Хэнфорд сайт

Хэнфорд сайт , Ричленд, Вашингтон Национальная лаборатория Oak Ridge , Oak Ridge, Теннесси Испытание Тринити , Ракетный полигон Уайт-Сэндс, Нью-Мексико

Некоторые локации Манхэттенского проекта

Карта отдельных участков на участке в Хэнфорде

Знак улицы Хэнфорда

Ханфорд сайт является американским ядерным комплексом на реке Колумбия на юго - востоке Вашингтон состоянии недалеко от города Richland . Площадь составляет 1517 км², что в два раза больше площади Гамбурга . Большая его часть находится в округе Бентон . В 1943 году строительство завода началось в условиях строжайшей секретности в рамках Манхэттенского проекта под названием « Hanford Engineer Works » или « Site W ». С этой целью федеральное правительство купило города Уайт-Блафс и Хэнфорд и прилегающие сельскохозяйственные угодья. Все жители были переселены.

Основная роль Хэнфордского объекта во время Второй мировой войны и холодной войны заключалась в производстве плутония для ядерного оружия . Плутоний, произведенный в Хэнфорде, был использован для создания первой атомной бомбы. Он был взорван на полигоне Тринити недалеко от Аламогордо в Нью-Мексико . Кроме того, это было для бомбы Man Fat , на Нагасаки ( была сброшена Япония ). Хэнфорд считается самым радиоактивно загрязненным местом в Западном полушарии. Всего здесь произведено 110 тысяч тонн ядерного топлива. После подготовительных работ в Хэнфорде с 2001 года была проведена самая крупная в мире кампания по обеззараживанию с целью безопасного удаления радиоактивных и токсичных отходов, образовавшихся за 50 лет производства плутония для американского ядерного оружия.

Большая часть Хэнфорда находится в округе Бентон , но около 20 процентов на другом берегу реки Колумбия составляют округа Грант и Франклин . Эта земля была частью ремня безопасности вокруг объекта, не загрязнена и уже очищена. Он был продан частным лицам и компаниям; тем временем снова появляются орошаемые поля и сады. В 2000 году другие части бывшего ремня безопасности были обозначены как национальный заповедник Хэнфорд-Рич .

Загрязнение участка может быть обнаружен в местной флоры и фауны в 2010 году. Растения (например, тележки ) и животные (например, мыши или кролики) поглощают зараженный материал и распределяют его по территории. Даже местность, которая уже была дезактивирована, приходится снова и снова осматривать на предмет подозрительных следов.

История атомной станции Хэнфорд

В июле 1942 года Комитет по урану Государственного управления научных исследований и разработок (OSRD) начал интенсивную программу исследований плутония в Металлургической лаборатории Чикагского университета (MetLab). В то время плутоний был редким элементом, который был выделен всего девять месяцев назад в лаборатории Калифорнийского университета .

Выбор Хэнфорда

В июне 1942 года Инженерный корпус армии создан на Манхэттене инженер районного (MED), более известный как Манхэттенский проект , по производству плутония и урана в промышленных масштабах для MetLabs. В ноябре 1942 года DuPont подписала контракт на строительство такого объекта. DuPont рекомендовала, чтобы производство плутония располагалось подальше от производства урана в Национальной лаборатории Ок-Ридж , штат Теннесси .

Идеальное место должно соответствовать следующим требованиям:

• большой, уединенный участок земли
• охраняемая опасная зона размером не менее 19 км × 26 км
• Помещение для лабораторий на расстоянии не менее 13 км от ближайшего реактора или ближайшей обогатительной фабрики
• отсутствие городов с населением более 1000 человек в радиусе 32 км от опасной зоны
• нет магистральных дорог, железнодорожных путей и рабочих поселков ближе 16 км к опасной зоне
• чистое и надежное водоснабжение
• достаточно электричества
• прочное основание для массивных построек

После интенсивного поиска и предварительного отбора генерал Лесли Гроувс , глава Манхэттенского проекта, имел на выбор пять мест. Он выбрал Хэнфорд в декабре 1942 года как «идеальный во всех отношениях» (Matthias 1987) - за исключением деревень Уайт-Блафс и Хэнфорд. Генерал Гровс основал Hanford Engineer Works в начале февраля 1943 года. Федеральное правительство экспроприировало землю и переселило население этих двух мест. Из-за нехватки продовольствия во время войны пленных использовали для сбора урожая на полях и в садах, которые все еще обрабатывались прежними жителями.

