윈드스케일 파일

Windscale Piles
윈드스케일 파일
Windscale piles 1990.png
1990년대 초의 풍량 말뚝
설계 및 구축 담당자보급부
동작중1950년부터 1957년까지
상황폐로 처리 중
원자로 노심의 주요 파라미터
연료(분열성 물질)금속 천연 우라늄, 미농축 우라늄
연료 상태고체(정지봉)
중성자 에너지 스펙트럼정보는 실종된
1차적인 제어 방법제어 rods
1차적인 조정자흑연 원자
일차 냉각재항공사
원자로 사용
초등 사용플루토늄 생산
파워(열)2*180MW
언급시스템 종료는 윈즈 케일 화재 후에 101957년 10월에.

그 윈즈 케일 Piles 2에 의해 식히는 컴벌랜드(이제 셀라 필드 사이트, 컴브리아 주로 알려진)의 윈즈 케일 핵 실험 장소에 영국의 북서부 해안에 원자로 graphite-moderated 있었다.당시 "파일"로 불렸던 두 원자로는 영국 전후 원자폭탄 프로젝트의 일환으로 건설되었으며 핵무기에 사용무기급 플루토늄을 생산했다.

윈드스케일 1번 말뚝은 1950년 10월에 가동되었고, 이어 1951년 6월에 2번 말뚝이 가동되었다.그것들은 5년간 지속될 예정이었지만 1957년 10월 10일 윈드스케일 화재 이후 폐쇄될 때까지 7년간 운영되었다.핵폐로 운영은 1980년대에 시작되었으며 2040년 이후에도 지속될 것으로 추정된다.굴뚝이 위에서 아래로 서서히 해체되면서 눈에 보이는 변화가 나타났다; 말뚝 2의 굴뚝은 2000년대 초에 인접한 건물의 높이로 축소되었다.그러나 1957년 화재 이후 상당히 오염돼 1번 굴뚝의 철거는 시간이 더 걸렸다.원자로 노심은 아직 해체되지 않았다.

배경

1938년 오토 한과 프리츠 스트라스만의 핵분열 발견리제 마이트너오토 프리쉬의 설명은 매우 강력한 원자폭탄[1]만들어질 가능성을 제기했다.제2차 세계대전 당시 버밍엄 대학프리쉬와 루돌프 페이얼스순수 우라늄-235 금속구체의 임계질량을 계산했고, 수천 톤의 [2]다이너마이트의 힘으로 1에서 10킬로그램(2.2에서 22.0파운드)이 폭발할 수 있다는 것을 알아냈다.

이에 대응하여, 영국 정부는 코드명 튜브 [3]알로이즈라는 원자폭탄 프로젝트를 시작했다.1943년 8월 퀘벡 협정은 튜브 합금과 아메리칸 맨해튼 프로젝트를 [4]통합했다.제임스 채드윅은 영국 선교단장으로서 레슬리 R 준장과 긴밀하고 성공적인 파트너십을 구축했습니다. 맨해튼 프로젝트의 [5]책임자인 그로브스는 맨하탄 프로젝트에 대한 영국의 기여가 완전하고 [6]진심어린 것임을 확인했습니다.

전쟁이 끝난 후 영국과 미국 사이의 특수 관계는 "매우 덜 [7]특별해졌다".영국 정부는 미국이 [8]핵 기술을 계속 공유할 것이라고 믿었지만,[9] 전쟁 직후에는 거의 정보가 교환되지 않았고 1946년 원자력법(맥마흔법)은 공식적으로 기술 협력을 중단했다."제한된 데이터"에 대한 통제 때문에 미국의 동맹국들은 더 이상의 연구 개발 [10]정보를 받을 수 없었다.

영국 정부는 이것을 제1차 세계대전 이후 발생한 것과 유사한 미국의 고립주의의 부활로 보았다.이것은 영국이 침략자와 단독으로 [11]싸워야 할 가능성을 제기했다.그것은 또한 영국이 강대국 지위를 상실할 수도 있고, 따라서 세계 [12]정세에 대한 영향력을 상실할 수도 있다고 우려했다.영국의 총리 클레멘스 애틀리는 1945년 8월 10일 핵무기 [14]프로그램의 가능성을 검토하기 위해 내각 소위원회제75세대 원자력폭탄위원회([13]Gen 75 Comb Committee)를 설치했다.

튜브 [15]합금 이사회는 1945년 11월 1일 과학 산업 연구부에서 공급부로 이관되었고, 로드 포털은 총리에게 직접 접근할 수 있는 생산, 원자력(CPAE)의 책임자로 임명되었다.1945년 10월 29일 존 [16]콕크로프트의 지휘 아래 옥스퍼드 남쪽 RAF 하웰에 원자력 연구 기관(ARE)이 설립되었다.크리스토퍼 힌튼[18]랭커셔주 스프링필드에 있는 우라늄 금속공장[19]컴브리아주 윈드스케일있는 원자로와 플루토늄 처리시설을 포함한 새로운 핵무기 시설의 [17]설계, 건설, 운영을 감독하기로 합의했다.그는 [17]1946년 2월 4일 랭커셔 리슬리에 있는 옛 왕립병기공장(ROF)에 본사를 설립했다.

1946년 7월 참모총장 위원회는 영국에게 핵무기를 [20]획득할 것을 권고했다.그들은 [21]1957년까지 200개의 폭탄이 필요할 것으로 추정했다.그 회사명까지 163번의 위원회, 겐 75위원회의 한분과 위원회의 1월 8일 1947년 회의 원자 폭탄의 개발과 진행되고 포털의 안건 고등 Exp참가는 개발 effort,[12]을 담당하고 윌리엄 페니, 포트 할스테드 켄트에서 열린 총경 무기 연구(전투 탐색 및 구조), 하는 것에 동의했다.로스ive Research.[22]페니는 "일류 국가들에 대한 차별적 테스트는 핵폭탄을 만들었는지 여부이며, 우리는 그 시험을 통과해야 하는지 아니면 국내외에서 [23]심각한 위신을 잃어야 하는지 여부"라고 주장했다.

설계 및 위치

1956년 경의 풍계 말뚝

제품.

전시 튜브 합금과 맨하탄 프로젝트에 참여함으로써, 영국 과학자들은 핵분열성 물질의 생산에 대한 상당한 지식을 얻었다.미국은 우라늄-235와 플루토늄 두 종류를 개발했으며, 우라늄 농축의 세 가지 다른 방법을 추구하여 우라늄-235와 플루토늄을 생산했다.영국 과학자들은 전자기 동위원소 분리 과정에 가장 많이 관여했지만 평시에는 비경제적일 수 있다는 것이 인식되었다.그들은 또한 미국뿐만 아니라 ICI가 가스 확산 생산 공장을 설계한 영국에서도 가스 확산 과정을 통해 가스 확산 공정을 위한 시험 공장을 건설 중에 있다는 것을 많이 알고 있었다.당시 알려진 것처럼 원자로나 "파일"에서의 플루토늄 생산에 대해서는 알려지지 않았다. 채드윅만이 맨하탄 프로젝트의 [24]원자로를 방문할 수 있었다.

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 필요로 하는 돈이나 숙련된 인력을 감당할 수 있을지는 의문이었다.영국에 남아있던 과학자들은 가스 확산과 최종 전자기 단계로 농축될 수 있는 우라늄-235를 선호했다.그러나 미국의 로스앨러모스 연구소에서 일하던 사람들은 [25]플루토늄을 강하게 지지했다.

그들은 우라늄-235 폭탄이 TNT의 반을 생산하기 위해 플루토늄을 사용하는 것보다 10배나 많은 핵분열성 물질을 필요로 할 것이라고 추정했다.원자로 비용 추정치는 다양했지만 가스 확산 발전소의 절반 수준이었다.따라서, 가스 확산 시설은 매년 같은 수의 원자 폭탄을 생산하는데 10배의 비용이 들 것이다.따라서 그 결정은 [25]플루토늄을 위해 내려졌다.기술 지식 부족의 일부는 1945년 9월 5일 ZEEP 원자로가 임계 상태가 된 캐나다 몬트리올 연구소에 의해 해결되었고, 미국은 그곳에서 [24][26]플루토늄 분리 실험을 위해 일부 조사된 연료봉을 공급했다.

