Three Mile Island olycka - Three Mile Island accident

Three Mile Island olycka

President Jimmy Carter besökte TMI-2-kontrollrummet den 1 april 1979 med NRR- direktören Harold Denton , guvernör i Pennsylvania Dick Thornburgh och James Floyd, handledare för TMI-2-verksamheten
Datum	28 mars 1979 (för 42 år sedan) ( 1979-03-28 )
Tid	04:00 ( Eastern Time Zone UTC − 5)
Plats	Londonderry Township, Dauphin County, Pennsylvania nära Harrisburg
Resultat	INES nivå 5 (olycka med större konsekvenser)
Pennsylvania Historical Marker
Utsedd	25 mars 1999

Den Three Mile Island olyckan var en partiell härdsmälta i Three Mile Island , Unit 2 (TMI-2) reaktor i Pennsylvania började vid 04:00 den 28 mars 1979. Det är den mest betydande olyckan i amerikanska kommersiella kärnkraftverk historia. På den sju -punkts internationella nukleära händelseskalan är den klassad som nivå 5 - olycka med större konsekvenser.

Olyckan började med misslyckanden i det icke-kärnkraftiga sekundära systemet följt av en fastlåst, pilotdriven avlastningsventil i det primära systemet som tillät stora mängder kärnreaktorkylvätska att fly. De mekaniska misslyckandena förvärrades av det första misslyckandet hos anläggningsoperatörerna att erkänna situationen som en förlust av kylvätska på grund av otillräcklig utbildning och mänskliga faktorer , till exempel övervakning av design mellan människor och datorer relaterade till tvetydiga kontrollrumsindikatorer i kraftverkets användargränssnitt . I synnerhet ledde en dold indikatorlampa till att en operatör manuellt åsidosatte reaktorns automatiska nödkylningssystem, eftersom operatören av misstag trodde att det var för mycket kylvätska i reaktorn och orsakade ångtryckfrigöring.

Olyckan kristalliserade oro mot kärnkraftssäkerhet bland aktivister och allmänheten och resulterade i nya regler för kärnkraftsindustrin. Det har nämnts som en bidragsgivare till nedgången av ett nytt reaktorbyggnadsprogram, en avmattning som redan pågick på 1970 -talet. Den partiella smältningen resulterade i utsläpp av radioaktiva gaser och radioaktivt jod i miljön.

Aktivister mot kärnkraftsrörelser uttryckte oro över regionala hälsoeffekter från olyckan. Men epidemiologiska studier som analyserar den graden av cancer i och omkring området sedan olyckan bestäms det inte fanns en statistiskt signifikant ökning av hastigheten och därmed ingen orsaks anslutning förbinder olycka med dessa cancerformer har styrkas. Städningen startade i augusti 1979 och slutade officiellt i december 1993, med en total saneringskostnad på cirka 1 miljard dollar.

Olycka

Bakgrund

Förenklat schematiskt diagram över TMI-2-anläggningen

På natten före incidenten kördes TMI-2-reaktorn med 97% effekt, medan TMI-1-reaktorn som följde stängdes för tankning. Den huvudsakliga kedjan av händelser som ledde till den partiella kärnsmältningen vid 4:00:37 EST den 28 mars 1979 började i TMI-2: s sekundära slinga, en av de tre huvudsakliga vatten-/ångslingorna i en tryckvattenreaktor (PWR) .

Den första orsaken till olyckan hände elva timmar tidigare, under ett försök av operatörer att åtgärda en blockering i en av de åtta kondensatpolermaskinerna , de sofistikerade filtren rengör det sekundära slingvattnet. Dessa filter är utformade för att stoppa mineraler och föroreningar i vattnet från att ackumuleras i ånggeneratorerna och minska korrosionshastigheterna på sekundärsidan.

Blockeringar är vanliga med dessa hartsfilter och fixas vanligtvis enkelt, men i detta fall lyckades inte den vanliga metoden för att tvinga ut det fasta hartset med tryckluft. Operatörerna bestämde sig för att blåsa ned tryckluften i vattnet och låta vattnets kraft rensa hartset. När de tvingas hartset ut, en liten mängd vatten trängde förbi en fast-öppen backventil och funnit sin väg in i en instrument luftledning . Detta skulle så småningom få matvattenspumparna , kondensatpumparna och kondenspumparna att stängas av runt 4:00, vilket i sin tur skulle orsaka en turbintur .

Överhettning av reaktorn och fel på avlastningsventilen

Eftersom ånggeneratorerna inte längre fick matningsvatten stoppades värmeöverföringen från reaktorns kylsystem; temperatur och tryck ökade i reaktorns kylvätskesystem, vilket fick reaktorn att utföra en nödstopp (SCRAM). Inom åtta sekunder sattes styrstavar in i kärnan för att stoppa kärnkedjereaktionen . Men reaktorn fortsatte att generera nedbrytningsvärme , och eftersom ånga inte längre användes av turbinen togs inte längre värme bort från reaktorns primära vattenslinga.

När de sekundära matvattenpumparna stannade aktiverades tre hjälppumpar automatiskt. Eftersom ventilerna hade stängts för rutinmässigt underhåll kunde systemet dock inte pumpa något vatten. Stängningen av dessa ventiler var ett brott mot en viktig Nuclear Regulatory Commission (NRC) regel, enligt vilken reaktorn måste stängas av om alla hjälpmatningspumpar stängs för underhåll. Detta pekades senare ut av NRC: s tjänstemän som ett viktigt misslyckande.

Förlusten av värmeavlägsnande från primärslingan och misslyckandet av hjälpsystemet att aktivera orsakade att det primära slingtrycket ökade, vilket ledde till att den pilotstyrda avlastningsventilen högst upp på trycksättaren-en tryckaktiv regulatortank-öppnades automatiskt . Avlastningsventilen borde ha stängts när övertrycket hade släppts, och elektrisk ström till pilotens magnetventil stängdes automatiskt av, men avlastningsventilen fastnade på grund av ett mekaniskt fel. Den öppna ventilen tillät kylvätska att komma ut från primärsystemet och var den huvudsakliga mekaniska orsaken till det primära kylvätskesystemets tryckavlastning och partiell kärnupplösning som följde.

