Three Mile Island (1979) – tuumaõnnetus, põhjused ja tagajärjed

1979. aasta Three Mile Islandi õnnetus Three Mile Islandi tuumaelektrijaamas Pennsylvanias oli üks olulisi pöördepunkte Ameerika Ühendriikide tuumaenergia ajaloos. Paljud pidasid seda sündmust Ameerika Ühendriikide tuumaenergiatööstuse murdepunktiks. Three Mile Islandi elektrijaam asub Pennsylvania osariigiHarrisburgi lähedal. Õnnetus algas kolmapäeval, 28. märtsil 1979. aastal ning selle tagajärjel toimus tuumaelektrijaama 2. reaktori tuumasüdamiku osaline sulamine. Reaktori 2. ploki survevee reaktor oli võimsusega 900 MWe.

Sündmuse kulg (lühikokkuvõte)

Õnnetuse käik oli mitme sarnase väikesemahulise rikke ja eksitava instrumentatsiooni koosmõju, mida võimendasid operatiivsed otsused:

• Algus: sekundaarse süsteemi (peamiselt turbiini ja toitevee) rike põhjustas reaktori automaatse seiskamise (scram).
• Psurverelvad ja ventiilid: surve alandamiseks avanes päästventiil (pilot-operated relief valve, PORV), mis jäi avatud olekusse, kuigi juhtpaneelil kajastus vale signaal, nagu oleks ventiil suletud.
• Jahtumise kadumine ja segadus: avatud ventiil võimaldas rõhul langeda ja jahutusvee kadu toimus; instrumentidest saadud valeandmed suunasid operaatorite tähelepanu ekslikule olukorrale (nad uskusid, et reaktoril on liiga palju vett), mistõttu vajalikku hädaolukorra jahutust ei toimetatud piisavalt.
• Südamiku ülekuumenemine: jahutusvee puudumine viis tuumasüdamiku osalise katmise ja kõrge temperatuurini, mis põhjustas osa tuumast sulamise ja vesiniku tekkimise läbi materjalireaktsioonide.
• Hädaolukorra lahendamine ja järelmeetmed: lõpuks taastati teatud jahutusmeetmed, surveanum pidas vastu ja suures plahvatusohtlikus vaba õhuühendusesse jõudmise olukorras atmosfääri levis vaid väike kogus aurulist radioaktiivset materjali.

Põhjused

Õnnetuse põhjused olid mitmetahulised ja kattuvad:

• Tehnilised rikked — esialgne tõrge sekundaarse süsteemi juures ja PORV-i kleepumine avatud asendisse.
• Instrumentide ja kujutise probleemid — juhtpaneel kujutas mõningaid olukordi eksitavalt (nt ventiili olek), nii et operaatorid ei saanud täielikku ja usaldusväärset pilti reaktori seisust.
• Inimlikud vead — operaatorid tegid vigu, mis tulenesid nii valest informatsioonist paneelil kui ka ebapiisavast väljaõppest erakorraliste olukordade juhtimiseks.
• Disain ja regulatsioon — süsteemid ja harjumuspärased protseduurid ei olnud mõeldud kokku langevate ja omavahel seotud riketüüpide haldamiseks, ning regulatiivne järelevalve oli mõnes mõttes puudulik.

Reaktorioperaatorid ei olnud koolitatud õnnetusolukordade lahendamiseks ja NRC ei olnud kehtestanud tõhusat suhtlust kommunaalettevõtetega. Lisaks sellele osutusid pärast õnnetuse toimumist volituste piirid halvasti määratletud olevat. Avalikkus sai vastuolulisi teateid, mis põhjustasid tarbetut paanikat ja evakueerimist. Just need süsteemsed puudused reguleerimissüsteemis võimaldasid andekatel inimestel teha neid vigu, mida nad tegid.

Oht vesinikumulli pärast

Üks murekohti oli reaktori ülaosas tekkinud vesinikumull. Vesinik tekkis kõrgel temperatuuril, kui kuum tuumamaterjal reageeris auru ja metallidega. Selline mull võis teoreetiliselt tekitada tule- või plahvatusohu, kui see puutuks kokku õhuga.

Kuigi arvamused erinesid, kartsid mõned reaktori eksperdid, et aja jooksul võib vesinikumull muutuda tuleohtlikuks või, mis on vähem tõenäoline, plahvatusohtlikuks, kui see ühineb anumas oleva vaba hapnikuga. Kui mull põleks või plahvataks, võiks see surveanuma lõhkuda ja suruda kahjustatud reaktori südamiku mahutisse. Mahuti kadumine ei muudaks isoleerimisvõre vältimatuks, kuid see suurendaks katastroofilise kiirguse vabanemise ohtu.