주최자

영국 과학자들은 이 시점에서 그들이 내린 선택이 앞으로 수년 동안 영국의 원자로 설계에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알고 있었다.원자로 설계에는 연료, 감속재, 냉각수의 3가지 핵심 선택이 있다.연료의 첫 번째 선택은 홉슨의 선택이었다. 우라늄-235를 생산할 농축 시설과 플루토늄이나 우라늄-233을 생산할 원자로가 없었기 때문에 사용할 수 있는 유일한 연료는 천연 우라늄이었다.이것은 중수흑연으로 모델레이터의 선택을 제한했다.ZEEP는 중수를 사용했지만 영국에서는 사용할 수 없었다.따라서 선택은 [27]흑연으로 좁혀졌다.영국 최초의 원자로인 GLEAM으로 알려진 100kW의 소형 연구용 원자로는 1947년 [28]8월 15일 Harwell에서 임계 상태가 되었다.

이것은 일부 실험 작업에서는 괜찮았지만, 방사성 동위원소를 생산하기 위해서는 더 높은 중성자속을 가진 더 강력한 6,000 kW 원자로가 필요했다.이를 위해 몬트리올 연구소의 영국 과학자들과 엔지니어들은 영국 실험 파일 제로(BEPO)[29]를 설계했다.Risley는 엔지니어링과 건설을 담당했습니다.힌튼은 제임스 켄달을 BEPO와 생산용 원자로 설계를 담당하는 엔지니어로 임명했다.그의 팀은 하웰의 과학자들, 특히 J. V. 던워스, F. W. 페닝과 C.와 긴밀히 협력했다.A. 레니BEPO와 같은 실험용 원자로에서는 공기 냉각이 확실한 선택이었습니다.그 결과 생긴 원자로는 설계와 [27]목적 면에서 맨해튼 프로젝트의 X-10 흑연 원자로와 상당히 유사했다.BEPO는 1948년 [30]7월 5일에 중대해졌다.

1968년 12월 해체될 때까지 지속적으로 운영되었던 BEPO의 설계와 건설에서 많은 것을 배웠다.훨씬 더 큰 생산용 원자로의 설계에 관해, 초기 가정은 [31]수냉이라는 점에서 BEPO와 다를 것이라는 것이었다.과학자가 아닌 포털만이 핸포드 사이트를 방문하는 것이 허용되었지만, 이것은 미국인들이 핸포드 사이트에서 취한 접근 방식이라고 알려져 있었다.[32]

핸포드의 B형 원자로 크기의 수냉식 원자로는 하루에 약 3000만 갤런(140메가리터)의 물을 필요로 했으며 우라늄 연료봉을 고정하는 관을 부식시키지 않도록 예외적으로 순수해야 했다.물이 중성자를 흡수하기 때문에 냉각수 상실은 온도 상승을 의미할 뿐만 아니라 원자로에서 중성자 수의 증가를 유발하여 더 많은 분열을 생성하고 온도를 더 증가시켜 핵 용융방사성 핵분열 [31]생성물의 방출을 초래할 수 있다.그로브스는 1946년 영국인들에게 "어느 날 아침에도 그 더미 중 [33]하나가 올라갔다는 소식을 듣기 위해 전화를 받더라도 놀라지 않을 것"이라고 털어놓았다.

위치

이 위험을 최소화하기 위해 미국인들은 엄격한 위치 선정 기준을 마련했다.그 원자로(80km)은 도시에서 인구 5만 이상을,이 50마일 위치할 수 있다면 하나 1만, 1000과 5마일 떨어져 건설될 수 있다면(보통 시속 6.48.0km)에서 5마일(40km)에서 25마일이다.는 비상시 핸포드 지역을 피난시키기 위해 Groves 또한 50킬로(48km)4차선 고속 도로 지었다.[33]만약 그러한 기준은 영국에 적용된다면 모든 잉글랜드와 웨일즈, 스코틀랜드의 북쪽 그리고 서쪽고 떠나 지배를 당했을 것이다.[31일]

캐나다에서로를 건설하는의 가능성 Chadwick콕크 로프트에 의해, 그리고 강하게 현장, 3.0, 주 윌슨 수석은 영국 합동 직원 미션의, 그리고 미국인들에 의해 지지지만 영국 정부에 의해 거부되었다. 제안되었다.캐나다는 스털링 지역 외의와 건설 비용은 캐나다의 추가 대출에 의해 충족될 수 있다는 것이었다.이런 정황으로 미뤄 보면 원자로와 캐나다 정부에 의해 조절될 수 없고, 이것은 영국 정부가 받아들일 수 없소유할 것이다.[34]

그 윈즈 케일 및의 위치입니다.

한 상담 기술자 회사가 후보지에 대해 자문하게 했다.두 제안되었다:Harlech 웨일즈의 Arisaig 스코틀랜드에서.힌튼은 역사 협회의 기본으로 하고 있으며, 너무나 많은 사람들이 근처 살았던 Harlech에 반대했다.그것도 있고, 저기 부지는 외진 곳 통신과 숙련된 노동자 찾기에 어려움이 징조를 보여 줘Arisaig을 떠났다.이 시점에서, Risley 공랭식 원자로의 기술을 재검토하기 시작했다.R.G. 뉴 웰스, 기술자 부분의 몬트리올 연구소에서 이끌어 왔던 전시장이 1946년 종이에서 원자로는 압력 용기에 보관될 제안했다.이렇게 하면 더 안전해지고 주어진 코어 [35]크기에서 더 많은 열을 얻을 수 있습니다.

또 하나는 Risley 엔지니어 D.W. Ginns, H. H. Gott 및 J. L. Dickson은 공기 냉각 시스템의 효율성을 높이기 위한 일련의 제안서를 제출했습니다.여기에는 표면적을 늘리기 위해 우라늄 연료 원소가 들어 있는 알루미늄 캔에 핀을 추가하고 냉각 공기가 원자로 중앙으로 들어가 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 펌핑되는 대신 바깥쪽으로 흐를 수 있도록 하는 것이 포함되었다.이러한 변경으로 인해 펌핑 파워를 훨씬 더 적게 사용하여 냉각을 수행할 수 있게 되었습니다.Harwell 엔지니어 J. Diamond와 J.Hodge는 이러한 혁신으로 대기압의 공기가 플루토늄 생산을 위한 소형 원자로를 냉각시키기에 충분할 것이라는 것을 보여주는 일련의 테스트를 수행했다.[35]

힌튼은 물을 사용하지 않으면 비용을 40% 절감할 수 있을 것으로 추정했다. 디자인은 더 단순하고 건설 시간은 더 짧았다.그는 Portal에 수냉식 원자로의 설계 작업을 중단하고 모든 작업을 공냉식 및 가압식 가스 냉각 설계에 집중하도록 권고했다.수냉식 설계 작업은 1947년 4월에 끝났다.이제 위치 기준이 완화되었고 컴벌랜드 해안의 이전 ROF Drigg 부지가 [36][35]선택되었습니다.

한 가지 문제는 Courtaulds인근 ROF Sellafield에 있는 오래된 공장을 레이온을 생산하기 위해 사용할 계획이었다는 것이다.이 지역의 노동시장이 두 개의 대규모 프로젝트를 지탱할 수 없다는 점을 고려해 Courtoulds는 철수하고 300에이커(120ha) 부지를 포기했다.그곳은 [36][35]원자로에 더 적합한 장소로 여겨졌다.이 용도는 레이크 디스트릭트 국립공원에 대한 계획 제안과 일치했습니다; 물은 엔지니어링 작업 없이 폐수에서 구할 수 있었습니다; 그리고 그 부지는 이미 철도 측선과 일부 사무실과 서비스 건물을 가지고 있어서 건설 시간과 [37]노력을 절약했습니다.스프링필드의 핵연료 생산 현장과의 혼동을 피하기 위해, 그 이름을 윈드스케일로 변경했는데,[35] 이것은 실제로 현장에서 칼더 강을 내려다보는 절벽의 이름이었다.