I undersökningar efter olyckor var indikationen för PORV en av många konstruktionsfel som identifierades i operatörernas kontroller, instrument och larm . Trots att ventilen var öppen, indikerade tydligen en lampa på kontrollpanelen att ventilen var stängd . Faktum är att ljuset inte indikerade ventilens position, bara statusen för solenoiden som drivs eller inte, vilket gav falska bevis på en stängd ventil. Som ett resultat diagnostiserade operatörerna inte problemet korrekt på flera timmar.

Utformningen av den pilotstyrda avlastningsventilindikatorn var grundläggande bristfällig. Glödlampan var helt enkelt ansluten parallellt med ventilsolenoiden , vilket innebar att den pilotstyrda avlastningsventilen stängdes när det blev mörkt, utan att faktiskt ange ventilens läge. När huvudavlastningsventilen fastnade, vilseledde den oupplysta lampan operatörerna genom att antyda att ventilen var stängd.

Operatörerna hade inte utbildats för att förstå den pilotstyrda avlastningsventilindikatorns tvetydiga karaktär och att leta efter alternativ bekräftelse på att huvudavlastningsventilen var stängd. En nedströms temperaturindikator, för vilken sensorn befann sig i svansröret mellan den pilotstyrda avlastningsventilen och tryckavlastningstanken, kunde ha antytt en fastnat ventil om operatörerna hade märkt dess högre än normala avläsning. Det var dock inte en del av "säkerhetsgraden" av indikatorer som utformats för att användas efter en incident, och personal hade inte utbildats för att använda den. Dess placering bakom den sju fot höga instrumentpanelen innebar också att den effektivt var utom synhåll.

Tryckavlastning av primära reaktorkylsystem

När trycket i det primära systemet fortsatte att minska, fortsatte reaktorkylvätskan att flöda, men det kokade inuti kärnan. Först bildades små ångbubblor som omedelbart kollapsade, känt som kärnkokning . När systemtrycket minskade ytterligare började det bildas ångfickor i reaktorns kylvätska. Denna avvikelse från kärnkokning (DNB) till regimen för "filmkokning" orsakade ångrum i kylvätskekanaler, blockerade flödet av flytande kylvätska och kraftigt ökade bränslekapslingstemperaturen. Den totala vattennivån inuti trycksättaren ökade trots förlusten av kylvätska genom den öppna pilotstyrda avlastningsventilen, eftersom volymen av dessa ånghålor ökade mycket snabbare än kylvätska förlorades. På grund av avsaknaden av ett särskilt instrument för att mäta vattennivån i kärnan, bedömde operatörerna vattennivån i kärnan enbart utifrån nivån i trycksättaren. Eftersom den var hög antog de att kärnan var ordentligt täckt med kylvätska, omedveten om att indikatorn på grund av ångbildning i reaktorkärlet gav vilseledande avläsningar. Indikationer på höga vattennivåer bidrog till förvirringen, eftersom operatörerna var oroliga över att primärslingan "gick fast" (dvs ingen ångfickbuffert finns i trycksättaren) som de under utbildningen hade instruerats att aldrig tillåta. Denna förvirring var en viktig bidragande orsak till det första misslyckandet med att erkänna olyckan som en förlust av kylvätska och ledde operatörerna att stänga av nödkärnkylningspumparna, som automatiskt hade startat efter att den pilotstyrda avlastningsventilen fastnat och förlusten av kylvätska började, på grund av rädsla för att systemet överfylldes.

Med pilotstyrd avlastningsventil fortfarande öppen, trycksätt lättnad tank som samlas utsläppet från pilotstyrd avlastningsventil överfyllt, vilket gör att innes sumpen för att fylla och larmar vid 4:11 am Detta larm, tillsammans med högre än normala temperaturer på den pilotstyrda avlastningsventilens urladdningsledning och ovanligt höga inneslutningstemperaturer och -tryck, var tydliga tecken på att det inträffade en pågående kylvätskeolycka, men dessa indikationer ignorerades initialt av operatörerna. Klockan 4:15 sprack avlastningsmembranet i tryckbehållarens avlastningstank och radioaktivt kylvätska började läcka ut i den allmänna inneslutningsbyggnaden . Detta radioaktiva kylvätska pumpades från inneslutningsbyggnadssumpen till en hjälpbyggnad, utanför huvudinneslutningen, tills sumppumparna stoppades vid 4:39 am

Delvis smältning och ytterligare utsläpp av radioaktiva ämnen

Omkring  05:20, efter nästan 80 minuters långsam temperaturhöjning, började primärslingans fyra huvudreaktorkylvätskepumpar kavitera när en ångbubbla/vattenblandning, snarare än vatten, passerade genom dem. Pumparna stängdes av och man trodde att naturlig cirkulation skulle fortsätta vattenrörelsen. Ånga i systemet förhindrade flöde genom kärnan, och när vattnet slutade cirkulera omvandlades det till ånga i ökande mängder. Strax efter 06:00  A.M. ades toppen av reaktorhärden exponerad och den intensiva hettan orsakade en reaktion att ske mellan ångan som bildas i reaktorhärden och zircaloy kärnbränslestavbeklädnad , vilket gav zirkoniumdioxid , väte , och ytterligare värme. Denna reaktion smälte kärnbränslestavbeklädnaden och skadade bränslepellets, som släppte ut radioaktiva isotoper till reaktorkylvätskan, och producerade vätgas som tros ha orsakat en liten explosion i inneslutningsbyggnaden senare på eftermiddagen.

NRC-grafik för TMI-2-kärnans slutstatskonfiguration.

1. 2B inlopp
2. 1A inlopp
3. hålighet
4. löst kärnavfall
5. skorpa
6. tidigare smält material
7. nedre plenumskräp
8. möjlig region utarmad i uran
9. ablated incore instrument guide
10. hål i baffelplattan
11. beläggning av tidigare smält material på bypass-regionens inre ytor
12. övre gallerskada

Klockan 06.00 skedde en skiftändring i kontrollrummet. En ny ankomst märkte att temperaturen i det pilotstyrda avlastningsventilens bakrör och hålltankarna var överdriven och använde en backup-  kallad en " blockventil"-för  att stänga av kylvätskeventileringen via den pilotstyrda avlastningsventilen, men runt 32 000 US gallon (120 000 l) kylvätska hade redan läckt ut från primärslingan. Det var inte förrän 06.45  , 165 minuter efter problemets start, som strålningslarm aktiverades när det förorenade vattnet nådde detektorer; vid den tiden var strålningsnivåerna i det primära kylvätskan cirka 300 gånger förväntade nivåer, och den allmänna inneslutningsbyggnaden var allvarligt förorenad.

