حادثه‌ی windscale، چرنوبیل انگلستان!
بیش از ۶۶ سال پیش در اوایل ماه اکتبر سال ١٩۵٧، راکتور شماره‌ی ١ (ملقب به Pile-1) نیروگاه windscale انگلستان دچار آتش‌سوزی شد. این حادثه با عنوان آتش سوزی Windscale شناخته می‌شود و بدترین حادثه‌ی هسته‌ای انگلستان و غرب اروپا در تاریخ شد. این حادثه به‌نام چرنوبیل انگلستان هم معروف است.
تاریخچه ماجرا:
راکتور شماره‌ی ١ حدود ٧ سال قبل این حادثه و در جریان برنامه‌ی تسلیحات هسته‌ای انگلستان ساخته شد. هدف از ساخت این راکتور، تولید پلوتونیوم و ایزوتوپ‌های مورد نیاز در تسلیحات هسته‌ای (مانند پلونیوم ٢١٠ و تریتیم) بود. این راکتور در کنار خواهرش (که ١ سال بعد در نزدیکی مکان راکتور شماره‌ی ١ ساخته شد.) بار اصلی تامین مواد اولیه تسلیحات هسته‌ای انگلستان را در ابتدای دهه‌ی ۵٠ بر دوش می‌کشیدند.
انگلستان در ٣ اکتبر سال ١٩۵٢ اولین آزمایش هسته‌ای خود را به‌صورت موفق‌آمیز تحت عنوان عملیات طوفان در غرب استرالیا به ثمر رساند. دقیقا ٣٠ روز بعد، آمریکا اولین سلاح گرما-هسته‌ای چندمرحله‌ای در مقیاس بزرگ خود را با موفقیت در عملیات Ivy در آزمایش Mike امتحان کرد. سلاح مذکور به‌دلیل ابعاد بزرگ و جرم بسیار بالای آن، اگرچه قابلیت حمل توسط بمب افکن‌های موجود در خدمت آمریکا را نداشت اما دریچه‌ی جدیدی را در رقابت تسلیحاتی هسته‌ای باز نمود. سلاح مذکور بیش از ۴٠٠ برابر سلاحی که انگلستان آزمایش کرده بود انرژی آزاد کرد. حال انگلیس سراسیمه به‌دنبال تسلیحات گرما-هسته‌ای حرکت می‌کرد.
بررسی راکتورها و شرح حادثه:
راکتورهای مذکور از متعادل‌کننده‌ی گرافیتی جهت متعادل‌سازی (کند کردن) نوترون استفاده می‌کردند و با هوا خنک می‌شدند. سوخت آن‌ها نیز اورانیوم طبیعی (در برخی موارد اورانیوم با غنای کم) بود. این راکتورها به‌سبب عجله‌ی انگلستان جهت ساخت آن‌ها و جلوگیری از گران تمام شدن، دارای ساختمان مهار نبودند. هوای مورد نیاز جهت خنک‌سازی نیز از طریق یک برج تهویه عوض می‌شد.
در ۷ اکتبر سال ١٩۵٧ کاربران راکتور متوجه شدند دمای هسته‌ی راکتور در حال افزایش است. آن‌ها گمان کردند این گرما ناشی از آزادسازی آهسته‌ی انرژی نهفته‌ی ذخیره شده در گرافیت (ملقب به انرژی Wigner) است. بنابراین خدمه، دمای راکتور را افزایش دادند تا با تغییر حالت فیزیکی گرافیت این انرژی، آزاد شود. پس از این اقدام دمای هسته کاهش یافت اما یکی از کانال‌های سوخت راکتور هم‌چنان دمای بالای خود را حفظ کرد. این‌بار خدمه متوجه شدند که منبع افزایش دمای راکتور یکی از کانال‌های سوخت است.