원자로 1기의 비용은 2천만 파운드가 들었지만, 2기는 3천만 파운드에서 3천 5백만 파운드로 건설될 수 있었다.필요한 폭탄의 수는 필요한 폭탄의 수에 따라 달라졌다.1946년 1월 1일 애틀리에 대한 보고에서 참모본부는 2기를 만들 것을 권고했지만, 현재로서는 연간 [36][38]15기의 폭탄을 생산할 수 있는 원자로 1기에 고정되었다.1946년 10월 8일 하원에서 행한 연설에서 애틀리는 말뚝을 세우기로 한 결정을 간접적으로 언급했다.

하원이 알고 있듯이 정부는 이미 대규모 연구기관을 설립했고, 우리는 그 시설과 다른 목적을 위해 핵분열성 물질의 생산을 준비하고 있습니다.그리고 그 책임은 공급대신에게 주어졌습니다.그리고 이 법안은 그 책임을 이행하기 위해 필요한 권한을 그에게 부여합니다.나는 미래에 어떤 비용이 들 것인지 의회에 정확히 말할 수 없다.이미 승인된 작업 프로그램은 약 3천만 파운드의 비용이 들지만, 프로그램은 계속 검토되고 있으며, 우리가 적절한 역할을 [39]하기 위해서는 훨씬 더 큰 규모의 지출이 필요할 수 있습니다.

제75세대 위원회는 공랭식 원자로 2기의 건설을 승인하고, 제2기 원자로를 가압식 [36]가스로 하자는 힌튼의 제안을 거절했다.세 번째 원자로 계획은 1949년 우라늄 [40]수요를 줄이라는 미국의 압력으로 중단되었다.

건설

많은 연료 채널 중 하나가 표시된 윈드스케일 말뚝 1호 설계
윈드스케일 원자로 절단도

현장은 원자로 구역, 사무실, 보일러실, 작업장, 소방서 및 기타 편의시설을 포함하는 서비스 구역, 실험실 및 기타 지원 인프라와 함께 플루토늄 분리 공장이 위치한 [41]화학 구역으로 구분되었다.작업은 1947년 9월에 시작되었다.최고조에 달했을 때, 현장은 건축가, 엔지니어, 측량사와 같은 300명의 전문 직원과 함께 5,000명 이상의 건설 인력을 고용했습니다.현지에서는 충분한 노동력을 구하기 어려웠기 때문에, 노동자들은 고임금[42]초과근로를 약속하고 다른 지역에서 현장으로 유인되었다.오두막 캠프는 매점과 [41]다른 편의시설과 함께 그들을 위해 세워졌다.엔지니어들은 윈드스케일로 옮기는 것에 대해 주저하지 않았다.현장 엔지니어 자리는 T. G. 윌리엄스와 A.와 함께 Harwell에서 W. Davies에게 주어졌습니다.그의 [42]조수처럼 젊다.

원자로와 그 주변 구조물의 무게는 각각 57,000톤(58,000t)이었으며, 지반 이동으로 인해 이동하지 않는 것이 매우 중요했다.지반토와 암석의 하중 특성을 파악하기 위해 여러 지점에 구멍을 뚫었다.그 결과에 기초하여 각 원자로는 폭 200피트(61m), 폭 100피트(30m), 두께 10피트(3.0m)의 철근 콘크리트 슬래브 위에 설치하기로 결정했다.수축되지 않도록 물과 시멘트의 비율을 세심하게 조절하고 콘크리트를 타설하는 순서를 정하여 건조 시간을 최대화하였다.위의 구조는 다음의 허용오차로 배치되어야 했다.100피트(30m)[43]에서 1인치(13mm)

흑연

중성자 감속재용 흑연은 가장 작은 불순물이라도 원자로 작동을 방해하는 중성자 독으로 작용할 수 있기 때문에 가능한 한 순수해야 했다.일반 산업용 흑연은 그렇지 않을 것이다.맨하탄 프로젝트가 이 분야에서 했던 일에서 영국인들은 제외되었지만, 미국의 주요 흑연 공급원인 유니언 카바이드사는 영국과 캐나다에, 영국 애치슨은 셰필드, 그리고 온타리오 주 웰랜드에 전기 금속 수술 회사를 가지고 있었다.후자는 순수 흑연 제조에 대한 많은 기술 정보를 [44]공유하고자 했습니다.

Welland에 5,000 long ton(5,100 t)을, Acheson에 1,000 long t(1,000 t)를 주문했습니다.1948년 웰랜드는 원자로 재설계에 따른 윈드스케일용 800톤(810t)의 긴급 요청을 받았다.1948년 후반까지 모든 것이 잘 진행되었는데, 그 때 두 회사의 흑연 품질이 갑자기 급격히 떨어졌다.두 회사 모두 고급 석유 코크스를 온타리오주 사르니아에서 조달했으며, 일리노이주 루든 유전의 우수한 순수 원유에서 생산되었습니다.힌튼은 캐나다로 날아가 사르니아에 있는 정유소를 방문했는데, 그곳에서 라우든 석유가 다른 [44]유전에서 나오는 석유로부터 제대로 분리되지 않았다는 것이 판명되었다.

흑연은 블록으로 잘라서 코어를 통해 통로가 생기도록 배열해야 했다.여기에는 1µ1000인치(0.025mm)의 공차가 필요했습니다.흑연을 가공하는 동안 먼지로부터 불순물을 제거하지 않는 것이 중요했고, 그래서 깨끗한 환경을 가진 특별한 시설이 설립되었습니다.노동자들은 특별한 옷을 입었다.흑연은 밀도가 높고 절삭 공구가 금방 닳는다.를 위해 텅스텐 공구가 개발되었습니다.원자로를 조립할 때도 작업자가 특수복을 입고 생체 보호막 내부의 공기를 여과해 [45]먼지를 제거하는 등 비슷한 관행이 이어졌다.

영국인들은 중성자에 노출되었을 때 흑연의 성질에 대한 경험이 거의 없었다.헝가리계 미국인 물리학자 유진 위그너는 시카고에 있는 맨해튼 프로젝트의 금속공학 연구소에서 일하는 동안 흑연에 중성자의 폭격을 받으면 결정 구조가 뒤틀려 잠재 에너지가 [46][47][48]축적된다는 것을 발견했다.영국 과학자들은 이것을 알고 있었다; 흑연의 팽창으로 인해 수로가 막혔을 수도 있기 때문에 수냉보다는 공냉을 선택해야 하는 이유 중 하나였다.1948년 아르곤 국립연구소 소장 월터 진이 영국을 방문했을 때 는 영국 과학자들에게 추가 정보를 제공했다.그는 그들에게 팽창이 수직이며 압출 축과 평행하지 않다고 말했다.리슬리의 엔지니어들이 진이 제공한 데이터를 사용하여 흑연의 팽창을 다시 계산했을 때, 그들은 그들의 원자로 설계가 [49]효과가 없다는 것을 발견했다.

이것은 이미 건설 중이었고 흑연 블록은 이미 기계가공 중이었기 때문에 실망스러웠다.재설계가 요구되었고, 그들은 기발한 해결책을 생각해냈다.그래파이트 블록은 수직으로 팽창하지 않도록 세로로 쌓았고, 각 블록에는 수평으로 팽창할 수 있는 공간이 제공되었습니다.블록은 돌출축을 따라 블록에서 절단된 흑연 슬래트의 격자로 수평면에 고정되었습니다.1949년 3월 Harwell은 영국 흑연이 미국 흑연과 약간 다르게 작용하며 수평축을 따라 약간 팽창한다고 보고했다.이것은 원자로의 수명을 단 [49]2년 반으로 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있었다.