Nöddeklaration och omedelbara efterspel

Klockan 6:57 förklarade en anläggningsledare en nödsituation på platsen , och mindre än 30 minuter senare meddelade stationschefen Gary Miller en allmän nödsituation, definierad som att ha "potential för allvarliga radiologiska konsekvenser" för allmänheten. Metropolitan Edison (Met Ed) meddelade Pennsylvania Emergency Management Agency (PEMA), som i sin tur kontaktade statliga och lokala myndigheter, guvernör Richard L. Thornburgh och löjtnantguvernör William Scranton III , till vilka Thornburgh tilldelade ansvaret för att samla in och rapportera om information om olycka. Osäkerheten hos operatörerna vid anläggningen återspeglades i fragmentariska, tvetydiga eller motsägelsefulla uttalanden från Met Ed till myndigheter och till pressen, särskilt om möjligheten och svårighetsgraden av radioaktivitet utanför webbplatsen. Scranton höll en presskonferens där han var lugnande, men förvirrande, om denna möjlighet och uppgav att även om det hade skett en "liten strålning ... ingen ökning av normala strålningsnivåer" hade upptäckts. Dessa motsägs av en annan tjänsteman och av uttalanden från Met Ed, som båda hävdade att ingen radioaktivitet hade släppts. Faktum är att avläsningar från instrument vid anläggningen och detektorer utanför platsen hade upptäckt radioaktivitetsutsläpp, om än på nivåer som osannolikt skulle hota folkhälsan så länge de var tillfälliga, och förutsatt att inneslutningen av den då mycket kontaminerade reaktorn upprätthölls.

Arga över att Met Ed inte hade informerat dem innan de genomförde en ångventilation från anläggningen och övertygade om att företaget bagatelliserade olyckans allvar, vände sig statliga tjänstemän till NRC . Efter att ha fått besked om olyckan från Met Ed hade NRC aktiverat sitt räddningstjänstkontor i Bethesda, Maryland och skickat personal till Three Mile Island. NRC: s ordförande Joseph Hendrie och kommissionär Victor Gilinsky såg inledningsvis olyckan, enligt NRC -historikern Samuel Walkers ord , som en "anledning till oro men inte oro". Gilinsky informerade journalister och kongressmedlemmar om situationen och informerade Vita husets personal och träffade klockan 10.00 med två andra kommissionärer. NRC mötte emellertid samma problem med att få korrekt information som staten och hindrades ytterligare av att vara organisatoriskt dåligt beredd att hantera nödsituationer, eftersom den saknade en tydlig kommandostruktur och inte heller hade befogenhet att berätta för verktyget vad att göra eller beordra en evakuering av lokalområdet.

I en artikel från 2009 skrev Gilinsky att det tog fem veckor att lära sig att "reaktoroperatörerna hade mätt bränsletemperaturer nära smältpunkten". Han skrev vidare: "Vi lärde oss inte i flera år - förrän reaktorkärlet öppnades fysiskt - att när anläggningsoperatören ringde till NRC cirka klockan 8.00 hade ungefär hälften av uranbränslet redan smält."

Det var fortfarande inte klart för personal i kontrollrummet att vattendragen i primärslingan var låga och att över hälften av kärnan var exponerad. En grupp arbetare tog manuella avläsningar från termoelementen och fick ett prov av primärt slingvatten. Sju timmar in i nödsituationen pumpades nytt vatten in i primärslingan och reservventilen öppnades för att minska trycket så att öglan kunde fyllas med vatten. Efter 16 timmar slogs de primära slingpumparna på igen och kärntemperaturen började sjunka. En stor del av kärnan hade smält , och systemet var fortfarande farligt radioaktivt.

Den tredje dagen efter olyckan upptäcktes en vätbubbla i tryckkärlets kupol och blev i fokus. En vätexplosion kan inte bara bryta mot tryckkärlet utan kan, beroende på dess storlek, äventyra inneslutningskärlets integritet och leda till en storskalig utsläpp av radioaktivt material. Det fastställdes dock att det inte fanns något syre i tryckkärlet, en förutsättning för att väte ska brinna eller explodera. Omedelbara åtgärder vidtogs för att minska vätebubblan och dagen efter var den betydligt mindre. Under nästa vecka avlägsnades ånga och väte från reaktorn med användning av en katalytisk rekombinerare och kontroversiellt genom att ventilera direkt till atmosfären .

Identifiering av utsläppt radioaktivt material

Släppningen inträffade när beklädnaden skadades medan den pilotstyrda avlastningsventilen fortfarande satt öppen. Klyvningsprodukter släpptes ut i reaktorns kylvätska. Eftersom den pilotstyrda avlastningsventilen satt öppen och förlusten av kylvätskeolycka fortfarande pågick, släpptes primärkylvätska med klyvningsprodukter och/eller bränsle och hamnade slutligen i hjälpbyggnaden. Hjälpbyggnaden låg utanför inneslutningsgränsen.

Detta bevisades av strålningslarm som så småningom ljöd. Men eftersom mycket lite av de klyvningsprodukter som frigjordes var fasta ämnen vid rumstemperatur, rapporterades mycket lite radiologisk kontaminering i miljön. Ingen signifikant nivå av strålning tillskrevs TMI-2-olyckan utanför TMI-2-anläggningen. Enligt Rogovin -rapporten var den stora majoriteten av de radioisotoper som släpptes ädelgaserna xenon och krypton. Rapporten sade: "Under olyckans utsläpp frigjordes cirka 2,5 MCi (93 PBq) radioaktiva ädelgaser och 15 Ci (560 GBq) radiojod." Detta resulterade i en genomsnittlig dos på 1,4 mrem (14 μSv) till de två miljoner människorna nära anläggningen. Rapporten jämförde detta med de ytterligare 80 mrem (800 μSv) per år som jag fick från att bo i en höghöjdstad som Denver. Som ytterligare jämförelse får en patient 3,2 mrem (32 μSv) från en röntgenstråle-mer än dubbelt så stor som genomsnittsdosen av dem som tas emot nära anläggningen. Mätningar av betastrålning uteslutes från rapporten.