Tagajärjed

Õnnetusel olid mitmed olulised tagajärjed nii kohalikul kui riiklikul tasandil:

• Tuumasüdamiku kahjustus: suur osa TMI-2 reaktori tuumast sulas; osalise tuumasulamise ulatus sai selgemaks alles hiljem aastatel.
• Inimeste tervis: otsesed surmajuhud kiirguse tõttu puudusid. Pikaajaliste tervisemõjude uurimised on andnud vastuolulisi tulemusi; mõned uuringud ei leidnud selget suurenemist vähktõve esinemissageduses, teised on tõstatanud küsimusi – üldiselt peetakse suurte tervisekahjude tõenäosust väikeseks.
• Keskkond: atmosfääri eralduselt oli vabanenud radioaktiivsete ainete kogus suhteliselt väike ja lokaalne, kuid sündmus põhjustas laialdase avaliku hirmu ja muret.
• Majanduslikud kulud: TMI-2 puhastustööd ja järelmeetmed kestsid aastakümne ning puhastamine läks kokku maksma ligi 1 miljard USA dollarit (originaalse hinnangu järgi umbes 11 aastat töid).
• Poliitika ja regulatsioon: õnnetus tekitas tugevat kriitikat tööstuse ja reguleeriva asutuse (NRC) aadressil ning viis regulatiivsete nõuete karmistamiseni, operatiivse koolituse parandamiseni ja erakorralise planeerimise tugevdamiseni.

J. Samuel Walker väidab, et TMI õnnetus tekitas laialdast kriitikat tuumaenergiatehnoloogia, tuumatööstuse ja NRC suhtes. Kriitikud heitsid tööstusele ja NRC-le ette, et nad tegutsesid halvasti nii enne kui ka pärast õnnetust. Kriisiga kaasnenud rahvusvaheline tähelepanu suurendas tuumavastase liikumise otsustavust ja suurendas selle usaldusväärsust. Arvatavasti ei ole Ameerika Ühendriikide tuumatööstus kunagi taastunud.

Puhastamine ja järelmeetmed

TMI-2 puhastustööd olid tehniliselt keerukad: kasutatud kütuse ja sulanud materjalide eemaldamine, radioaktiivsete jäätmete käitlemine ja kahjustatud seadmete teisaldamine nõudsid pikka aega ning suuri rahalisi ja inimressursse. Samuti viidi läbi põhjalikke uurimusi ja auditeid, mille tulemused mõjutasid tööstuse praktikaid:

• Parandati operatorite koolitust, tuli tugev rõhk simulatsioonidel ja erakorraliste olukordade harjutustel.
• Tugevdati reguleerivat kontrolli, töörežiime ja aruandlust NRC tasandil.
• Tööstuse enda initsiatiivid (nt ohutusalased koalitsioonid ja paremad standardid) said hoogu: üks tuntumaid on Institute of Nuclear Power Operations (INPO), mille loomine ja tegevus parandas tööstuse siseseid praktikaid.

Õppetunnid ja pärand

Three Mile Island rõhutas mitut olulist õppetundi:

• Inimfaktor ja instrumentatsioon — usaldusväärne informatsioon juhtpaneelil on hädaolukorras otsustava tähtsusega; eksitavad näidud võivad viia valede otsusteni.
• Koolitus ja valmisolek — operaatorite väljaõpe erakorraliste olukordade juhtimiseks ja õppused peavad olema reaalsed ja korduvad.
• Regulatsioon ja läbipaistvus — selgemad protokollid, parem kommunikatsioon ja läbipaistvus avalikkusega aitavad vältida paanikat ning parandavad usaldust.
• Poliitilised ja majanduslikud mõjud — õnnetus aeglustas või tühistas mitmeid tuumaelektrijaamade projekte ning mõjutas pikas perspektiivis Ameerika tuumaenergeetika arengut.

Kuigi reaktoriplokk TMI-2 jäi töökõlbmatuks ja selle defueleerimine ning puhastamine olid kulukad, jätkas Three Mile Islandi 1. plokk tootmist aastakümneid (see töötas kuni hilisemate suletamisotsusteni). Õnnetuse pärand on aga kauakestev: see mõjutas seadusandlust, tööstuse kultuuri, avalikku arvamust ja ülevaadet tuumaenergia ohutusstandarditest kogu maailmas.

Küsimused ja vastused

K: Millal toimus Three Mile Islandi õnnetus?

K: Kus toimus Three Mile Islandi õnnetus?

K: Kui suur oli 2. reaktori survevee reaktor?

K: Mis põhjustas kriisi TMI jaamas?

K: Mis oli TMI kriisi ajal suurim murekoht?

Otsing