이를 수정하기 위해 추가 설계 변경이 이루어졌지만 초크 리버에서 실시한 더 많은 테스트 결과 확장이 미국 데이터로부터 예측된 것만큼 크지 않은 것으로 나타났고 힌튼은 이를 근거로 1948년 [49]설계로 되돌리기로 결정했다.각 원자로의 흑연은 약 2,000톤(2,000t) 길이의 25x50피트(7.6x15.2m)의 팔각형 스택에 배치되었다.원자로는 7피트 (2.1m) 두께의 콘크리트로 된 생물학적 차폐물로 둘러싸여 있었으며, 이 차폐물에는 열 [50]차폐물을 제공하는 강판이 배치되어 있었다.

위그너 에너지 증강의 확실성을 고려할 때 힌튼은 원자로의 수명은 약 5년, 많아야 10년이 될 것으로 추정했다.과학자들은 15년에서 35년의 수명을 예상하면서 보다 낙관적이었지만 위그너 에너지로 인한 팽창이 [49]흑연을 그 전에 균열을 일으킬 수 있다는 것을 인정했다.전쟁 [51]중 맨해튼 프로젝트 로스앨러모스 연구소에서 일했던 하웰 물리학자 윌리엄 말리는 위그너 에너지의 [51]방출로 인해 제어봉에 화재가 발생할 가능성을 경고했고, 에드워드 텔러가 1948년 하웰을 방문했을 때 위그너 에너지의 방출이 연료봉에 불을 붙일 수도 있다고 경고했다.그러나 영국 과학자들은 수냉식 [49]원자로에 비해 위험이 미미하다고 확신했다.

연료

원자로의 노심은 연료 카트리지를 위해 수평 채널을 뚫은 큰 흑연 블록으로 구성되었다.각 카트리지는 알루미늄 캐니스터에 30cm(12인치) 길이의 우라늄 막대로 구성되어 있어 우라늄이 뜨거워지면 반응성이 높아져 불이 붙을 수 있습니다.카트리지는 지느러미 모양으로 되어 있어 원자로 안에 있는 동안 연료봉을 냉각시킬 수 있었다.로드는 코어 전면인 "충전면"에 밀렸고, 계산된 [52]속도로 새 로드가 추가되었습니다.

이것은 수로에 있는 다른 카트리지를 원자로의 뒤쪽을 향해 밀어냈고, 결국 그것들은 냉각되어 수집될 수 있는 물이 채워진 수로로 떨어지게 했다.노심에서의 연쇄 반응은 우라늄을 화학 [52]처리를 통해 다른 물질로부터 분리된 일부 플루토늄을 포함한 다양한 동위원소로 전환시켰다.이 플루토늄은 무기용이었기 때문에 플루토늄-240이나 플루토늄-241[53]같은 무거운 플루토늄 동위원소의 생산을 줄이기 위해 연료 연소율을 낮게 유지했다.

공사가 진행되면서 힌튼은 하웰에 있는 콕크로프트로부터 1번 말뚝의 임계 질량이 처음 생각했던 것보다 크다는 충격적인 소식을 들었다.2번 말뚝은 고품질 흑연을 사용한 덕분에 상태가 더 좋았다.상황을 개선하기 위해 모든 연료 카트리지의 핀에서 1⁄16인치(1.6mm) 스트립을 잘라냄으로써 중성자 흡수 알루미늄의 양을 줄였다.투히가 이끄는 팀이 1950년 8월과 9월에 백만 마리의 지느러미를 현장에서 잘라냈다.냉각 공기가 강제로 통과하는 채널의 크기를 줄임으로써 반응성도 개선되었습니다.연료 카트리지를 고정하는 흑연 [50]구두를 위해 새로운 흑연 밑창이 제작되었습니다.

그래파이트 블록은 3,440개의 연료 채널에 의해 뚫려 있으며, 4개의 그룹으로 배열되어 있습니다.각각 우라늄을 포함한 21개의 핀형 알루미늄 카트리지가 장착되어 있었다.카트리지는 반대쪽에서 밀어내서 배출되었고, 거기서 스킵에 빠졌습니다.거기서부터 그들은 대부분의 방사성 핵분열 생성물이 썩을 때까지 저장되었던 연못으로 옮겨졌다.거기서부터 분리공장으로 보내져 디캐닝과 [54]가공이 이루어졌습니다.

노심의 전력 수준은 붕소강으로 만들어진 24개의 제어봉에 의해 조절되었습니다.붕소는 강력한 중성자 흡수체이다; 강철은 강도를 위한 것이었다.이 중 20개는 거친 제어봉이었고 4개는 미세 조정용이었다.개별적으로 또는 그룹으로 이동할 수 있습니다.비상시에는 스위치를 튕기면 중력에 의해 노심으로 낙하할 수 있는 전자석에 의해 위에 고정되는 16개의 수직 페일 세이프 로드가 있었다.그들은 [54]원자로를 정지시킬 충분한 중성자 흡수 능력을 가지고 있었다.

냉각은 410피트(120m) 높이의 굴뚝을 통해 대류를 통해 이루어졌으며, 이는 정상 운전 조건에서 원자로를 냉각시키기에 충분한 기류를 만들어 낼 수 있다.굴뚝은 노심의 통로를 통해 공기를 끌어당겨 카트리지의 [54]지느러미를 통해 연료를 냉각시키도록 배치되었다.첫 번째 굴뚝은 1950-51년 [55]겨울에 지어졌다.생물학적 차폐 외부에 있는 2개의 블로워 하우스 각각에 4개씩 배치된 8개의 대형 블로워에 의해 추가 냉각이 제공되었습니다.또한 2개의 보조 부스터 팬과 4개의 정지 팬은 원자로가 가동되지 않을 때 잔열을 [54]제거하기 위해 사용되었다.

노심의 온도와 중성자속, 송풍기 속도, 제어봉 위치 등을 측정하기 위한 장치들이 계장되었다.공기 덕트의 정적 공기 샘플링 장치가 방사성 방출을 측정했습니다.이것에 의해, 카트리지의 버스트를 재빠르게 검출할 수 있습니다만, 위치를 특정할 수 없습니다.Burst Cartridge Detector Gear(BCDG; 버스트 카트리지 검출 장치)는 각 원자로의 후면에 배치되었다.각각 32개의 노즐을 가지고 있어 한 번에 32개의 채널에서 공기를 추출할 수 있었다.모든 채널을 소탕하는 데 약 57분이 걸렸다.이것에 의해, 버스트 카트리지를 [56]찾을 수 있습니다.

연료 카트리지 중 하나가 깨지면 어떤 일이 일어날지에 대해 많은 생각을 했다.이것은 고방사능 핵분열 생성물을 방출하고 우라늄의 산화는 화재를 일으킬 수 있다.7만 개의 카트리지로 인해, 실패는 불가피해 보였다.미국 오크릿지 국립연구소의 X-10 흑연 원자로를 방문한 콕크로프트는 근처에서 우라늄 산화물 입자가 검출되었음을 발견했다.그는 공기 필터가 브룩헤이븐 국립 [57]연구소의 흑연 연구용 원자로에 있었기 때문에 공기 필터 설치를 명령할 만큼 충분히 놀랐다.

Risley의 경영진은 이 사실을 침착하게 받아들였지만 엔지니어들은 감명받지 못했습니다.공기 필터를 설치하는 논리적인 장소는 굴뚝 바닥이었지만, 1번 말뚝의 굴뚝의 첫 70피트(21m)는 이미 만들어져 있었다.그래서 그들은 꼭대기에 올라가야 했다.작업부의 구조 엔지니어인 D. Dick이 디자인을 제작했다.건설에는 200톤의 구조용 강철과 벽돌, 콘크리트, 장비가 포함된 재료를 400피트(120m) 굴뚝 [57]꼭대기로 끌어올렸다.그들은 굴뚝을 독특한 모습으로 만들어 노동자들과 [58]엔지니어들에게 "콕크로프트의 우롱"이라고 조롱당했다.나중에 오크리지의 산화 우라늄은 [59]원자로가 아닌 그곳의 화학 분리 공장에서 나온 것으로 밝혀졌다.