Начало строительства

Работы на Hanford Engineer Works (HEW) начались в марте 1943 года. Перед окончанием войны в августе 1945 года HEW построил 554 здания:

• три реактора (100-B, 100-D и 100-F)
• три завода по переработке плутония длиной 250 метров (200-T, 200-B и 200-U)
• 64 подземных резервуара для высокорадиоактивных отходов
• Заводы по обогащению урана
• 621 км дороги
• 254 км железнодорожной линии
• 4 электрические распределительные станции
• плюс сотни километров заборов

Для этой цели было использовано 600 000 м³ бетона и 40 000 тонн стали на общую сумму 230 миллионов долларов США.

В городе Ричленд также были построены приюты для рабочих.

Конструкция реактора

Хэнфорд сайт

Строительство реактора Б

Реактор B

Реактор B

Демонтаж реактора D

Реактор N

В октябре 1943 года DuPont начала строительство первого реактора в Хэнфорде под кодовым названием B-Pile (Building 100-B). (Ядерные реакторы деления тогда обычно назывались котлами .)

Строительство было завершено в течение года. Первые испытания начались 12 июля 1944 года. 13 сентября 1944 года реактор был впервые заряжен снарядами . Это были цилиндры диаметром около 2,5 см и длиной 7 см из металлического природного урана с алюминиевой оболочкой. Они были размещены друг за другом в алюминиевых трубках, которые проходили горизонтально через активную зону реактора и по которым протекала охлаждающая вода. Графит служил в качестве замедлителя .

Производство плутония началось 26 сентября 1944 года, а после некоторых трудностей первый плутоний был произведен 6 ноября 1944 года. Плутоний был очищен на блоке 221-Т и доставлен в Лос-Аламос 5 февраля 1945 года . Там из него были сделаны бомба для испытания Тринити и Толстяк, бомба, сброшенная на Нагасаки.

После начала строительства первого реактора DuPont построила еще два идентичных реактора:

• 100-D начала производство плутония в декабре 1944 г.
• 100-F в феврале 1945 г.

Каждый из трех реакторов имел тепловую мощность в 200 мегаватт, которая не использовалась. Гражданское производство электроэнергии путем ядерного деления началось во всем мире только в 1950-х годах.

Производство плутония

Процесс изготовления плутония начинается с поглощением нейтрона с помощью ²³⁸ U ядра. Образовавшийся ²³⁹ U распадается с периодом полураспада 23,5 минуты в результате β ^- распада до ²³⁹ Np , который с периодом полураспада 3384 минуты (2,35 дня) распадается на ²³⁹ Pu посредством дальнейшего β ^- распада.

Облученные пробки сначала хранились в водоемах, а затем поездом доставлялись на одну из трех сепарационных фабрик, удаленных на 16 км. Здесь плутоний был отделен от урана и оставшихся продуктов активации и деления в бассейне длиной 260 м, шириной 20 м и глубиной 26 м, который прошел многочисленные стадии очистки. Первый завод назывался Т-Завод и был построен в декабре 1944 года. Из-за радиации всем процессом приходилось управлять и контролировать дистанционно. Переработка на заводе Т была остановлена ​​в 1956 году.

Холодная война

В начале холодной войны в 1949 году HEW построила реактор H мощностью 400 МВт. В 1950 году введен в эксплуатацию реактор DR (D Replacement) мощностью 250 МВт. Также рядом с реактором Б был построен: в 1952 году введен в эксплуатацию реактор С тепловой мощностью 600 МВт. Вскоре он стал главным исследовательским реактором в Хэнфорде. Реактор C был построен для исследований и разработок. Всего через три месяца после запуска он в основном использовался для испытаний реактора двойного К (KE и KW, каждый с тепловой мощностью 1800 МВт).

