Americké Idaho v roce 1961: první tři civilní oběti jaderných reaktorů

V tomto díle seriálu o jaderných haváriích se přesuneme z východního bloku na Západ do Spojených států, kde v roce 1961 došlo k explozi experimentálního malého vojenského jaderného reaktoru SL-1.

Armáda reaktor SL-1, energetický reaktor, testovala od roku 1958 v Idahu pro zásobování odlehlých vojenských základen teplem a elektřinou. Dnes by se řeklo, že SL-1 je vlastně SMR (malý modulární reaktor).

SL-1 byl varný jaderný reaktor o poměrně malém elektrickém výkonu 200 kW, s dodatečnými dodávkami tepla 400 kW.

Armáda do roku 1965 testovala tuto možnost zejména pro arktické základny, kam jinak musí dovážet naftu pro generátory (dnes jsou pro vojáky SMR opět na pořadu dne).

Schematický řez reaktorem SL-1. Zdroj: archiv

Po dvou letech provozu nehoda

Reaktor SL-1 byl provozován přes dva roky, když se 3. ledna 1961 stala jaderná nehoda. Bohužel s tragickými následky pro celou tříčlennou směnu, smrtelnými oběťmi se stali John A. Byrnes (22 let),  Richard L. McKinley (27 let) a Richard C. Legg (26 let). Tato nehoda je velmi obšírně vysvětlena na americkém videu.

Onen zimní den po svátcích směna instalovala na odstaveném reaktoru vylepšenou řídicí tyč. V průběhu dne několikrát zazněl na SL-1 falešný požární poplach a hasiči měli plané výjezdy.

Konec planých poplachů

Když tedy ve 21 hodin večer zazněl poplach znovu, hasiči naštvaně vyrazili mrazivou krajinou v Idahu k reaktoru. Tentokrát ale o planý poplach nešlo.

Všude bylo ticho, jen z reaktoru stoupalo trochu páry do třeskuté noci. Když hasiči vstoupili do reaktorové budovy, jejich dozimetry ukázaly přes 200 R/h (to je dávkový příkon téměř 2 Gy/h, přičemž 10 Gy člověka celkem jistě zabije).

Rozumně rychle ustoupili a zavolali posily. Po třech operátorech reaktoru ani vidu ani slechu. Posílené záchranné oddíly, hledajíce operátory, začaly v 65vteřinových intervalech střídavě vstupovat k reaktoru, aby omezili obdrženou dávku.

Brzy záchranáři našli v radioaktivní vodě  u poničeného reaktoru umírajícího McKinleyho (umřel do půlnoci), mrtvého Byrnese hned vedle něj a mrtvý Legg byl „přišpendlený“ ke stropu reaktorové budovy; probodnutý řídicí tyčí. Ta zjevně vyletěla z reaktoru, nabodla Legga a vzala ho s sebou.

Dva roky pátrání po pravdě

V následujících měsících byl reaktor rozebrán, desítky lidí dekontaminovány. Jak už bylo řečeno, nikdo ze tří účastníků nepřežil a trvalo dva roky, než se podařilo přesně vysvětlit, co se vlastně onen den stalo.

Týmy výzkumníků provedly mnoho výpočtů a experimentů. Nakonec se jim podařilo nehodu zrekonstruovat.

K nehodě stačila půlvteřina, během níž Byrnes ručně vytáhl centrální řídicí tyč číslo 9 o několik centimetrů více, než měl. Pak převzala sled událostí do své moci fyzika štěpení uranu, velmi podobně jako v Černobylu. Během čtyř milisekund už nebylo cesty zpět.

Nadkritický reaktor na okamžitých neutronech během dalších milisekund dosáhl výkonu 20 GW, vypařená voda nadzvedla celou reaktorovou nádobu z betonové reaktorové šachty o tři metry, palivo se roztavilo a všechny řídicí tyče enormním tlakem vyletěly z reaktoru.

Tři hypotézy

Dodnes nezodpovězená otázka je, proč by ale takto někdo dobrovolně ručně vytahoval řídicí tyč z jaderného reaktoru? Dnes se už nedozvíme, co přesně stálo za nehodou; zde jsou tři hlavní hypotézy:

A/ Sebevražda (tj. úmyslná chyba L1):
Důvody pro sebevraždu mohly být dva: Byrnesova žena podala žádost o rozvod, a navíc Byrnesův kolega Legg byl právě povýšen nad jeho pozici, což obojí Byrnes údajně těžce nesl. Podle této teorie tedy Byrnes schválně a pořádně povytáhl řídicí tyč číslo 9.

B/ Náhodné vytažení tyče #9 (tj. neúmyslná chyba L2):
Dle této teorie si Byrnes prostě v onu chvíli neuvědomil (i když na to byl školen), co se může stát, když s řídicí tyčí manipuloval. A vytáhl ji přespříliš, s fatálními následky.

C/ Zaseklá řídicí tyč (tj. neúmyslná chyba L2):
Podle této varianty, která je nejpravděpodobnější, se tyč zasekla a Byrnes se ji snažil uvolnit, aby ji připojil k pohonu. Jenže tyč se ne a ne hnout. Zabíral, zabíral, až nejednou povolila – bohužel zabral moc.
V minulosti před nehodou se podle záznamů nějaká řídicí tyč na SL-1 zasekla už 40krát. U tyče číslo 9 k tomu však nikdy předtím nedošlo…

Každopádně varianta C je dodnes prezentována jako vysvětlení nehody na reaktoru SL-1, jak dokládá i následující video:

Poučení do budoucna

Z dnešního pohledu by možnost A (a částečně B) měly odhalit psychotesty (i ze své zkušenosti popisování černých fleků a malování stromů před psychology vím, že operátoři reaktorů je nesnášejí, ale svůj význam mají).

Možnosti nehody B a C pak odstraní vykonávání klíčových činností ve dvou. Samozřejmě že konstrukce této řídicí tyče nabízela velký potenciál ke zlepšení.

Jak už bylo řečeno v minulých dílech, i zde se odvětví poučilo – nyní se například řídicí tyče konstruují tak, aby náhodné vytažení jen jedné k takové nadkritičnosti jako u SL-1 nevedlo.

Během pátrání po příčinách nehody v Idahu došlo k pokusnému výbuchu reaktoru. Zdroj: archiv autora

Podobně například dnes by operátoři u situace v Jaslovských Bohunicích popsané minule měli připravené manuály pro krizové situace, které by si předtím natrénovali na simulátoru.

Jaderné nehody nemusejí být jen v jaderných reaktorech. Příště se podíváme do Japonska, kde dva ze tří pracovníků jaderné elektrárny Tokaimura zemřeli při přepracování jaderného paliva.