به‌دلیل این مسئله برای باردوم دمای راکتور افزایش داده شد و این‌بار ناگهان دمای کل راکتور دچار افزایش شد و نتیجه‌گیری شد که انرژی نهفته‌ی مذکور آزاد شده است و مشکل رفع شده است. ٢ روز بعد در ١٠ اکتبر مسئله‌ی عجیبی دیده شد. دمای هسته‌ی راکتور برخلاف انتظارها هم‌چنان در حال افزایش بود. جهت کاهش دما، سرعت دمنده‌های هوا افزایش یافت تا جریان هوا افزایش یابد اما در همین زمان حسگرهای موجود در برج تهویه‌ی ساختمان راکتور رهاسازی تشعشعات را نشان می‌دادند. این‌بار حدس بر شکافته شدن دیواره‌ی یکی از میله‌های سوخت بود. این دست مسائل قبلا هم رخ داده بود و خدمه با چگونگی رفع آن آشنا بودند.
برخلاف انتظار، افزایش سرعت دمنده‌ها باعث کاهش دما نشد و سرعت افزایش دما را افزایش داد. با مشاهده‌ی خروج دود از برج تهویه توسط یکی از کارگران، احتمال رخ دادن آتش‌سوزی در راکتور برای خدمه به‌وجود آمد. بنابراین کار بررسی هسته‌ی راکتور آغاز شد و در نهایت خدمه با بررسی هسته‌ی راکتور، ۴ کانال حاوی سوخت را سرخ و درحال سوختن دیدند. در این لحظه مشخص شد که هسته‌ی راکتور برای ٢ روز تمام در حال سوختن بوده است.
بلافاصله اقداماتی جهت خاموش کردن آتش انجام شد. در ابتدا جهت خاموش کردن آتش، بار دیگر سرعت دمنده‌ها را افزایش داده شد اما این کار صرفا آتش را گسترده‌تر کرد. تلاش بعدی، استفاده از کربن‌دی‌اکسید (CO2) بود. اگرچه راکتور شماره‌ی ١ و ٢ از این گاز استفاده نمی‌کردند اما مقدار قابل توجهی CO2 مایع برای راکتورهای جدید ساخته شده و در حال ساخت در نیروگاه فراهم شده بود. استفاده از این گاز جهت خفه‌کردن آتش هم بی‌فایده بود چون به‌دلیل نبود تجهیزات، امکان استفاده‌ی گسترده از آن نبود.
راه‌کار نهایی استفاده از آب بود. استفاده از آب در چنین شرایطی بسیار خطرناک است زیرا آب با سوخت بسیار داغ واکنش داده و تجزیه می‌شود. هیدروژن تولید شده ناشی از تجزیه‌ی آب دوباره با اکسیژن موجود در هوا واکنش می‌دهد و انفجار رخ می‌دهد.(مشابه اتفاقی که در سه راکتور شماره‌ی ١ و ٣ و ۴ نیروگاه فوکوشیما دایچی ژاپن در سال ٢٠١١ رخ داد.)
به‌دلیل در دسترس نبودن راه‌کار دیگری و گسترش آتش، جریان هوا قطع شد و دمنده‌ها خاموش شدند. سپس شلنگ‌های آتش‌نشانی کشیده شدند و آب برروی کانال‌های سوخت در حال سوختن ریخته شد. خوشبختانه برای خدمه، این مسئله منجر به انفجار نشد و آتش آهسته آهسته فروکش کرد. جریان آب برای ٢۴ ساعت دیگر ادامه داشت تا اینکه دمای راکتور تا مقدار قابل‌توجهی کاهش یابد.