Inom några timmar efter olyckan började United States Environmental Protection Agency (EPA) dagliga provtagningar av miljön på de tre stationerna närmast anläggningen. Kontinuerlig övervakning vid 11 stationer inrättades inte förrän 1 april och utökades till 31 stationer den 3 april. En analys mellan byråer drog slutsatsen att olyckan inte höjde radioaktiviteten tillräckligt långt över bakgrundsnivåerna för att orsaka ännu en cancerdöd bland folket i området, men mått på betastrålning ingick inte, eftersom EPA inte fann någon kontaminering i vatten, jord, sediment eller växtprover.

Forskare vid närliggande Dickinson College-som hade strålningsövervakningsutrustning som var tillräckligt känslig för att upptäcka kinesisk atomvapenprovning-samlade jordprover från området under de följande två veckorna och upptäckte inga förhöjda nivåer av radioaktivitet, förutom efter nederbörd (troligtvis på grund av naturligt radon utplåt, inte olyckan). Vitstjärtade rådjurstungor som skördats över 80 km från reaktorn efter olyckan visade sig ha betydligt högre halter av cesium-137 än hos rådjur i länen som omger kraftverket. Redan då låg de förhöjda nivåerna fortfarande under de som ses hos rådjur i andra delar av landet under höjden av atmosfäriska vapentester. Hade det skett förhöjda utsläpp av radioaktivitet, hade förhöjda nivåer av jod-131 och cesium-137 förväntats upptäckas i nöt- och getmjölksprover. Ändå hittades inte förhöjda nivåer. En senare studie konstaterade att de officiella utsläppssiffrorna överensstämde med tillgängliga dosimeterdata , även om andra har noterat att dessa uppgifter är ofullständiga, särskilt för utsläpp tidigt.

Enligt de officiella siffrorna, som sammanställdes av Kemeny -kommissionen 1979 från data från Metropolitan Edison och NRC, frigavs högst 480 PBq (13 MCi) radioaktiva ädelgaser (främst xenon ) av evenemanget. Dessa ädelgaser ansågs dock vara relativt ofarliga, och endast 481–629 GBq (13,0–17,0 Ci) av sköldkörtelcancer -orsakande jod -131 frigavs. Totala utsläpp enligt dessa siffror var en relativt liten andel av de uppskattade 370 EBq (10 GCi) i reaktorn. Det visade sig senare att ungefär hälften av kärnan hade smält, och klädseln runt 90% av bränslestavarna hade misslyckats, med 1,5 fot av kärnan borta och cirka 20 korta ton (18  ton ) uran som flödade till tryckkärlets bottenhuvud och bildar en massa korium . Reaktorkärlet - den andra inneslutningsnivån efter beklädnaden - upprätthöll integriteten och innehöll det skadade bränslet med nästan alla radioaktiva isotoper i kärnan.

Anti-kärnkraftspolitiska grupper bestred Kemeny-kommissionens resultat och hävdade att andra oberoende mätningar gav bevis på strålningsnivåer upp till sju gånger högre än normalt på platser hundratals mil motvind från TMI. Arnie Gundersen , en före detta chef för kärnkraftsindustrin och förkämpar mot kärnkraft, sa "jag tror att siffrorna på NRC: s webbplats har en faktor på 100 till 1 000".

Gundersen erbjuder bevis, baserat på tryckövervakningsdata, för en vätexplosion strax före klockan 14.00 den 28 mars 1979, vilket skulle ha gett medel för att en hög dos strålning skulle kunna inträffa. Gundersen citerar bekräftelser från fyra reaktoroperatörer enligt vilka anläggningschefen var medveten om en dramatisk trycksteg, varefter det inre trycket sjönk till yttre tryck. Gundersen hävdade också att kontrollrummet skakade och dörrar blåstes av gångjärn. Emellertid avser officiella NRC -rapporter bara en "väteförbränning". Kemeny -kommissionen hänvisade till "en brännskada eller en explosion som orsakade att trycket ökade med 190 kPa i inneslutningsbyggnaden", medan The Washington Post rapporterade att "Vid cirka 14.00, med nästan tryck till den punkt där de enorma kylpumparna kunde spelas in, skakade en liten vätexplosion reaktorn. " Arbetet som utfördes för energidepartementet under 1980 -talet bestämde att vätgasförbränningen ( deflagration ), som gick väsentligen obemärkt de första dagarna inträffade 9 timmar och 50 minuter efter att olyckan inleddes, hade en varaktighet på 12 till 15 sekunder och inte innebära en detonation .

Begränsningspolicyer

Frivillig evakuering

En skylt tillägnad 1999 i Middletown, Pennsylvania nära anläggningen som beskriver olyckan och evakueringen av området.

Three Mile Island i bakgrunden bakom Harrisburg International Airport , några veckor efter olyckan.

Tjugoåtta timmar efter att olyckan började dök William Scranton III , löjtnantguvernören , upp vid en nyhets briefing för att säga att Metropolitan Edison, anläggningens ägare, hade försäkrat staten att "allt är under kontroll". Senare samma dag ändrade Scranton sitt uttalande och sa att situationen var "mer komplex än företaget först fick oss att tro". Det fanns motstridiga uttalanden om radioaktivitetsutsläpp. Skolor stängdes och invånarna uppmanades att stanna inomhus. Jordbrukare uppmanades att hålla sina djur under tak och på lagrat foder.

Guvernör Dick Thornburgh rådde på råd från NRC: s ordförande Joseph Hendrie om evakuering "av gravida kvinnor och barn i förskoleåldern ... inom en radie av fem mil från Three Mile Island-anläggningen". Evakueringszonen förlängdes till en rad på 20 mil fredagen den 30 mars. Inom några dagar hade 140 000 människor lämnat området. Mer än hälften av 663 500 befolkningen inom radien på 20 mil kvar i det området. Enligt en undersökning som gjordes i april 1979 hade 98% av de evakuerade återvänt till sina hem inom tre veckor.