운용

기동

1번 말뚝은 1950년 10월에 임계 상태가 되었지만, 성능은 설계 등급보다 약 30% 낮았다.파일 2호는 1951년 6월에 임계 상태가 되어, 곧 설계 [50]전력의 90%로 동작했습니다.이 더미는 연간 [60]90kg의 플루토늄을 생산하도록 설계되었다.최초의 조사 연료봉은 1952년 1월에 가공을 위해 보내졌고, 톰 투히는 [61]1952년 3월 28일에 영국 플루토늄의 첫 샘플을 회수했다.원자폭탄 1발을 위한 충분한 윈드스케일 플루토늄이 [62]8월에 앨더마스턴의 무기사업부에 전달되었고,[63] 영국의 첫 핵 장치는 1952년 10월 3일 서호주 몬테 벨로 제도에서 열린 허리케인 작전에서 성공적으로 폭발되었다.

위그너 에너지

위그너 에너지가 축적될 경우 강력한 열기로 인해 자연스럽게 빠져나갈 수 있습니다.1952년 5월 7일, 말뚝 2호는 말뚝이 폐쇄되었음에도 불구하고 노심 온도가 불가사의하게 상승하였다.송풍기가 가동되고 더미가 식었다.그 후 1952년 9월, 1번 말뚝이 폐쇄되는 동안 온도 상승이 관찰되었다.이번에는, 흑연이나 연료 원소가 연기를 내고 있을 가능성이 있는, 코어로부터 연기가 나는 것이 관측되었습니다.노심을 냉각시키는 명백한 방법은 송풍기를 작동시키는 것이었지만, 강제로 공기를 주입하면 화재가 발생할 수 있습니다.결국 송풍기를 가동하기로 결정되었다.기온이 내려갔고, 화재 없이 더미가 식었다.사건 직후의 조사에서는, 송풍기의 베어링으로부터 나온 윤활유로 연기가 코어까지 빨려 들어가 열에 [64][65]그을린 것이 판명되었다.

조사 결과 갑작스런 열 폭발은 위그너 에너지의 자발적 방출에 의한 것이 틀림없다는 것도 밝혀졌습니다.이것은 운영자들을 걱정시켰지만, 원자로를 해체하는 것은 핵무기 프로그램을 위한 플루토늄이 없다는 것을 의미하며, 최대 4년 [64]지연될 것이다.그들은 어닐링이라고 알려진 과정에서 원자로 노심을 정기적으로 가열하면서 유일한 실행 가능한 해결책으로 전환했다.그래파이트를 250°C 이상으로 가열하면 플라스틱이 되고 위그너 전위는 자연 상태로 완화될 수 있습니다.이 과정은 점진적이었고 코어 [66]전체로 확산된 균일한 방출을 야기했다.

이것은 1953년 1월 9일 2번 말뚝이 정지되었을 때 처음 수행되었다.코어 내 온도를 측정하기 위해 열전대를 설치하였고, 23:15에 송풍기를 정지하였다.그 후 흑연을 가열하기 위해 원자로 출력을 4MW로 높였다.열전대 중 두 개는 1월 10일 03:00에 온화한 온도의 급격한 상승을 나타내었고 원자로는 정지되었다.17:00까지 축적된 위그너 에너지가 방출된 것으로 추정되었으며,[64] 재가동에 대비하여 코어를 냉각하기 위해 차단 팬과 메인 송풍기가 켜졌습니다.

그때부터, 위그너 [64]에너지를 방출하는 주기적인 아닐이 있었다.처음에는 20,000MWhr마다 수행되었습니다.이후 30,000MWhr마다, 그리고 40,[67]000MWhr마다 증가했습니다.1953년 8월부터 1957년 7월까지 1번 말뚝에서 8차례, 2번 말뚝에서 7차례 소둔이 이뤄졌다.기록된 최대 흑연 온도는 310°C에서 420°[68]C 사이였습니다.처음 두세 번은 하웰의 과학자들이 수중에 있었지만 나중에는 [64]운영자들에게 맡겨졌다.

위그너 방출은 실험이 아니었고 원자로의 지속적인 운영에 중요했지만 일상적인 것과는 거리가 멀었다. 각각 달랐으며 시간이 지남에 따라 위그너 에너지의 방출은 더 높은 온도를 필요로 했다.부관리자인 J. L. Phillips는 Risley에게 흑연과 연료원소를 모두 감시하기 위해 원자로 제어실에서 읽을 수 있는 온도의 완전한 그림을 제공할 수 있는 충분한 열전대가 공급될 수 있는지 물었다.할 수 있는 최선의 방법은 위그너 방출 동안 흑연 측정을 위해 66개의 열전대를 [64]공급하고 우라늄 연료 원소를 위해 20개의 열전대를 공급하는 것이었습니다.

삼중수소 생산

1955년 3월 1일 윈스턴 처칠 수상은 영국수소폭탄을 만들 것을 공개적으로 약속했고, 과학자들에게 그렇게 [69][70]할 빡빡한 일정을 주었다.이것은 미국과 소련이 시험 금지와 1958년에 [71]발효될 수 있는 가능한 군축 협정에 대한 작업을 시작한 후에 가속화되었다.이 기한을 맞추기 위해, 필요한 삼중수소(AM)를 생산하기 위해 새로운 원자로를 건설할 가능성이 없었기 때문에, 윈드스케일 파일즈는 리튬 마그네슘의 조사를 통해 삼중수소를 생산했고, 리튬 마그네슘은 중성자 폭격 [70]중에 삼중수소를 생산할 것이다.

처음에는 동위원소 캔에 0.5인치(13mm) 직경의 막대 형태였지만, 곧 알루미늄 캔에 더 큰 0.65인치(17mm) 직경의 막대 형태로 대체되었고, 알루미늄 캔은 무게를 더하는 납 고리로 둘러싸였고, 알루미늄 캔은 다시 바깥쪽 알루미늄 캔에 봉입되었다.납이 녹을 수 있다는 우려가 있었기 때문에 1956년 12월 1.0인치(25mm) 직경의 막대가 고리형이나 외부 [70]캔 없이 알루미늄으로 포장된 카트리지로 대체되었습니다.

플루토늄과 삼중수소 외에도 윈드스케일 파일(Windscale Files)은 비스무트 조사를 통해 폭탄에 사용된 중성자 개시자를 위한 폴로늄-210(코드명 LM)을 생산했다.의료 및 연구 목적으로 코발트와 탄소-14가 일부 생산되었다.이러한 모든 항목은 중성자, 특히 AM 카트리지를 흡수했습니다.이를 보완하기 위해 1953년 하반기에는 약간 농축된 우라늄을 추가하여 연료 부하를 수정했으며, 현재는 케이펜허스트[72]가스 확산 플랜트에서 사용할 수 있게 되었다.

카트리지

70,000개의 연료 원소를 사용하여 일부 폭발 카트리지가 예상되었습니다.이것은 카트리지가 파열되었다는 것을 의미하는 것이 아니라 단지 탐지기가 무언가를 포착했다는 것을 의미했다.종종 너무 작아서 볼 수 없는 미세한 구멍들이 있었다.1951년에 단 3번의 폭발이 기록되었고 1952년에 10번의 폭발이 기록되었다.더 심각한 문제는 냉각 공기에 의해 원자로 밖으로 날아간 카트리지였다.1952년 5, 6월 2번 말뚝이 정비를 위해 폐쇄되었을 때 140여 개의 교체된 카트리지가 발견되었다.원자로의 배출면은 고방사성이어서 잠망경을 [73]사용하여 검사를 해야 했다.