آلودگی پس از حادثه:
برخلاف آتش‌سوزی گسترده و رهاسازی مقدار قابل توجه پسماند و مواد پرتوزا، به‌دلیل وجود فیلترهای متعدد در انتهای برج تهویه‌ی ساختمان راکتور شماره‌ی ١، بیش از ۹٠ درصد آلودگی منتشر شده در فیلترها جمع آوری شد. از نکات جالب این است که فیلترهای مذکور با اصرار جان کاکرافت (John Douglas Cockcroft)، یکی از دانشمندان هسته‌ای انگلستان، به برج تهویه اضافه شد. حجم مخالفت با اضافه شدن فیلترها (به‌دلیل افزایش هزینه و طولانی شدن زمان ساخت) به قدری بالا بود که پس از اضافه شدن آن‌ها نام فیلترها را، حماقت کاکرافت گذاشتند.
درنهایت ایزوتوپ‌های عناصر متفاوتی در انگلستان و اروپا پخش شد که گمان می‌رود حدود ٢٠٠ تا ٢۴٠ مرگ ناشی از سرطان مرتبط با آلودگی این حادثه را در دهه‌های بعدی آن رقم زده باشد. عددی که در مقابل تلفات عادی سرطان در انگلستان و اروپا عدد بالایی نیست.(در سال ٢٠٢٠ بیش از ١ میلیون نفر در اثر سرطان در اروپا جان باخته‌اند.)
هردو راکتور شماره‌ی ١ و ٢ که طراحی مشابهی داشتند بعد این ماجرا تعطیل شدند و حتی سوخت موجود در راکتور شماره‌ی ١ دست نخورده ماند و کل ساختمان راکتور شماره‌ی ١ مسدود شد. تخمین زده می‌شود مقادیر قابل توجهی از عناصری مانند تریتیم، پلوتونیوم، پلونیوم، سزیم و.... هم‌چنان در راکتور مانده باشد. (البته برخی مانند تریتیم به‌دلیل نیمه عمر کوتاه خود کاهش بسیار یافته‌اند.)
علل رخداد حادثه و واکنش مقامات:
از جمله اصلی‌ترین دلایل رخ دادن این ماجرا در windscale، دست‌کاری سازه‌ی هردو راکتور شماره‌ی ١ و ٢ بود. انگلستان جهت ساخت تسلیحات گرما-هسته‌ای (چه تک مرحله‌ای و چه چند مرحله‌ای) به تریتیم نیاز داشت. انگلستان با دشوار دیدن مسیر تسلیحات چندمرحله‌ای به سمت سلاحی تک مرحله‌ای حرکت کرد. این تسلیحات نسبت به رقیب چندمرحله‌ای پیچیده‌ترشان به تریتیم (و دوتریم) بسیار بیشتری نیاز دارند. جهت افزایش میزان تولید تریتیم راکتورها، اندازه‌ی دمنده‌ها را کاهش دادند تا جریان هوا کاهش یابد و دمای راکتور افزایش یابد. در همین حین با تغییر محل جایگذاری سوخت، مقدار بیشتری سوخت نسبت به حالت عادی استفاده می‌شد. این مسائل منجر به افزایش دمای راکتور نسبت به حالت طراحی شده و رخ دادن آتش‌سوزی شد.
مقامات انگلستان به‌دلیل هراس از افکار عمومی، در ابتدا این ماجرا را بسیار پنهان کردند و اطلاعات زیادی در مورد آن منتشر نکردند. حتی تخلیه‌‌ی کارگران، خدمه و مردم از منطقه‌ی خطر صورت نپذیرفت و به‌دليل آلودگی احتمالی، صرفا خرید شیر در منطقه‌ی اطراف حادثه ممنوع شد. بیش از ٣ دهه بعد و در دهه‌ی ٩٠ میلادی BBC اقدام به انتشار اسناد طبقه‌بندی شده و ساخت چند مستند در مورد آن کرد. تحقیقات بسیاری نیز در مورد میزان پراکندگی آلودگی انجام شده است اما به‌دلیل فقدان برخی اطلاعات دقیق، به‌صورت قطعی داده‌ای منتشر نشده است. اما بسیاری از محققان و مقالات بر تاثیر (هرچند جزئی) آن بر ایرلند معتقد هستند.