Post-TMI-undersökningar har visat att mindre än 50% av den amerikanska allmänheten var nöjda med hur olyckan hanterades av Pennsylvania State-tjänstemän och NRC, och de tillfrågade var ännu mindre nöjda med verktyget (General Public Utilities) och anläggningen designer.

Undersökningar

Flera statliga och federala myndigheter genomförde utredningar av krisen, varav den mest framträdande var presidentens kommission för olyckan på Three Mile Island , skapad av Jimmy Carter i april 1979. Kommissionen bestod av en panel på tolv personer, särskilt utvalda för deras brist på starka pro- eller anti-kärnkraftsuppfattningar, och leds av ordförande John G. Kemeny , president för Dartmouth College . Den fick i uppdrag att ta fram en slutrapport inom sex månader, och efter offentliga utfrågningar, insättningar och dokumentinsamling släppte den en avslutad studie den 31 oktober 1979. Utredningen kritiserade starkt Babcock & Wilcox, Met Ed, GPU och NRC för förlorar kvalitetssäkring och underhåll, bristfällig operatörsutbildning, bristande kommunikation av viktig säkerhetsinformation, dålig ledning och självgodhet, men undvek att dra slutsatser om kärnkraftsindustrins framtid. Den tyngsta kritiken från Kemeny -kommissionen drog slutsatsen att "grundläggande förändringar var nödvändiga i organisationen, förfaranden, praxis" och framför allt - i attityderna "för NRC [och kärnkraftsindustrin.]" Kemeny sa att de åtgärder som vidtagits av operatörerna var "olämpliga" men att arbetarna "arbetade enligt förfaranden som de var tvungna att följa, och vår granskning och undersökning av dessa indikerar att förfarandena var otillräckliga" och att kontrollrummet "var mycket otillräckligt för att hantera en olycka".

Kemeny-kommissionen noterade att Babcock & Wilcox pilotstyrda avlastningsventil tidigare hade misslyckats vid elva tillfällen, nio av dem i öppet läge, så att kylvätska kunde släppa ut. Den inledande kausala händelseförloppet vid TMI hade duplicerats 18 månader tidigare vid en annan Babcock & Wilcox-reaktor, Davis-Besse-kärnkraftverket som ägdes av Toledo Edison vid den tiden. Den enda skillnaden var att operatörerna på Davis-Besse identifierade ventilbrottet efter 20 minuter, där det vid TMI tog 80 minuter och Davis-Besse-anläggningen arbetade med 9% effekt, mot TMI: s 97%. Även om Babcocks ingenjörer kände igen problemet kunde företaget inte tydligt meddela sina kunder om ventilfrågan.

Den Pennsylvania representanthuset genomfört en egen undersökning, som fokuserade på behovet av att förbättra utrymningsförfaranden.

1985 användes en tv -kamera för att se insidan av den skadade reaktorn. 1986 erhölls kärnprover och prover av skräp från koriumskikten på reaktorkärlens botten och analyserades.

Påverkan på kärnkraftsindustrin

Global historia om användning av kärnkraft . Three Mile Island -olyckan är en av de faktorer som nämns för nedgången i den nya reaktorkonstruktionen.

Enligt IAEA var Three Mile Island -olyckan en betydande vändpunkt i den globala kärnkraftsutvecklingen. Från 1963–1979 ökade antalet reaktorer under uppbyggnad globalt varje år utom 1971 och 1978. Efter händelsen minskade antalet reaktorer under uppbyggnad i USA från 1980–1998, med ökande byggkostnader och försenade slutdatum för några reaktorer. Många liknande Babcock & Wilcox -reaktorer på beställning avbröts; totalt avbröts 51 amerikanska kärnreaktorer från 1980–1984.

TMI -olyckan 1979 initierade inte nedgången i den amerikanska kärnkraftsindustrin, men den stoppade dess historiska tillväxt. Till följd av den tidigare oljekrisen 1973 och analysen efter krisen med slutsatser om potentiell överkapacitet i baslasten hade fyrtio planerade kärnkraftverk redan ställts in före TMI-olyckan. Vid TMI -incidenten hade 129 kärnkraftverk godkänts, men av dessa slutfördes endast 53 (som inte redan var i drift). Under den långa granskningsprocessen, komplicerad av Tjernobylkatastrofen sju år senare, blev de federala kraven på att rätta till säkerhetsfrågor och konstruktionsbrister strängare, lokalt motstånd blev hårdare, byggtiden förlängdes avsevärt och kostnaderna sköt i höjden. Fram till 2012 hade inget amerikanskt kärnkraftverk fått tillstånd att börja bygga sedan året innan TMI.

Globalt sett slutade ökningen av kärnkraftsbygget med den mer katastrofala katastrofen i Tjernobyl 1986 (se diagram).

Städa

Ett saneringspersonal som arbetar med att ta bort radioaktiv kontaminering på Three Mile Island

Three Mile Island Unit 2 var för svårt skadad och förorenad för att återuppta verksamheten; reaktorn avaktiverades gradvis och stängdes permanent. TMI-2 hade varit online i bara 3 månader men hade nu ett förstört reaktorkärl och en inneslutningsbyggnad som var osäker att gå i. Rensningen startade i augusti 1979 och slutade officiellt i december 1993, med en total saneringskostnad på cirka 1 miljard dollar. Benjamin K. Sovacool , i sin preliminära bedömning av större energiolyckor 2007, uppskattade att TMI -olyckan orsakade totalt 2,4 miljarder dollar i egendomsskador.

Inledningsvis fokuserade ansträngningarna på sanering och sanering av platsen, särskilt tömning av den skadade reaktorn. Från och med 1985 avlägsnades nästan 100 ton (91 ton) radioaktivt bränsle från platsen. 1988 tillkännagav kärnkraftsregleringskommissionen att även om det var möjligt att ytterligare sanera enhet 2 -platsen, hade den återstående radioaktiviteten tillräckligt tillräckligt för att inte utgöra något hot mot folkhälsan och säkerheten. Den första stora fasen av saneringen slutfördes 1990, då arbetarna färdiga 150 short ton (140 t) radioaktivt vrak till Idaho för lagring vid Department of Energy National Engineering Laboratory. Det förorenade kylvattnet som läckte in i inneslutningsbyggnaden hade dock sipprat in i byggnadens betong och lämnat den radioaktiva återstoden för opraktisk att ta bort. Följaktligen uppskjutits ytterligare saneringsinsatser för att möjliggöra förfall av strålningsnivåerna och för att dra nytta av de potentiella ekonomiska fördelarna med att pensionera både enhet 1 och enhet 2 tillsammans.

