Самая крупная ядерная авария в истории Англии произошла в 1957 году в Уиндскейле (сейчас Селлафилд), графство Камбрия на северо-западе страны. Это было прямое следствие непродуманного проекта по конверсии двух реакторов – переключения их с производства плутония на производство трития для создания термоядерной бомбы. Графитовые реакторы с воздушным охлаждением плохо подходят для этой задачи – проект предполагал более высокие тепловые нагрузки и большую интенсивность реакции, чем те, на которые реакторы были рассчитаны изначально. Модификация активной зоны позволяла приступить к производству трития, но за счет снижения безопасности. Предварительные испытания были пройдены успешно, не выявив никаких очевидных проблем, и началась полномасштабная эксплуатация установки. Никто не подозревал, что модификация привела к угрожающему перераспределению нагрева в пределах активной зоны и что тепло теперь стало проникать туда, где в силу отсутствия необходимости не были установлены температурные сенсоры. Когда проектировали и строили уиндскейлские реакторы, британские ученые еще не знали, как нейтронная бомбардировка изменяет кристаллическую структуру графита, который при этом аккумулирует энергию, способную к опасному внезапному выплеску. Проблему обнаружили, уже когда реакторы заработали и вносить коррективы в конструкцию было поздно. Решение проблемы надежностью не отличалось, оно состояло в том, чтобы медленно прокаливать графитовую кладку, затем дать ей остыть, в результате чего прошедший прокаливание графит возвращался в исходное состояние, отдав при нагреве накопленную энергию.
7 октября 1957 года уиндскейлский персонал приступил к плановому отжигу, разогнав реактор, а затем заглушив его для остывания, но вскоре сотрудники заметили, что процесс отличается от ожидаемого. Они повторно прогрели активную зону, но к утру 10 октября стало понятно: что-то идет не так. По мере замедления выхода энергии температура в активной зоне должна была падать, но она, наоборот, росла. Внутри реактора загорелось урановое топливо. (Стоит отметить, что в первых отчетах фигурировало возгорание графита, и лишь позднейшие анализы показали, что на самом деле горел уран.) Операторы этого не знали и потому усилили поддув, но воздух лишь распалил пламя. Тут заметили, что датчики радиации на трубах воздуховода зашкаливают. Оперативное обследование установки выявило воспламенение, которое, судя по всему, началось еще двое суток назад. После лихорадочных попыток затушить пламя сначала углекислотой, а потом – водой, руководитель Уиндскейла Том Туохи приказал эвакуировать весь персонал, кроме ключевых сотрудников, выключить поддув и закрыть все вентиляторы. Затем он несколько раз забирался на трубу воздуховода, чтобы собственными глазами увидеть, что происходит в активной зоне, и убедиться, что пламя погашено. «Я стоял там, в общем-то, с надеждой, но, когда ты смотришь прямо на активную зону заглушенного реактора, свою дозу радиации получишь наверняка», – вспоминал он позднее[52].
Этот инцидент, достаточно серьезный сам по себе, мог перерасти в масштабную катастрофу, если бы не «прихоть Кокрофта». Джон Кокрофт возглавлял британский Научно-исследовательский центр по атомной энергии (AERE). В 1951 году они вместе с Эрнестом Уолтоном получили Нобелевскую премию «за новаторские исследования в области преобразования атомного ядра с помощью искусственно ускоряемых атомных частиц»[53]. Когда строительство Уиндскейла шло уже полным ходом, Кокрофт вмешался в процесс и настоял, отметая любые возражения, на том, чтобы комплекс был оснащен дорогостоящими фильтрами. Образ напоминающих набалдашники фильтров на трубах стал известным и узнаваемым, а сами фильтры получили прозвище «прихоть Кокрофта»: их называли так, пока не стало ясно, что именно эти фильтры предотвратили катастрофическое распространение радиоактивных частиц по окрестности. Полную информацию об этом случае впервые обнародовали лишь тридцать лет спустя, в 1987 году, но в докладе, выпущенном в 1983 году Национальным управлением по радиологической защите, уже говорилось, что предположительно авария стала причиной рака щитовидной железы примерно в 260 случаях, а свыше 30 человек на тот момент либо уже скончались, либо понесли «отсроченный по действию ущерб их генетике, который может привести к нарушению здоровья или гибели их потомков»[54]. Авария на комплексе в Уиндскейле считалась самым серьезным инцидентом, связанным с ядерными реакторами, до происшествия на американской АЭС Три-Майл-Айленд, – но уиндскейлская история заслуживает внимания сама по себе[55].