1955년 7월과 8월, 새로운 측량 기술을 이용한 윈드스케일 주변의 환경 조사는 산화 우라늄 입자에 의한 핫 스팟을 발견했다.선원은 배출 덕트에 떨어져 스킵으로 착지하는 대신 오버샷하여 그 너머의 공기 덕트에 착지한 13개의 배출 연료 카트리지로 추적되었다.고온 환경에서는 우라늄이 시간이 지남에 따라 산화되었다.에어 필터는 이러한 입자를 가두는 역할을 하지만, 검사 결과 일부 필터에 결함이 있는 것으로 밝혀졌다.최소 50g의 방사성 물질이 빠져나간 것으로 추정됐다.필터는 복구되었습니다.그 후 1957년 1월, 스캔 장치에 걸린 카트리지 2개가 발견되었다.1957년 7월까지 윈드스케일 주변의 스트론튬-90 수치가 우려를 불러일으켰고, 이 지역의 우유 중 스트론튬-90 수치는 [73]유아 허용치의 3분의 2에 달했다.

필터의 추가 송풍 전력 비용은 주당 약 3,000파운드입니다.원자로가 사고 없이 한동안 가동되고 있었기 때문에 힌튼은 원자로를 철거할 것을 제안했다.Windscale의 제너럴 매니저인 Gethin Davey는 이에 반대했고, Works Committee는 그의 편을 들었다.필터는 [57]남아 있었다.그들은 분당 2,000피트(37km/h)의 속도로 초당 1톤의 뜨거운 공기를 견뎌야 했다.원래 필터 패드는 유리 양털로 만들어졌습니다.그것들은 씻어서 재사용할 예정이었지만 찢어지는 경향이 있었고 씻으면 효과가 떨어졌다.1953년에 [74]필터를 개선하기 위한 노력이 시작되었다.

미네랄 오일을 뿌린 유리 섬유로 만든 새로운 유형의 필터가 시도되었습니다.이런 타입은 10일마다 교체해야 했다.뜨거운 공기를 쐬면서 미네랄 오일이 사라지고 효과가 떨어졌습니다.그 후 수지로 접합된 유리 섬유를 사용하고 실리콘 오일로 처리하는 새로운 유형의 필터가 개발되었습니다.이것들은 훨씬 더 효과적이었다.1957년 여름에 설치가 시작되었고, 1957년 말까지 [74]이 타입이 완전히 설치될 예정이었다.

사고.

1957년 10월 초, 1번 말뚝은 40,000 MWhr에 도달했고, 9번째 말뚝이 풀릴 때가 되었다.지금까지보다 조사기간이 길었을 뿐만 아니라, 이전의 가열로 원자로의 일부가 소둔되지 않았기 때문에, 한층 [75]더 오랜 시간 조사되었다.1957년 10월 7일 01시 13분에 원자로가 정지되고 주 송풍기가 꺼졌다.66개의 열전대를 점검하여 결함이 있는 열전대를 교체하였습니다.셧다운 팬은 꺼졌고, 17:00에 거친 제어봉이 천천히 빠져 나가기 시작했고, 19:[76][77]25에 원자로가 다시 임계 상태가 되었다.

10월 8일 01:00까지 원자로 출력계는 1.8MW를 나타냈다. 열전대 중 2개는 250°C의 온도를 나타내므로 제어봉을 다시 삽입하고 원자로를 04:00까지 정지시켰다.09:00까지, 대부분의 열전대는 온도가 떨어지고 있다는 것을 보여주었습니다. 그래서 당직 물리학자 이안 로버트슨은 원자로를 다시 가열하기로 결정했습니다.이것은 1954년과 1955년에 이루어졌지만, 24시간이 지나서야 이루어졌고, 모든 열전대는 온도가 떨어지고 있다는 것을 나타냈다.1956년, 한 명 빼고는 모두 하락하고 있다고 지적했을 때, 그것은 행해졌다.따라서 제어봉은 다시 인출되었고 원자로는 11시에 임계 상태가 되었다.가열은 10월 9일까지 계속되었으며 흑연 온도는 약 350°[76][77]C를 기록했다.

특히 한 채널, 20/53에서 문제가 발생했습니다.그것의 온도는 405°C까지 올라갔다.댐퍼는 몇 분 동안 열려 공기가 굴뚝으로 유입되어 냉각 효과가 발생하였습니다.이것은 20/53년을 제외한 모든 곳에서 기온이 떨어지기 시작할 때까지 세 번 반복되었다.10월 10일 12시에 15분, 13시 40분에 5분 동안 문을 열었다.이 개구부들 사이에 굴뚝에서 방사능 수치가 높아져 카트리지가 터진 것을 알 수 있었다.13:45에 정지 팬을 켜고 원자로를 냉각시켜 폭발 카트리지를 [78][79]위치시켰다.

이전의 아닐링과 마찬가지로 고온으로 인해 버스트 카트리지 디텍터 기어가 작동하지 않았습니다.16:30에 채널 21/53의 온도는 450°C였고, 이를 덮는 플러그와 세 개의 인접 채널을 열어 육안 검사를 할 수 있도록 했고, 금속은 빛을 발했습니다.리튬 마그네슘 카트리지가 터져서 불이 난 게 틀림없어요.독감에 걸린 데이비는 15시 45분에 전화를 받았고, 그의 대리인인 투히는 17시에 독감에 걸린 가족을 돌보고 있었다.20:00까지 원자로 후면에서 노란 불꽃이 보였고, 20:30에 이르러서는 흑연이 [78][79]타오르고 있음을 나타내는 파란색 불꽃이 보였다.

약 120개의 채널이 관련되었다.보호복과 마스크를 착용한 남성들은 강철 막대를 사용하여 연료 원소를 원자로 뒤쪽으로 밀어냈지만 일부는 막혀 움직일 수 없었다.강철봉이 빨갛게 달아올라 비계 기둥을 사용했다.화재 방화를 위해 주변 수로를 제거하기로 결정되었다.한때는 스킵을 교환할 수 있도록 이 작업을 중단해야 했고, 이는 임계 위험을 피하기 위해서였다.칼더 홀에서 이산화탄소 탱커가 반입되어 [80][81]냉각수로 사용되었습니다.

10월 11일 04:30에 이산화탄소가 채널 20/56으로 공급되었지만, 뚜렷한 효과는 없었다.07:00에 물로 불을 끄기로 결정되었는데, 이는 수소 폭발을 일으킬 수 있기 때문에 잠재적으로 위험한 행동입니다.펌프는 03시 45분부터 제 위치에 있었지만 교대 근무가 변경되어 직원들이 대피하는 동안 지연이 있었다.호스는 8시 55분에 켜졌고 처음에는 분당 300 영국식 갤런(23l/s)[80][81]의 속도로 불 위의 두 채널에 쏟아졌습니다.

이 값은 분당 800 영국 갤런(61l/s)으로 증가했지만 큰 효과는 없었습니다.셧다운 팬은 10시 10분에 꺼졌고 불은 진압되기 시작했다.12:00에 호스 2개를 더 연결하고 유량을 분당 1,000 영국 갤런(76l/s)으로 늘렸습니다.유량은 10월 12일 06:45에 감소하기 시작했고, 15:10에 정지되었다.그때 불이 꺼지고 원자로는 [80][81]차가워졌다.

방사성 방출

영국과 [82]유럽 전역으로 확산된 방사성 물질의 대기 방출이 있었다.그 사고는 국제 원자력 사고 [83]등급에서 5등급으로 평가되었다.굴뚝 필터는 부분 격납을 유지하여 화재 [58][82]발생 시 굴뚝에서 뿜어져 나오는 연기의 방사능 함량을 최소화한 것으로 알려져 있다.여기에는 많은 양의 삼중수소가 포함되었지만, 다른 방사성핵종에 [84]비해 무시할 수 있는 방사선 위험임이 입증되었다.화재는 요오드-131 600테라베크렐(16,000Ci), 세슘-137 4.6테라베크렐(120Ci), 폴로늄-210 8.8테라베크렐(240Ci), 크세논-133 [85]12,000테라베크렐(320,000Ci)을 방출했다.

