다.윈드스케일 파일 2는 화재로 손상되지 않았지만 계속 사용하기에는 너무 위험한 것으로 간주되었다.그것은 곧 폐쇄되었다.그 이후로 공랭식 원자로는 건설되지 않았다.파손된 원자로로부터의 최종 연료 제거는 2008년에 시작되어 4년간 [63]계속될 예정이었다.

조사 결과 흑연 화재는 발생하지 않았으며 [63]흑연 피해는 인근 우라늄 연료 집합체 과열로 인한 국지적인 것으로 나타났다.

조사위원회

1957년 10월 17일부터 25일까지 윌리엄 페니 경의 의장 아래 조사위원회가 열렸다.'페니 보고서'는 영국 원자력청 회장에게 제출됐으며 1957년 11월 의회에 제출된 정부 백서의 기초가 됐다.1988년 1월, 그것은 공공기록국에 의해 공개되었다.1989년에는 원본 [78][79]기록의 전사를 개선하기 위한 작업에 따라 개정된 성적표가 발표되었습니다.

페니는 화재가 [80]진압된 지 16일 후인 1957년 10월 26일에 보고했고, 다음과 같은 네 가지 결론을 내렸다.

  • 사고의 주된 원인은 10월 8일의 2차 핵난방이었으며, 너무 빨리 적용되었다.
  • 일단 발견되면, 그 사고에 대처하기 위한 조치들은 "신속하고 효율적이며, 관련된 모든 사람들의 의무에 대한 상당한 헌신을 보여주었다".
  • 사고의 결과에 대처하기 위해 취해진 조치들은 충분했으며 "일반인이나 윈드스케일 근로자의 건강에 즉각적인 피해는 없었다"고 말했다.어떤 폐해도 생길 것 같지 않았다.그러나 보고서는 기술적, 조직적 결함에 대해 매우 비판적이었다.
  • 보다 상세한 기술적 평가가 필요하여 조직 변화, 건강과 안전에 대한 명확한 책임, 방사선량 한계의 더 나은 정의로 이어졌다.
2018년 말뚝 1개 해체 중

행사에 직접 관여했던 사람들은 페니가 취한 조치들이 "촉진적이고 효율적"이었으며 "의무에 대한 상당한 헌신을 보여주었다"는 결론에 용기를 얻었다.일부는 토마스 투히가 보여준 결단력과 용기, 그리고 완전한 재앙을 혐오하는 데 그가 한 중요한 역할이 제대로 인식되지 않았다고 생각했다.Tuohy는 2008년 3월 12일에 사망했는데, 그의 결정적인 [58]행동으로 인해 어떠한 대중적 인정도 받지 못했다.

조사위원회의 보고서는 화재를 진압하기 위해 목숨을 건 바로 그 사람들에 의한 "판단의 오류"로 인해 화재가 발생했다고 공식적으로 결론지었다.화재 당시 총리였던 해롤드 맥밀런의 손자는 나중에 만약 미국 의회가 맥밀런과 드와이트 아이젠하워 대통령이 사고가 영국 정부의 무모한 결정 때문이라는 것을 알았더라면 핵무기 공동개발에 대한 거부권을 행사했을지도 모른다고 제안했다.앨리가 일어났어Tuohy는 미국에 그의 직원이 화재를 일으켰다고 말한 관리들에 대해 "그들은 나쁜 [81]놈들의 소나기"라고 말했다.

윈드스케일 사이트는 오염을 제거했고 여전히 사용되고 있다.현장의 일부는 나중에 BNFL로 이전된 후 셀라필드(Sellafield)로 이름이 변경되었으며, 현재 전체 부지는 원자력 해체 당국이 소유하고 있다.

다른 사고와의 비교

윈드스케일 화재에 의한 방사능 방출은 1986년 체르노빌 참사에 의해 크게 초과되었지만, 그 화재는 1979년 스리마일 섬까지 최악의 원자로 사고로 묘사되어 왔다.역학 추정에 따르면 스리마일 섬 사고로 인한 추가 암의 수는 1개 이하이며, 체르노빌만이 즉각적인 [82]사상자를 냈다.