Первая в американской истории радиационная авария (и единственная, во время которой погибли люди) произошла 3 января 1961 года на экспериментальном реакторе SL-1[56]. Для мероприятий по техобслуживанию потребовалось отсоединить главный стержень управления от привода. Чтобы потом восстановить соединение, одному из операторов, Джону Бирнсу, нужно было приподнять стержень на несколько сантиметров. Однако он поднял его выше допустимого, и за доли секунды реактор достиг критического уровня. В активной зоне произошло взрывное парообразование, создавшее волну, которая ударила в крышку и подбросила корпус реактора вверх, выбив стержни управления и защитные пробки. Одна из пробок вошла стоявшему на реакторе инженеру-электрику Ричарду Леггсу в пах и вышла через плечо, пронзив его насквозь и пригвоздив к потолку. Самого Бирнса убило водой и паром, стоявший рядом стажер позднее тоже скончался от полученных ранений. Бытовала версия, что это был не несчастный случай, а убийство/самоубийство – дескать, Бирнс подозревал, что у его жены был роман с его коллегой по смене[57].
Особо следует отметить две радиационные аварии на подлодках. 4 июля 1961 года в охладительной системе реактора советской субмарины К-19 с баллистическими ракетами на борту появилась серьезная течь, из-за которой полностью вышли из строя циркуляционные насосы. Чтобы нейтрализовать реакцию, в активную зону были введены стержни управления, но остаточное тепловыделение (процесс распада радиоизотопов, которые по мере потери энергии выделяют тепло, – подобные процессы создают значительную долю тепла в земном ядре) повысило температуру до 800 °С. Когда лодку еще только строили, на одну из труб в контуре охлаждения случайно капнули сваркой, и на том месте образовалась микротрещина. Во время учений трещина под давлением расширилась. Капитан Николай Затеев понял, что единственный выход – собрать нештатную систему охлаждения, подключив подачу воды через магистраль воздухоудаления. «Это был Чернобыль, только на 30 лет раньше»[58]
Примечания
1
Пер. Г. Григорьева.
2
Кюри, М., Кюри, Е. Пьер и Мария Кюри / пер. Е. Шукарева. М.: Молодая гвардия, 1959. (ЖЗЛ). [*]
3
Там же. [*]
4
Wells J.C.K., Strickland S.S., Laland K.N. Social Information Transmission and Human Biology. Boca Raton, FL: CRC/Taylor & Francis, 2006. [*]
5
Radithor (ca. 1925–1928) // Oak Ridge Associated Universities. 17.02.09. https://www.orau.org/ptp/collection/quackcures/radith.htm. [*]
6
Clark C. Radium Girls, Women and Industrial Health Reform: 1910–1935. Chapel Hill, NC: University of North Carolina Press, 1997. [*]
7
Malley M.C. Radioactivity: A History of a Mysterious Science. New York: Oxford University Press, 2011. [*]
8
Orci T. How We Realized Putting Radium in Everything Was Not the Answer // The Atlantic. 07.03.13. [*]
9
Rhodes R. The Making of the Atomic Bomb. New York: Simon & Schuster, 1986. [*]
10
Wood J. Nuclear Power. London: Institution of Engineering and Technology, 2007. [*]
11
Rhodes R. The Making of the Atomic Bomb. New York: Simon & Schuster, 1986. [*]
12
На самом деле Флеров сообщил об этом факте не в письме Сталину, а в другом, адресованном С.В. Кафтанову, уполномоченному Государственного комитета обороны по науке. [*]
13
Cochran Th.B., Norris R.S., Bukharin O. Making the Russian Bomb: From Stalin to Yeltsin. Boulder, CO: Westview Press, 1995. [*]
14
Авторы книги, на которую ссылается Летербарроу, очевидно, допустили неточность: фраза про «урановую бомбу» в письме отсутствует. [*]
15
Gutenberg B. Interpretation of Records Obtained from the New Mexico Atomic Test, July 16, 1945: Report // Bulletin of the Seismological Society of America. ISSN 0037–1106. 1945. [*]
16
Lakoff A. Disaster and the Politics of Intervention. New York: Columbia University Press, 2010. [*]
17
Powaski R.E. March to Armageddon: The United States and the Nuclear Arms Race, 1939 to the Present. New York: Oxford University Press, 1987. [*]
18
Cochran Th.B., Norris R.S., Bukharin O. Making the Russian Bomb: From Stalin to Yeltsin. Boulder, CO: Westview Press, 1995. [*]
19
Burr W. U.S. Intelligence and the Detection of the First Soviet Nuclear Test, September 1949 // The National Security Archive, George Washington University. 22.09.09. [*]
20
Michal R. Fifty Years Ago in December: Atomic Reactor EBR-1 Produced First Electricity: report. American Nuclear Society, 2001. [*]
21
60 Years of Atoms for Peace // Nuclear Engineering International. 23.01.14. [*]
22
Там же. [*]
23