В начале 1960-х годов пять реакторов 1940-х годов имели мощность с 2015 года до 2210 МВт за счет многочисленных усовершенствований: реактор C 2500 МВт и реактор K 2 × 4400 МВт.

Реактор B работал в 1960-х годах, в частности, на производстве трития для водородных бомб. Списан 12 февраля 1968 года. С тех пор большая часть объекта была разобрана и захоронена. Остальные реакторы были остановлены, чтобы снизить их радиоактивность. Остальная часть реактора B стала музеем.

Реакторы были построены на берегу реки Колумбия, потому что им нужна была вода для охлаждения. Огромные насосные станции доставляли воду к реакторам и обратно. Поскольку эти реакторы работали без вторичного контура охлаждения, охлаждающая вода, выходящая из реакторов, была сильно загрязнена радиоактивными продуктами деления. Хотя ему разрешили осесть в огромных бассейнах в течение шести часов, прежде чем он был сброшен в реку Колумбия, несколько терабеккерелей долгоживущих нуклидов каждый день попадали в реку и окружающую среду, что привело к протестам департаментов здравоохранения Орегона и Вашингтона, а также примерно в 1960 году. возглавил Службу общественного здравоохранения США .

31 декабря 1963 года реактор Hanford N вышел из строя . Его основной задачей было производство плутония, но он также производил электричество и, следовательно, был единственным реактором в США, который использовался как в военных, так и в гражданских целях.

Проблемы с топливными стержнями и аварии

Из-за растущего спроса на плутоний в реакторах все чаще возникали проблемы с топливными стержнями. Оболочки твэлов были сделаны из алюминия, проникающая охлаждающая вода вызывала набухание урана и блокировала охлаждающий поток. В некоторых случаях это даже приводило к оплавлению некоторых частей твэла.

Во время Второй мировой войны инцидентов не было, но в декабре 1945 года при визуальном осмотре было обнаружено 125 поврежденных топливных стержней.

В 1948 году из объекта вышло радиоактивное облако. Только содержание йода- 131 составило 5500 кюри ; это примерно в 250 раз превышает количество, которое, по официальным данным, было выброшено в этот район в результате аварии 1979 года на атомной электростанции Три-Майл-Айленд недалеко от Гаррисберга . Опасность йода-131 для щитовидной железы еще не была осознана в 1940-х годах; он мог выходить без фильтрации из систем даже во время нормальной работы.

В последующие годы поврежденные топливные стержни открывали и исследовали под водой. Для этого их привезли в корпус 111-Б и открыли в стальных емкостях на специальном токарном станке . После завершения радиометаллургии в корпусе 327 там продолжили обследование твэлов.

За 25 лет работы было решено множество технических проблем, и было разработано множество новых машин и методов для повышения эффективности завода. Проблема с отходами не могла быть решена, поэтому отходы сбрасывались в реку Колумбия в течение всего срока полезного использования.

Большинство реакторов Хэнфорда было остановлено в 1960-х годах; однако ни утилизация, ни дезактивация не производились. В 2006 году около 11 000 рабочих все еще занимались уборкой загрязненных зданий и полов, чтобы снизить интенсивность радиации на объекте до приемлемого уровня. Предполагается, что эти меры продлятся до 2052 года. Текущий план состоит в том, чтобы захоронить низкоактивные радиоактивные отходы в больших ямах и затем тщательно контролировать их в течение многих лет.

Высокоактивные отходы, включая резервуары для жидких отходов химического извлечения плутония , представляют собой более серьезную проблему. Например, плутоний имеет период полураспада 24 100 лет, поэтому для распада 99,9% имеющегося плутония требуется около 241 000 лет (24 100 лет × log ₂ 1000). Решение этой проблемы - часть продолжающихся дебатов. Департамент энергетики США (DOE) планирует остекление в качестве способа обеспечения веществ.