갑상선암으로 이어질 수 있는 요오드-131은 일반인 집단 선량에 가장 큰 기여를 했다.폴로늄-210세슘-137도 [86]유의미했다.이 사건으로 240명의 [82]암 환자가 추가로 발생한 것으로 추정되고 있다.이 중 약 100개의 치명적 갑상선암과 90개의 비치명적 갑상선암은 요오드-131에 의한 것이며, 70개의 치명적 및 10개의 비치명적 갑상선암은 대부분 폴로늄-210에 [83]의한 것이었다.

구조 작업

원자로는 수리할 수 없을 정도로 파손됐지만 가능하면 연료봉을 제거하고 원자로 바이오실드는 밀봉한 채 그대로 방치했다.약 6,700개의 화재 손상 연료 원소와 1,700개의 화재 손상 동위원소 카트리지가 내부에 남아 있다.핵반응이 계속되면서 손상된 핵은 여전히 약간 따뜻했다.2000년에 그것은 여전히 그것을 포함하고 있는 것으로 추정되었다.

  • 1,470 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 방사성핵종[87]소량.2번 말뚝은 화재에 의해 손상되지 않았지만, 계속 사용하기에는 너무 안전하지 않은 것으로 간주되어 곧 폐쇄되었다.그 이후로 공랭식 원자로는 건설되지 않았다.파손된 원자로로부터의 최종 연료 제거는 2008년에 시작되어 4년간 계속될 예정이었다.조사 결과 흑연 화재는 발생하지 않았으며 [88]흑연 피해는 인근 우라늄 연료 집합체 과열로 인한 국지적인 것으로 나타났다.

조사위원회

조사 위원회는 1957년 10월 17일부터 25일까지 페니의 의장 아래 열렸다.그 보고서('페니 보고서')는 영국 원자력청 의장에게 제출되었고, 1957년 11월 의회에 제출된 백서의 기초를 형성하였다.그 보고서 자체는 1988년 1월에 공공기록국에서 공개되었다.1989년에는 원본 [89][90]기록의 전사를 개선하기 위한 작업에 따라 수정된 사본이 발표되었습니다.

페니는 화재가 진압된 지 16일 만인 1957년 10월 26일에 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 [91]더 나은 정의로 이어졌다.

행사에 직접 관여했던 사람들은 페니가 취한 조치들이 "촉진적이고 효율적"이었으며 "의무에 대한 상당한 헌신을 보여주었다"는 결론에 용기를 얻었다.일부는 투히가 보여준 결단력과 용기, 그리고 완전한 재앙을 혐오하는 데 그가 한 중요한 역할이 제대로 인식되지 않았다고 생각했다.Tuohy는 2008년 3월 12일에 사망했습니다.그는 그의 결정적인 행동으로 인해 어떤 종류의 대중적 인정도 받지 못했습니다.조사위원회의 보고서는 화재를 [92]진압하기 위해 목숨을 건 바로 그 사람들에 의한 "판단의 실수"로 인해 화재가 발생했다고 공식적으로 결론지었다.

화재 소식은 스푸트니크 사태로 그늘이 졌다.화재 당시 총리였던 해롤드 맥밀런의 손자인 스톡턴 경은 미 의회가 1958년 맥밀런과 드와이트 아이젠하워 미국 대통령 사이의 공동 핵무기 개발을 위한 미-영 상호방위협정을 저지했을지도 모른다고 나중에 제안했다.영국 정부의 무모한 결정과 맥밀런이 실제 일어난 일을 은폐했다는 것을 알게 되었습니다.Tuohy는 미국에 그의 직원이 화재를 일으켰다고 말한 관리들에 대해 "그들은 나쁜 [93]놈들의 소나기"라고 말했다.

폐로

2005년 그 지역.굴뚝 중 하나는 이미 부분적으로 파괴되었다.

1971년 원자력청법영국 원자력청(UKAEA)의 생산부문에서 BNFL(British Nuclear Fuels Ltd)을 창설했다.윈드스케일 사이트의 대부분은 BNFL에 양도되었지만 윈드스케일 말뚝은 UKAEA에 남아 있었다.BNFL에 의해 통제되는 현장의 그 부분은 1981년에 셀라필드로 이름이 변경되었지만, UKAEA 부분은 윈드스케일이라는 이름을 유지했다.핵폐로 당국은 2005년 4월 1일 설립 당시 현장에 대한 책임을 맡았다.2008년 BNFL의 재구축에 따라 사이트의 일부에 대한 책임은 Sellafield Ltd.에 넘어갔습니다.여기에는 재처리 및 폐기물 보관 [94]시설도 포함되었습니다.

폐로는 1980년대에 바이오실드의 밀봉, 환기 및 모니터링 설치, 노심 외부의 느슨한 연료 요소의 제거 및 배수와 함께 시작되었다.사고 50주년은 현장을 영원히 청소해야 한다는 압력을 가중시켰다.흑연을 소둔하는 과정이 완료되지 않았기 때문에 위그너 에너지는 여전히 문제로 남아 있었다.가능성은 낮다고 생각되지만, 우라늄 중 일부가 수증기와 반응하여 열화우라늄 수소화물(UH
3
)을 형성할 가능성이 있었다. 공기에 노출된 우라늄은 이산화우라늄(UO
2
)을 형성한다.
가장 큰 위험은 흑연 분진 폭발이었지만 원자로 안에 15톤의 우라늄이 있어 임계 사고[95][96]일어날 가능성은 희박했다.

한때 조사된 카트리지를 냉각시키기 위해 방치되었던 파일 연료 저장 연못(PFSP)은 [97]2013년에 해체되었다.그해 말 눈에 띄는 굴뚝에 대한 철거 작업이 시작되었다.화재 후 오염된 필터가 제거되었고 2001년 2번 말뚝의 굴뚝이 일부 파괴되었다.오염된 굴뚝은 쉽게 넘어질 수 없어 코어 드릴로 위에서 아래로 체계적으로 철거해야 했고, 잔해는 소형 화물 호이스트에 실려 1톤씩 지상으로 옮겨져야 했다.콘크리트, 철강, 벽돌 약 5000t(4900t)을 제거해야 했다.[98][99]

굴뚝의 라이닝을 제거하기 위해 로봇이 사용되었다.콕크로프트의 아들 크리스와 손자 존은 [100]굴뚝 위에 있는 상징적인 필터 갤러리가 철거되는 것을 보기 위해 가까이 있었다.2030년까지 [101]윈드스케일 더미에서 연료와 동위원소를 제거할 계획이다.1980년대에 작업이 시작되었지만, 핵 폐로 운영은 [102]2040년 이후에도 지속될 것으로 추정된다.