Hälsoeffekter och epidemiologi

I efterdyningarna av olyckan fokuserade undersökningarna på mängden radioaktivitet som släpptes från olyckan. Totalt släpptes cirka 2,5 megakurer (93 PBq) radioaktiva gaser och cirka 15 curies (560 GBq) jod-131 ut i miljön. Enligt American Nuclear Society , med hjälp av de officiella radioaktivitetsutsläppssiffrorna, "Den genomsnittliga strålningsdosen för människor som bor inom tio mil från anläggningen var åtta  millirem (0,08  mSv ) och högst 100 millirem (1 mSv) till någon enskild individ . Åtta millirem är ungefär lika med en röntgenstråle , och 100 millirem är ungefär en tredjedel av den genomsnittliga bakgrundsnivån för strålning som mottas av amerikanska invånare under ett år. "

Baserat på dessa utsläppssiffror uppskattade tidiga vetenskapliga publikationer, enligt Mangano, om hälsoeffekterna av nedfallet inga ytterligare cancerdödsfall i 16 mils området runt TMI. Sjukdomsfrekvens i områden längre än 10 miles från anläggningen undersöktes aldrig. Lokal aktivism på 1980 -talet, baserat på anekdotiska rapporter om negativa hälsoeffekter, ledde till att vetenskapliga studier beställdes. En mängd olika epidemiologiska studier har dragit slutsatsen att olyckan inte hade några observerbara långsiktiga hälsoeffekter.

Den strålning och folkhälsoprojekt , en organisation med liten trovärdighet bland epidemiologer, citerad beräkningar av sina medlems Joseph Mangano-som har skrivit 19 medicinska tidskriftsartiklar och en bok om låga strålningsdoser och immunsjukdom -Det rapporterade en stegring i barnadödligheten i medvind i samhället två år efter olyckan. Anekdotiska bevis registrerar också effekter på regionens vilda djur. Till exempel, enligt en antikärnaktivist, Harvey Wasserman , orsakade nedfallet "en dödsplåga och sjukdom bland områdets vilda djur och husdjur", inklusive ett kraftigt fall i reproduktionstakten för regionens hästar och kor, återspeglade i statistik från Pennsylvania Department of Agriculture, även om departementet förnekar en koppling till TMI.

John Gofman använde sin egen, icke- granskade lågnivåmodell för strålningshälsa för att förutsäga 333 överskott av cancer eller leukemidödsfall från Three Mile Island-olyckan 1979. En peer-reviewed forskningsartikel av Dr Steven Wing fann en betydande ökning av cancer från 1979–1985 bland människor som bodde inom tio mil från TMI; 2009 uppgav Dr Wing att strålningsutsläpp under olyckan förmodligen var "tusentals gånger större" än NRC: s uppskattningar. En retrospektiv studie av Pennsylvania Cancer Registry fann en ökad förekomst av sköldkörtelcancer i vissa län söder om TMI (även om det i synnerhet inte var i Dauphin County självt) och i högriskåldersgrupper men drog ingen orsakssamband med dessa incidenter och till olyckan. Talbott-labbet vid University of Pittsburgh rapporterade att det endast fanns några få, små, mestadels statistiskt icke-signifikanta, ökade cancerrisker inom TMI-befolkningen, till exempel att en icke-signifikant överskott av leukemi bland män observerades. Den pågående TMI -epidemiologiska forskningen har åtföljts av en diskussion om problem i dosuppskattningar på grund av brist på exakta uppgifter samt sjukdomsklassificeringar.

Aktivism och rättsliga åtgärder

Anti-kärnvapenprotest efter Three Mile Island-olyckan, Harrisburg, 1979.

TMI-olyckan förstärkte trovärdigheten hos anti-kärnkraftsgrupper, som hade förutsagt en olycka, och utlöste protester runt om i världen. (President Carter - som hade specialiserat sig på kärnkraft medan han var i den amerikanska flottan - berättade för sitt skåp efter att ha besökt anläggningen att olyckan var liten, men avböjde enligt uppgift att göra det offentligt för att undvika att kränka demokrater som motsatte sig kärnkraft.)

Medlemmar av den amerikanska allmänheten, som var oroliga för utsläpp av radioaktiv gas från olyckan, genomförde många demonstrationer mot kärnkraft i landet under de följande månaderna. Den största demonstrationen hölls i New York i september 1979 och involverade 200 000 människor, med tal av Jane Fonda och Ralph Nader . New York -rallyt hölls i samband med en rad nattliga " No Nukes" -konserter som gavs på Madison Square Garden 19–23 september av Musicians United for Safe Energy . I föregående maj deltog uppskattningsvis 65 000 människor - inklusive Kaliforniens guvernör Jerry Brown - på en marsch och sammankomst mot kärnkraft i Washington, DC

1981 lyckades medborgargrupper i en grupptalan mot TMI och vann 25 miljoner dollar i en förlikning utanför domstol. En del av dessa pengar användes för att grunda TMI Public Health Fund. År 1983 åtalade en federal jury Metropolitan Edison på kriminella avgifter för förfalskning av säkerhetstestresultat före olyckan. Enligt ett överenskommelse om plea-förhandling erkände Met Ed sig skyldig till ett antal förfalskningar av rekord och ingen tävling mot sex andra åtal, varav fyra tappades, och gick med på att betala 45 000 dollar och skapa ett konto på 1 miljon dollar för att hjälpa till med nödplanering i området kring anläggningen.

Enligt Eric Epstein, ordförande för Three Mile Island Alert, betalade TMI -anläggningsoperatören och dess försäkringsbolag minst 82 miljoner dollar i offentligt dokumenterad ersättning till invånarna för "förlust av företagsintäkter, evakueringskostnader och hälsopåståenden". Enligt Harvey Wasserman har hundratals uppgörelser utanför domstol träffats med påstådda offer för nedfallet , med totalt 15 miljoner dollar utbetalade till föräldrar till barn födda med fosterskador. En grupptalan som påstod att olyckan orsakade skadliga hälsoeffekter avvisades dock av Harrisburg USA: s tingsrättsdomare Sylvia Rambo. Överklagandet av beslutet till US Third Circuit Court of Appeals misslyckades också.