Обеззараживание в Хэнфорде

Завод будет частично демонтирован . США ежегодно платят частным корпорациям более двух миллиардов долларов США за необходимую дезактивацию объекта; Кроме того, необходимо утилизировать около 200 000 кубометров радиоактивных отходов. В начале 2014 года руководитель проекта дезактивации был уволен в третий раз после того, как выразил озабоченность безопасностью мер и процедур мониторинга. Предварительный план предусматривал окончание работ в 2047 году, с 2014 года Минэнерго предполагает не менее 2052 года.

Кампания по очистке преследует следующие цели:

• возможность альтернативного использования территории на реке Колумбия,
• подготовить центральное плато для обработки и хранения ядерных отходов с длительным периодом полураспада .

Fast Flux Test Facility (FFTF)

Поскольку время обогащения урана и производства плутония в Хэнфорде подходит к концу, предпринимаются попытки найти новые рабочие места для многих высококвалифицированных ученых и технических специалистов. Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория , находящаяся в ведении федерального правительства и Мемориального института Баттелле , была построена к северу от Ричленда .

Другие услуги в Хэнфорде включают:

• Fast Flux Test Facility (FFTF), закрыли с 1992 года
• LIGO из Хэнфорд обсерватории и обсерватории в Ливингстон , штат Луизиана , интерферометр для поиска гравитационных волн
• Колумбия атомной электростанции , коммерческая АЭС для производства электроэнергии с 1200 МВт электрической мощности; кипящий реактор был построен General Electric с 1972 года .

Местонахождение плутония

Отработанное ядерное топливо на площадке в Хэнфорде

Что случилось с плутонием в Соединенных Штатах, относительно хорошо известно. Первые 6 кг были использованы для испытаний Trinity в 1945 году . Следующие 6 кг были взорваны 9 августа 1945 года в Толстяке над Нагасаки .

С тех пор было произведено еще 1200 тонн плутония, примерно 260 тонн из которых - плутоний оружейного качества.

1 марта 1995 года Билл Клинтон ( президент США с 1993 по 2001 год) объявил, что 200 тонн будут исключены из поставок. Из них около 38 тонн были оружейными материалами, а 20 тонн - «мусором». Утверждается, что в вооруженных силах США около 85 тонн, 64 тонны из которых используются в ядерном оружии. Оставшаяся 21 тонна хранится в виде растворов и ядерных отходов в Роки Флэтс и других объектах.

Резервуарный парк в Хэнфорде

Внутри танка 101-SY

Открытие Центра восстановления окружающей среды (ERDF)

С самого начала радиоактивные отходы химического извлечения плутония были проблемой. Поскольку его нельзя было просто выбросить в окружающую среду, его заполняли огромными подземными резервуарами. Баки наполнялись одна за другой. В период с 1943 по 1998 год 177 резервуаров емкостью от 250 000 до 4 546 000 литров были заполнены жидкими радиоактивными отходами. До недавнего времени накопился 241 миллион литров радиоактивных химических отходов, состав которых варьируется от резервуара к резервуару и часто точно не известен.

Из 177 танков 149 являются одностенными танками периода с 1943 по 1964 год. После этого было построено 28 двустенных танков. Тепло, выделяемое при распаде радиоактивных веществ, требует постоянного охлаждения. Кроме того, существует радиолитический газообразный водород, который может не только создавать значительное давление, но также является радиоактивным из-за содержащегося в нем трития ( ³ H). Твердые частицы, взвешенные в жидких отходах, собираются в результате осаждения , что приводит к дополнительным проблемам, таким как накопление тепла из-за недостаточной конвекции и затрудненное опорожнение резервуаров.

Танки можно разделить на четыре категории:

1. Емкости с экзотермическим содержимым - их нужно охладить или добавить воды
2. Емкости с содержимым, содержащим цианид железа - содержимое становится взрывоопасным от критической температуры
3. Емкости с органическими химикатами (в основном растворителями) - легко воспламеняются
4. Емкости с водородосодержащим содержимым - полученный водород содержит радиоактивный тритий.