Josephson P.R. Red Atom: Russia’s Nuclear Power Program from Stalin to Today. New York: W.H. Freeman, 2000. [*]
24
Taylor S. Privatisation and Financial Collapse in the Nuclear Industry: The Origins and Causes of the British Energy Crisis of 2002. London: Routledge, 2007. [*]
25
Nuclear Power in the World Today // World Nuclear Association. 01.2016. [*]
26
Энергетика 2013: Международная статистика: доклад. Париж: МАГАТЭ, 2013. [*]
27
Перезапуск первых двух энергоблоков запланирован на конец 2019 года. [*]
28
Ядерные реакторы в мире: доклад. Вена. МАГАТЭ, 2015. [*]
29
Shultis J.K., Faw R.E. Fundamentals of Nuclear Science and Engineering, Marcel Dekker, 2002. [*]
30
Nuclear Weapons at Sea // Bulletin of the Atomic Scientists. September 1990. [*]
31
Floating Plant To Be Delivered in 2016 // World Nuclear News. [*]
32
В 2016 году «Академик Ломоносов» был спущен на воду и доставлен к месту испытаний (Мурманск). На момент работы над переводом ввод в эксплуатацию запланирован на конец 2019 года. [*]
33
CGN to Build Floating Reactor // World Nuclear News. [*]
34
Sansare K., Khanna V., Karjodkar F. Early Victims of X-Rays: A Tribute and Current Perception // Dentomaxillofacial Radiology. 2011. Vol. 40. № 2. P. 123–125. [*]
35
Автор путает. На самом деле продолжила дело родителей лишь одна дочь – Ирен. Это она и ее супруг Фредерик Жолио-Кюри стали нобелевскими лауреатами. Вторая же дочь – Ева – была журналистом, музыкантом и общественным деятелем. Ее связь с физикой ограничилась лишь тем, что она написала биографию своей матери, которая удостоилась Национальной книжной премии США (примеч. ред.).
36
Grady D. A Glow in the Dark, and a Lesson in Scientific Peril // The New York Times. 1998. [*]
37
Johnston W.R. (Ph.D.). Radiation Accidents and Other Events Causing Radiation Casualties // Johnston Archive. 20.01.14. [*]
38
Delves D., Flitton S. The Radiological Accident in Goiânia. Publication. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1988. [*]
39
Там же. [*]
40
Там же. [*]
41
Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Mining_accident. Сам по себе не очень надежный источник, но я решил использовать этот список в качестве иллюстрации. [*]
42
All Mining Disasters: 1839 to Present // Centers for Disease Control and Prevention. 26.02.13. [*]
43
Honkeiko Colliery Mining Disaster | China [1942] // Encyclopedia Britannica Online. [*]
44
Aigbogan F. Pipeline Explosion Kills 700 // Ludington Daily News, 22.10.98. [*]
45
Keller B. 500 on 2 Trains Reported Killed By Soviet Gas Pipeline Explosion // The New York Times (New York), 04.06.89; Careless Workers Blamed For Explosion // Observer-Reporter (Washington), 06.06.89. [*]
46
Russia Remembers 1989 Ufa Train Disaster // Sputnik News. 04.06.09. [*]
47
Hurricanes: Science and Society: 1975 Super Typhoon Nina // Hurricane Science. [*]
48
After 30 Years, Secrets, Lessons of China’s Worst Dams Burst Accident Surface // People’s Daily Online. 01.10.05. [*]
49
Typhoon Nina-Banqiao Dam Failure | Chinese History [1975] // Encyclopedia Britannica Online. 04.06.14. [*]
50
McLaughlin Th.P., Monahan Sh.P., Pruvost N.L. A Review of Criticality Accidents: report // Oak Ridge: Los Alamos National Laboratory, 2000. [*]
51
May 21, 1946: Louis Slotin Becomes Second Victim of “Demon Core” // American Physical Society. [*]
52
Goldman L. Oxford Dictionary of National Biography, 2005–2008. Oxford: Oxford University Press, 2009. [*]
53
Physics Laureates: Fields // The Nobel Prize. [*]
54
National Radiological Protection Board Assessment of the Radiological Impact of the Windscale Reactor Fire, October 1957: The Collective Radiation Dose Received by the Population; Addendum Concerning the Release of Polonium and Other Radionuclides: report // National Radiological Protection Board. 1983. [*]
55
Arnold L. Windscale, 1957: Anatomy of a Nuclear Accident. New York: St. Martin’s Press, 1992; Hubbell M.W. The Fundamentals of Nuclear Power Generation: Questions & Answers. Bloomington, IN: AuthorHouse, 2011; Mahaffey J.A. Atomic Awakening: A New Look at the History and Future of Nuclear Power. New York: Pegasus Books, 2009. [*]
56
Poole M., Dainton J., Chattopadhyay S. Cockcroft’s Subatomic Legacy: Splitting the Atom // CERN Courier – International Journal of High-Energy Physics. 20.11.07. [*]
57
Stacy S.M. Proving the Principle: A History of the Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, 1949–1999. ID Falls, ID: Idaho Operations Office of the Dept. of Energy, 2000. [*]
58
Пер. Г. Григорьева.