Lärdomar

Three Mile Island olyckan inspirerade Charles Perrow s Normal Olycks Theory , i vilket en olycka inträffar, som resulterar från ett oförutsett interaktionen av flera fel i ett komplext system. TMI var ett exempel på denna typ av olycka eftersom den var "oväntad, obegriplig, okontrollerbar och oundviklig".

Perrow drog slutsatsen att misslyckandet på Three Mile Island var en följd av systemets enorma komplexitet. Sådana moderna högrisksystem, insåg han, var benägna att misslyckas hur bra de än hanterades. Det var oundvikligt att de så småningom skulle drabbas av vad han kallade en "normal olycka". Därför föreslog han att vi kanske skulle göra det bättre att överväga en radikal omdesign, eller om det inte var möjligt, att helt överge sådan teknik.

"Normala" olyckor, eller systemolyckor , kallas av Perrow eftersom sådana olyckor är oundvikliga i extremt komplexa system. Med tanke på kännetecknet för det inblandade systemet kommer det att uppstå flera fel som interagerar med varandra, trots ansträngningar att undvika dem. Händelser som verkar triviala initialt kaskad och förökas oförutsägbart, vilket skapar en mycket större katastrofal händelse.

Normala olyckor bidrog med nyckelbegrepp till en uppsättning intellektuella utvecklingar på 1980 -talet som revolutionerade uppfattningen om säkerhet och risk. Det gjorde det möjligt att undersöka tekniska misslyckanden som en produkt av mycket interagerande system och lyftes fram organisatoriska och ledande faktorer som de främsta orsakerna till misslyckanden. Tekniska katastrofer kunde inte längre tillskrivas isolerad utrustningsfel, operatörsfel eller Guds handlingar.

Jämförelse med US Navy -operationer

Efter Three Mile Island (TMI) kraftverkets partiella kärnsmältning den 28 mars 1979 beställde president Jimmy Carter en studie, Report of the President's Commission on the Accident at Three Mile Island (1979). Därefter ombads admiral Hyman G. Rickover att vittna inför kongressen i det allmänna sammanhanget för att svara på frågan om varför marin kärnkraftsdrivning (som används i ubåtar ) hade lyckats uppnå rekord av noll reaktorolyckor (enligt definitionen av okontrollerade utsläpp av klyvningsprodukter till miljön till följd av skador på en reaktorkärna) i motsats till den dramatiska som just hade ägt rum på Three Mile Island. I sitt vittnesmål sa han:

Under årens lopp har många frågat mig hur jag driver Naval Reactors -programmet, så att de kan hitta någon fördel för sitt eget arbete. Jag är alltid chagrined över tendensen hos människor att förvänta sig att jag har en enkel, lätt gimmick som får mitt program att fungera. Alla framgångsrika program fungerar som en integrerad helhet av många faktorer. Att försöka välja en aspekt som den viktigaste kommer inte att fungera. Varje element beror på alla andra.

Kinas syndrom

Den 16 mars 1979, tolv dagar före olyckan, hade filmen Kinas syndrom premiär och möttes inledningsvis av motreaktioner från kärnkraftsindustrin och hävdade att det var "ren skönlitteratur" och ett " karaktärsmord på en hel industri".

I filmen filmar tv -reportern Kimberly Wells ( Jane Fonda ) och kameramannen Richard Adams ( Michael Douglas ) i hemlighet en stor olycka vid ett kärnkraftverk medan de spelar in en serie om kärnkraft . Operatörens besättning märker en högtrycksmätning på en mätare och börjar minska kylvätskeflödet för att sänka trycket. Detta verkar inte fungera, och de fortsätter att minska flödet tills en nödindikatorlampa varnar för extremt lågt tryck. Förvirrad av de motstridiga indikationerna, trycker en operatör på mätaren, vid vilken tidpunkt nålen lossnar och svänger för att indikera extremt lågt tryck. (Detta är baserat på en incident från 1970 vid Dresden Generation Station. ) Reaktorn är SCRAMed . I efterdyningarna upptäcker anläggningsledaren Jack Godell ( Jack Lemmon ) potentiellt katastrofala kränkningar av säkerheten vid anläggningen och med Wells biståndsförsök att öka allmänhetens medvetenhet om dessa kränkningar. Vid ett tillfälle i filmen berättar en tjänsteman för Jane Fondas karaktär att en explosion vid anläggningen "kan göra ett område i storleken i Pennsylvania permanent obeboelig".

Efter filmens släpp började Fonda lobbya mot kärnkraft. I ett försök att motverka hennes ansträngningar, Edward Teller , en kärnfysiker och mångårig regeringsvetenskaplig rådgivare som är mest känd för att ha bidragit till Teller-Ulam-designgenombrottet som gjorde vätebomber möjliga, personligen lobbade till förmån för kärnkraft . Teller drabbades av en hjärtattack strax efter händelsen och skämtade om att han var den enda personen vars hälsa påverkades.

Nuvarande status

Efter olyckan använde Three Mile Island endast en kärnkraftverk, TMI-1, som ligger till höger. TMI-2, till vänster, har inte använts sedan olyckan.

TMI-2 från och med februari 2014. Kyltornen är till vänster. Den förbrukade bränslepoolen med inneslutningsbyggnad av reaktorn finns till höger.

För närvarande ägs och drivs enhet 1 - som inte var inblandad i olyckan 1979 - av Exelon Nuclear, ett dotterbolag till Exelon. Enhet 1 såldes till AmerGen Energy Corporation, ett joint venture mellan Philadelphia Electric Company (PECO) och British Energy , 1998. År 2000 slogs PECO samman med Unicom Corporation för att bilda Exelon Corporation , som förvärvade British Energys andel av AmerGen 2003. År 2009 absorberade Exelon Nuclear AmerGen och upplöste företaget. Exelon Nuclear driver TMI Unit 1, Clinton Power Station och flera andra kärnkraftsanläggningar. TMI -enhet 1 stängdes den 20 september 2019.