При строительстве предусматривался срок службы одностенных резервуаров 30 лет, а двустенных - 50 лет. Таким образом, самые старые резервуары имеют вдвое больше запланированного срока службы. По оценкам, 67 резервуаров уже протекли из-за коррозии и охрупчивания стенок резервуаров из-за радиации. Чтобы предотвратить дальнейшее загрязнение окружающей почвы, содержимое одностенных резервуаров с 2003 года было перенесено в новые двустенные резервуары.

В 2008 году Министерство энергетики подверглось резкой критике в отчете Счетной палаты правительства . Хотя, по оценкам, из контейнеров вытекло более четырех миллионов литров радиоактивной жидкости, работы по очистке были отложены. В 2010 году вы отстаете от графика более чем на 20 лет.

В феврале 2013 года стало известно об утечке шести подземных резервуаров объекта с ядерными отходами. Эти резервуары с высокорадиоактивными отходами от десятилетий производства плутония для ядерного оружия теперь старше, чем первоначально запланированный 20-летний срок службы.

Временное хранилище в Хэнфорде

U-завод

В Хэнфорде мусор хранят не только на нефтебазе , но и в других местах.

С момента закрытия в 1956 году T-Plant использовался для дезактивации, а также в качестве хранилища для широкого спектра высокорадиоактивных материалов.

У-завод (установка У-221) первоначально использовался для извлечения урана из шлака резервуарного парка. Сейчас там хранится зараженное оборудование.

В K бассейны : После того, как реактор К был закрыт (1970), два больших бассейнов (42 метров в длину, 22 метров в ширину и 7 метров в глубину) были доступны для временного хранения отработанных топливных стержней. В 1975 году они начали хранить отработанные тепловыделяющие элементы американских атомных электростанций. В настоящее время в бассейнах находится примерно 2100 тонн топливных стержней, что составляет примерно 80% всех отработавших топливных стержней в Соединенных Штатах.

Около 1000 тонн тепловыделяющих элементов хранится в бассейне реактора КЭ, что проблематично, поскольку эти тепловыделяющие элементы не предназначены для хранения под водой. В результате многие из них повреждены, а на дне бассейна скопился осадок. Кроме того, происходит атака на герметизацию резервуара, что привело к утечке в феврале 1993 года, через которую загрязненная вода могла выходить в течение нескольких месяцев.

Завод PUREX (S222) извлекает плутоний и уран из отработавших урановых топливных стержней в реакторах Хэнфорда с 12 января 1956 года. Кроме того, ²³³ U было получено из ториевых твэлов реактора N. Объект был закрыт в 1993 году и служил хранилищем для значительной части 200 тонн плутония, который по приказу президента Клинтона был удален из хранилища с 1995 года.

Завод Z ( Завод по окончательной обработке плутония) работал с 1951 по 1989 год. Там соединения плутония из процесса PUREX были переработаны в металлический плутоний. После завершения производства на объекте осталось около четырех тонн плутониевых отходов и бесчисленное множество других радиоактивных отходов производства.

Река Колумбия в заповеднике

Национальный памятник Хэнфорд-Рич

Бывшая полоса безопасности шириной 6 миль (около 10 км) вокруг участка и петля реки Колумбия были объявлены президентом Биллом Клинтоном Национальным памятником Хэнфорд-Рич и помещены в ведение Службы охраны рыболовства и дикой природы США в 2000 году . В настоящее время территория составляет почти 790 км² и в будущем будет расширена за счет дезактивации территорий. Около 80% всего королевского лосося в верховьях реки Колумбия нерестится в излучине реки , при этом участки суши не были посещены людьми в качестве зоны безопасности с 1943 года и поэтому носят характер дикой природы.

Смотри тоже

• Ядерный комплекс Маяк, завод по производству советских бомб
• Green Run , преднамеренный выброс радиации 3 декабря 1949 г.