메모들

  1. ^ 1964년, 페이지 23-29
  2. ^ 1964년, 39~41페이지
  3. ^ 1964년, 페이지 108~111.
  4. ^ 1964년, 페이지 173-177.
  5. ^ 1964년, 페이지 236~239.
  6. ^ 1964년, 페이지 242
  7. ^ Gowing & Arnold 1974a, 93페이지
  8. ^ 골드버그 1964, 페이지 410
  9. ^ Gowing & Arnold 1974a, 111페이지
  10. ^ Gowing & Arnold 1974a, 페이지 106-108.
  11. ^ 1964년, 페이지 94-95
  12. ^ a b Gowing & Arnold 1974a, 페이지 181-184.
  13. ^ Gowing & Arnold 1974a, 21페이지
  14. ^ Baylis & Stoddart 2015, 페이지 32
  15. ^ 골드버그 1964, 페이지 417
  16. ^ Gowing & Arnold 1974a, 페이지 40-43.
  17. ^ a b Gowing & Arnold 1974a, 페이지 41
  18. ^ Gowing & Arnold 1974b, 370-371페이지.
  19. ^ Gowing & Arnold 1974b, 페이지 400-407.
  20. ^ Wynn 1997, 16-18페이지
  21. ^ Gowing & Arnold 1974a, 페이지 216
  22. ^ Cathcart 1995, 페이지 24, 48, 57.
  23. ^ Gowing & Arnold 1974b, 500페이지
  24. ^ a b Gowing & Arnold 1974a, 페이지 10-12.
  25. ^ a b Gowing & Arnold 1974a, 165-167페이지.
  26. ^ "ZEEP – Canada's First Nuclear Reactor". Canada Science and Technology Museum. Archived from the original on 6 March 2014.
  27. ^ a b Gowing & Arnold 1974b, 379–380페이지.
  28. ^ 원자력 연구 기관 1952, 페이지 15
  29. ^ Fishlock, David (20 February 2009). "Curtains for BEPO". www.neimagazine.com. Nuclear Engineering International. Retrieved 19 August 2018.
  30. ^ 원자력 연구 기관 1952, 100-105페이지.
  31. ^ a b c Gowing & Arnold 1974b, 381–382페이지.
  32. ^ Gowing & Arnold 1974a, 페이지 111–112.
  33. ^ a b 아놀드 2007, 9페이지
  34. ^ Gowing & Arnold 1974a, 페이지 133–136, 172–173.
  35. ^ a b c d e Gowing & Arnold 1974b, 383-387페이지.
  36. ^ a b c d Gowing & Arnold 1974a, 192~193페이지.
  37. ^ 제이 1954, 23페이지
  38. ^ Gowing & Arnold 1974a, 167-172페이지.
  39. ^ Attlee, Clement (8 October 1946). "Address to the House of Commons - Atomic Energy Bill (HC Deb 08 October 1946 vol 427 cc43-98)". House of Commons. Retrieved 1 September 2018.
  40. ^ Gowing & Arnold 1974a, 362-363페이지.
  41. ^ a b 제이 1954, 23-24페이지
  42. ^ a b Gowing & Arnold 1974b, 페이지 389-390.
  43. ^ 제이 1954, 27-28페이지
  44. ^ a b Gowing & Arnold 1974b, 페이지 182–183.
  45. ^ 제이 1954, 페이지 31
  46. ^ Gowing & Arnold 1974b, 278페이지
  47. ^ Wigner 1946, 페이지 862–863.
  48. ^ 버튼 & 뉴버트 1956, 페이지 557-558.
  49. ^ a b c d e Gowing & Arnold 1974b, 페이지 391-392.
  50. ^ a b c 아놀드 2007, 13페이지
  51. ^ a b Gowing & Arnold 1974b, 373페이지.
  52. ^ a b 제이 1954, 페이지 24-26
  53. ^ "Reactor-Grade and Weapons-Grade Plutonium in Nuclear Explosives". Canadian Coalition for Nuclear Responsibility. Retrieved 16 July 2018.
  54. ^ a b c d 아놀드 2007, 페이지 16
  55. ^ 제이 1954, 페이지 31-32
  56. ^ 아놀드 2007, 페이지 17
  57. ^ a b c Gowing & Arnold 1974b, 394-395페이지.
  58. ^ a b Leatherdale, Duncan (4 November 2014). "Windscale Piles: Cockcroft's Follies avoided nuclear disaster". BBC News. Retrieved 7 July 2018.
  59. ^ 아놀드 2007, 페이지 14
  60. ^ 2013년 힐, 페이지 159
  61. ^ 아놀드 2007, 페이지 17-18
  62. ^ Cathcart 1995, 페이지 202
  63. ^ Gowing & Arnold 1974b, 페이지 493-495.
  64. ^ a b c d e f 아놀드 2007, 페이지 32-33
  65. ^ Gowing & Arnold 1974b, 392-393페이지.
  66. ^ Botzem, W.; Wörner, J. "Inert Annealing of Irradiated Graphite by Inductive Heating" (PDF). International Atomic Energy Agency. Retrieved 15 July 2018.
  67. ^ 아놀드 2007, 190페이지
  68. ^ 아놀드 2007, 페이지 168
  69. ^ Churchil, Winston (1 March 1955). "The hydrogen bomb". UK Parliament (Hansard, 5th Series, Volume 537, cc 1895). Retrieved 8 September 2018.
  70. ^ a b c 아놀드 2007, 페이지 25-26
  71. ^ 아놀드 & 파인 2001, 118-119페이지.
  72. ^ 아놀드 2007, 페이지 29-31
  73. ^ a b 아놀드 2007, 34-37페이지
  74. ^ a b 아놀드 2007, 37-39페이지
  75. ^ 아놀드 2007, 페이지 42~43
  76. ^ a b Penney et al. 2017, 페이지 782-783.
  77. ^ a b 아놀드 2007, 페이지 44-45
  78. ^ a b Penney et al. 2017, 784-786페이지.
  79. ^ a b 아놀드 2007, 페이지 47-49
  80. ^ a b c Penney et al. 2017, 페이지 787-788.
  81. ^ a b c 아놀드 2007, 49-50페이지
  82. ^ a b c Morelle, Rebecca (6 October 2007). "Windscale fallout underestimated". BBC News. Retrieved 17 July 2018.
  83. ^ a b 웨이크포드 2007, 페이지 214
  84. ^ 크릭 & 린슬리 1984, 페이지 481
  85. ^ 크릭 & 린슬리 1984, 페이지 4892
  86. ^ 크릭 & 린슬리 1984, 페이지 479
  87. ^ 폼프레트 2000, 6페이지
  88. ^ "Meeting of RG2 with Windscale Pile 1 Decommissioning Project Team" (PDF). Nuclear Safety Advisory Committee. 29 September 2005. Retrieved 26 November 2008.
  89. ^ Paul Dwyer (5 October 2007). "Windscale: A nuclear disaster". BBC News.
  90. ^ "Proceedings into the fire at Windscale Pile Number One (1989 revised transcript of the "Penney Report")" (PDF). UKAEA. 18 April 1989.
  91. ^ "When Windscale burned". Nuclear Engineering International. Retrieved 7 July 2018.
  92. ^ "Tom Tuohy". The Telegraph. 26 March 2008. Retrieved 7 July 2018.
  93. ^ "Tom Tuohy". The Telegraph. 26 March 2008. Retrieved 7 July 2018.
  94. ^ "Nuclear Development in the United Kingdom". World Nuclear Association. Retrieved 7 July 2018.
  95. ^ "Windscale Piles Decommissioning Project" (PDF). United States Department of Energy. Retrieved 7 July 2018.
  96. ^ Marsden, B.J.; Preston, S.D.; Wickham, A.J.; Tyson, A. (8–10 September 1997). "Evaluation of graphite safety issues for the British production piles at Windscale" (PDF). International Atomic Energy Agency. Retrieved 7 July 2018.
  97. ^ "Pile fuel storage pond decommissioned". Engineer Live. 21 February 2013. Retrieved 7 July 2018.
  98. ^ "Demolition of Windscale chimney starts". World Nuclear News. 5 September 2013. Retrieved 7 July 2018.
  99. ^ "Chimney work changes Sellafield skyline". World Nuclear News. 17 April 2014. Retrieved 7 July 2018.
  100. ^ "Cockcrofts witness final removal of Windscale galleries". World Nuclear News. 2 December 2014. Retrieved 7 July 2018.
  101. ^ "Windscale". Nuclear Decommissioning Authority. Archived from the original on 25 March 2014.
  102. ^ HM Nuclear Installations Inspectorate (2002). UKAEA's strategy for the decommissioning of its nuclear licensed sites (PDF).

레퍼런스

좌표:54°25°25°N 3°29′54″w/54.4237°N 3.4982°W/ 54.4237; -3.4982