Enhet 1 fick sin licens tillfälligt avstängd efter händelsen på enhet 2. Även om medborgarna i de tre länen som omger platsen röstade med överväldigande marginal för att pensionera enhet 1 permanent i en icke-bindande resolution 1982, var det tillåtet att återuppta verksamheten i 1985 efter en 4–1 omröstning av Nuclear Regulatory Commission. General Public Utilities Corporation, anläggningens ägare, bildade General Public Utilities Nuclear Corporation (GPUN) som ett nytt dotterbolag för att äga och driva företagets kärntekniska anläggningar, inklusive Three Mile Island. Anläggningen hade tidigare drivits av Metropolitan Edison Company (Met-Ed), ett av GPU: s regionala operativa företag. 1996 förkortade General Public Utilities sitt namn till GPU Inc och 1998 sålde det Unit 1 till AmerGen.

General Public Utilities var juridiskt skyldigt att fortsätta att underhålla och övervaka webbplatsen och behöll därför ägandet av enhet 2 när enhet 1 såldes till AmerGen 1998. GPU Inc. förvärvades av FirstEnergy Corporation 2001 och upplöstes därefter. FirstEnergy kontrakterade sedan underhåll och administration av enhet 2 till AmerGen. Enhet 2 har administrerats av Exelon Nuclear sedan 2003, då Exelon Nuclears moderbolag, Exelon, köpte ut de återstående aktierna i AmerGen och ärvde FirstEnergys underhållskontrakt. Enhet 2 fortsätter att licensieras och regleras av Nuclear Regulatory Commission i ett tillstånd som kallas Post Defueling Monitored Storage (PDMS).

TMI-2-reaktorn har stängts av permanent med reaktorns kylvätskesystem tömt, det radioaktiva vattnet dekontaminerat och avdunstat, radioaktivt avfall skickats från platsen, reaktorbränsle och kärnrester skickats utanför anläggningen till en energidepartement och resten av webbplatsen som övervakas. Ägaren planerade att hålla anläggningen på lång sikt, övervaka lagring tills driftslicensen för TMI-1-anläggningen löpte ut, då skulle båda anläggningarna tas ur drift. År 2009 beviljade NRC en licensförlängning som gjorde det möjligt för TMI-1-reaktorn att fungera fram till den 19 april 2034. År 2017 meddelades att verksamheten skulle upphöra 2019 på grund av ekonomiskt tryck från billig naturgas, såvida inte lagstiftare gick in för att behålla det öppnar. När det blev klart skulle subventionens lagstiftning inte passera inom den närmaste månaden Exelon bestämde sig för att avbryta anläggningen och TMI-1 stängdes senast den 30 september 2019.

Tidslinje

Se även

Referenser

Publikationer

• Ford, Daniel (1982). Three Mile Island: Trettio minuter till smältning . Pingvin. ISBN 978-0-14-006048-5.
• Halden, Grace (juni 2017). Three Mile Island: The Meltdown Crisis och kärnkraft i amerikansk populärkultur . New York: Routledge. ISBN 978-1-138-91764-4.
• Kemeny, John G. (oktober 1979). Rapport från presidentens kommission om olyckan på Three Mile Island: The Need for Change: The Legacy of TMI . Washington, DC: Kommissionen. ISBN 978-0-935758-00-9.
• Osif, Bonnie A., Anthony Baratta, Thomas W. Conkling (2004). TMI 25 år senare: olyckan med Three Mile Island kärnkraftverk och dess inverkan . Conkling. ISBN 978-0-271-02383-0.CS1 -underhåll: flera namn: författarlista ( länk )
• Rogovin, Mitchell (1980). Three Mile Island: En rapport till kommissionärerna och allmänheten, volym I (PDF) . Nuclear Regulatory Commission , Special Enquiry Group. Arkiverad från originalet (PDF) den 30 november 2010.
• Thornburgh, Dick (2010). Där bevisen leder . University of Pittsburgh Press. ISBN 978-0-8229-6112-3.
• Vilanova, Santiago (1980). El kärnkraft. El accidente de Harrisburg och el riesgo nukleära en España . Bruguera. ISBN 978-84-02-07390-7.
• Walker, J. Samuel (2004). Three Mile Island: A Nuclear Crisis in Historical Perspective . Berkeley: University of California Press. ISBN 978-0-520-23940-1.( Google Books )

externa länkar

• TMI -webbsida från US Department of Energy's Energy Information Administration
• "Three Mile Island 1979 Emergency" - webbplats om olyckan, med många rapporter och andra dokument som rör olyckan, skapad av Dickinson College i närheten
• Steg-för-steg- redogörelse för olyckan med illustrationer från pbs.org
• Three Mile Island Alert , vakthundgruppen som varnade allmänheten i nästan två år om att reaktor nr 2 var farligt felaktig. Vad som är fel med "faktabladet" påstår sig rätta till fel i NRC -rapporten.
• EFMR -medborgares strålningsövervakningsgrupp för kärnkraftverken Three Mile Island och Peach Bottom
• Kommenterad bibliografi för Three Mile Island från Alsos Digital Library for Nuclear Issues
• Video och ljud relaterat till Three Mile Island -olyckan, från Dick Thornburgh Papers vid University of Pittsburgh.
• Killing Our Own en översyn av efterföljande skador av Harvey Wasserman och Norman Solomon med Robert Alveraez och Eleanore Walters.
• Three Mile Island - Failure of Science or Spin ?, Science Daily
• Kris på Three Mile Island av Washington Post .
• Three Mile Island Research and Document Guide vid Penn State University Libraries.
• "Three Mile Island: Den mest studerade kärnkraftsolyckan i historien" (PDF) . www.gaonet.gov . US Government Accountability Office . 9 september 1980. OCLC  7975712 .
• Radioactive Releases ... The Music of Three Mile Island - En växande samling med över 300 låtar inspirerade av TMI -olyckan.
• Rapport från presidentens kommission om olyckan på Three Mile Island.pdf - Rapport från presidentens kommission om olyckan på Three Mile Island.

Koordinater : 40,15329 ° N 76,72534 ° W 40 ° 09′12 ″ N 76 ° 43′31 ″ V /  / 40.15329; -76,72534