Фильмы

• Экология Хэнфорда (1995)
• Пожар на Хэнфордском участке утром 29 июня 2000 г. (2000 г.)
• Секретная военная миссия Хэнфорда: 1943-1945 (2004)
• Засушливые земли (2007)
• Кошмар ядерных отходов (2009)

литература

• Мишель Гербер: На тылу: наследие Хэнфордской ядерной площадки в эпоху холодной войны . University of Nebraska Press, Lincoln 2007, ISBN 978-0-8032-5995-9 .

набухать

• Майкл Д'Антонио : Атомная жатва: Хэнфорд и смертельные исходы ядерного арсенала Америки . Crown, New York 1993, ISBN 0-517-58981-8 .
  • Немецкий перевод Томаса Юнга: Урожай бомбы. Ядерное наследие Америки . Aufbau-Verlag, Берлин 1994, ISBN 978-3-351-02423-9 .
• Джин Вайскопф: Исторический американский инженерный рекорд B Реактор (здание 105-B) . HAER Нет. WA-164 (декабрь 2000 г.) Этот отчет отсканирован, но еще не доступен в Интернете.
• Мишель Гербер и др.: Форма документации о множественной собственности Национального реестра исторических мест - Исторические, археологические и традиционные культурные ценности на территории Хэнфорда, Вашингтон . DOE / RL-97-02
• Глава 5: Манхэттенский проект и эпохи холодной войны, Производство плутония на Хэнфордском полигоне, Вашингтон, декабрь 1942-1990 гг. » ( Сувенир от 19 июня 2005 г. в Интернет-архиве ) (февраль 1997 г.)

веб ссылки

• Министерство энергетики США: сайт в Хэнфорде (официальный сайт )
• Обзор на Globalsecurity.org
• Хэнфордский проект реконструкции дозы в окружающей среде (HEDR)
• Независимый сайт в Хэнфорде
• Американская атомная станция в Хэнфорде Место: плутоний для атомной бомбы на Нагасаки , Deutschlandfunk Kultur, 21 ноября 2018 г.

Индивидуальные доказательства

1. ↑ ^{a b} spiegel.de , 23 февраля 2013 г .: Хэнфорд разрушена радиацией в США: утечки в шести подземных резервуарах для ядерных отходов
2. ↑ The Wall Street Journal , 23 декабря 2010 г., Джастин Шек, online.wsj.com: « Зайчики в глубокой задумчивости, когда они« переходят на ядерное оружие »в Хэнфорде .
3. ↑ ^{a b c} Рудольф Стумбергер : У реки с трехглазой рыбой - пятница, 28 января 2015 г.
4. ↑ Мишель С. Гербер, Брайан Кассерли, Фредерик Л. Браун: Номинация на национальный исторический памятник: B Reactor / 105-B; Здание 105-B в районе 100-B / C в Хэнфорде ( сувенир от 26 октября 2012 г. в Интернет-архиве )
5. ↑ Марк Питцке: Радиация США разрушает Хэнфорд: американская атомная бомба замедленного действия . В: Spiegel Online . 22 марта 2011 г.
6. ↑ Los Angeles Times: Чиновник, выразивший обеспокоенность по поводу безопасности на ядерной площадке в Хэнфорде, уволен , 18 февраля 2014 г.
7. ↑ GAO: Требуется дополнительная информация о жизнеспособности танков Hanford ( Memento 11 октября 2008 г. в Интернет-архиве ) (Annette Cary, 1 июля 2008 г.)
8. ↑ New Scientist № 2664 стр. 7 «Ядовитая бомба замедленного действия»
9. ↑ У МЭ по ядерным отходам отсутствует критически важная информация, необходимая для оценки стратегии управления резервуарами в Хэнфорде (исходный отчет , pdf, англ., Июнь 2008 г .; 2,1 МБ)
10. ↑ ^{a b} Радиация США разрушает Хэнфорд: Утечки в шести подземных резервуарах для ядерных отходов. В: SPIEGEL ONLINE. Шпигель ONLINE GmbH, 23 февраля 2013, доступ к 23 февраля 2013 года . 

46,6475 -119,59861111111Координаты: 46 ° 38 ′ 51 ″  N , 119 ° 35 ′ 55 ″  W.