스리마일 섬은 민간 원자로였고 체르노빌은 주로 전력 생산에 사용되었습니다.반면 윈드스케일은 순수하게 군사적인 목적으로 사용되었다.

윈드스케일과 체르노빌의 원자로와는 달리 스리마일 섬의 원자로는 원자로 사고로 방출된 방사성 물질을 포함하도록 설계된 건물 안에 있었다.

1961년 아이다호 SL-1 발전소에서 발생한 사고로 3명의 운전사가 사망하는 등 다른 군사용 원자로는 즉각적이고 알려진 사상자를 냈다.

윈드스케일 사고는 1957년 9월 29일 소련의 마야크 발전소에서 일어난 훨씬 더 심각한 사고인 키시템 참사와도 같은 시기에 일어났다.그 사고는 수만 톤의 용해된 핵폐기물을 저장하는 탱크의 냉각 시스템이 고장나 핵폐기물이 폭발하는 결과를 초래했다.

윈드스케일 화재는 국제 원자력 사건 [1]척도에서 더 넓은 결과를 초래하는 사고 수준 5로 소급 분류되었다.

아일랜드 해양 오염

1968년 감마 분광법을 사용하여 아일랜드해의 굴에서 발견된 방사성 동위원소 연구에 관한 논문이 네이처 저널에 게재되었다.굴에는 Ce, Ce, Ru, Ru, Cs, Zr, Nb가 함유되어 있습니다.또한 아연 활성화 생성물(65Zn)이 발견되었는데, 이는 냉각 [83]연못의 마그녹스 연료 피복의 부식 때문일 것으로 생각됩니다.Sr 및 Pu와 같이 검출하기 어려운 순수 알파 및 베타 붕괴 방사성핵종도 다수 존재했지만 붕괴 시 유의미한 감마선을 생성하지 않기 때문에 감마 스펙트럼 분석에는 나타나지 않는다.

텔레비전 다큐멘터리

1983년 요크셔 텔레비전은 '윈드스케일 - 핵 세탁소'[67]라는 제목의 화재의 건강 영향에 초점을 맞춘 다큐멘터리를 방영했다.윈드스케일 주변 아동의 백혈병 클러스터는 [84]화재의 방사능 낙진에 기인한다고 주장했다.

1990년, 그 사건에 대한 세 편의 BBC 다큐멘터리 중 첫 번째가 방영되었다.'우리 원자로가 불타고 있다'는 제목의 이 다큐멘터리는 사고 [85]당시 윈드스케일 부책임자 톰 투히를 포함한 주요 발전소 직원들과의 인터뷰를 다루었다.

1999년 BBC는 'The Atomic Inferno'라는 제목의 "Disaster" (시리즈 3)의 30분짜리 에피소드로 화재에 대한 교육 드라마 다큐멘터리 영화를 제작했다.그 후 [86]DVD로 발매되었습니다.

BBC는 2007년 영국 최초의 핵시설의 역사와 핵무기 개발에 대한 역할을 다룬 이번 사고에 대한 다큐멘터리를 제작했다.[78]이 다큐멘터리는 Tom Tuohy와 같은 주요 과학자들과 공장 운영자들을 인터뷰하는 내용을 담고 있다.이 다큐멘터리는 모든 핵시설에서 발생한 첫 화재인 이번 화재가 영국 정부의 신속한 [87]핵분열성 물질 생산 압력으로 인한 안전 조치의 완화로 인해 발생했음을 시사한다.

윈드스케일 사고는 말콤 맥도웰이 출연한 영화 오 럭키 맨에서도 묘사된다.

1978년 개봉한 영화 '메두사 터치'는 윈드스케일을 정신이상자 존 모르타르에 의한 재앙으로 언급하고 있는데, 존 모르터는 정신이상자 존 모르타르로 인해 끊임없이 증가하는 성격의 사고를 일으킨다.

동위원소 카트리지

다음 물질을 금속 카트리지 안에 넣고 중성자 조사를 하여 방사성 동위원소를 만들었다.대상 물질과 제품 동위원소 중 일부는 다음과 같다.이들 중 폴로늄-210 방출은 일반인 [88]집단 선량에 가장 큰 기여를 했다.

「 」를 참조해 주세요.

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