La storia dietro le quinte di un crollo imprevisto al primo reattore nucleare americano

Quando il nucleo del reattore sperimentale n. 1 si è sciolto, non c'è stata esplosione. Non ha emesso alcun suono. Non c'era fumo, niente fuoco, niente vapore. L'ingegnere Ray Haroldsen stava lavorando nel suo ufficio "a poca distanza dalla sala controllo", come scrisse in seguito, e non sapeva che c'era stato un crollo fino a quando un tecnico venne a dirglielo.

Il governo federale ha costruito l'EBR-I, come fu chiamato il reattore, nel deserto dell'Idaho, non lontano dalla città di Arco, come prova di idee intriganti sul nucleare. Prima dell'avvio di EBR-I, le reazioni nucleari erano state utilizzate per produrre solo piccole quantità di elettricità. Il 20 dicembre 1951, l'impianto sperimentale creò abbastanza energia per accendere quattro lampadine, 200 watt l'una. Il giorno dopo, il reattore stava alimentando un intero edificio. Fu il primo uso pacifico dell'energia atomica, il primo esempio di energia nucleare che poteva essere usato per illuminare una casa o una città. Ma quando la stampa ha preso il sopravvento sul crollo imprevisto del nucleo, il reattore sarebbe diventato oggetto di un intenso esame e descritto come un esperimento "fuori controllo", e uno dei primi incidenti associati all'energia nucleare.

L'EBR-I ha fatto la storia facendo abbastanza energia nucleare per alimentare le lampadine. Idaho National Laboratory / CC-BY-2.0

Oltre a dimostrare che il nucleare potrebbe essere una valida fonte di energia, Si cientisti volevano dimostrare di poter creare un "reattore autofertilizzante" o un reattore altamente efficiente che, in teoria, crea più materiale fissile - il combustibile nucleare che subisce la fissione per creare energia - di quello che consuma. L'EBR-I, ad esempio, utilizzava l'uranio come fonte di combustibile, creando un isotopo di plutonio, un altro materiale fissile, come sottoprodotto. Nel 1955, il reattore aveva fatto tutto ciò che era stato progettato per fare, ma c'era un altro mistero che il team EBR-I voleva risolvere, una stranezza del comportamento del reattore: non rispondeva ai cambiamenti nel flusso di refrigerante nella maggior parte dei casi. modo stabile.

Poiché il reattore si stava avvicinando alla fine della sua vita utile, gli scienziati hanno deciso di condurre un esperimento più rischioso di quanto avrebbero normalmente tollerato. Decisero di spegnere il refrigerante mentre aumentavano lentamente l'alimentazione, nella speranza di determinare che cosa facesse agire il reattore nel modo in cui lo faceva. Sapevano che c'era il rischio che il nucleo potesse essere distrutto, ma avevano in programma di procedere lentamente e di tornare indietro al primo segnale di pericolo.

L'esperimento si è concluso più rapidamente di quanto pensassero. La potenza prodotta dal reattore ha iniziato a salire e rapidamente ha perso le sue dimensioni. Il capo di Haroldsen ha urlato al tecnico di chiudere il reattore. In questo video, Haroldsen, nella sala di controllo EBR-I, spiega esattamente cosa è successo dopo.

Fuori dalla sala di controllo, l'unico segno che l'esperimento era andato storto era l'allarme radiazioni. L'edificio del reattore doveva essere lasciato libero, ma anche allora le persone nel vicino annesso potevano continuare a lavorare. E, dopo che quell'edificio è stato ordinato di essere liberato, gli è stato dato un sacco di tempo per imballare i loro documenti e oggetti, secondo Haroldsen.

Tra i lavoratori evacuati, "c'era un sacco di chiacchiere" su ciò che era appena accaduto, dice Haroldsen nel video qui sopra. L'anno prima, nel 1954, nello stesso sito, i ricercatori avevano distrutto deliberatamente un altro reattore oltre il suo primo, BORAX-I, per vedere cosa sarebbe successo, quindi avevano un'idea di come una raffica di potere potesse fondere l'intero nucleo. "Dopo poche ore, abbiamo avuto un ragazzo che voleva entrare e fare un sondaggio e vedere se poteva effettivamente stimare la quantità di radioattività", continua Haroldsen. "Potrebbe tornare indietro per vedere quanti danni ha avuto il reattore." Si addormentò e andò nell'area radioattiva.

Ma quelle indagini iniziali non hanno rivelato abbastanza per dire alla squadra cosa era successo all'interno del reattore e non è stato loro permesso di guardare. Dalla Commissione per l'energia atomica (AEC) era giunto l'ordine di non aprire il reattore e di liberare il gas radioattivo raccolto all'interno. La preoccupazione non era il pericolo per i lavoratori della EBR-I, ma per un programma di monitoraggio separato inteso a tenere sotto controllo i progressi dell'Unione Sovietica nello sviluppo della propria bomba atomica. Un rilascio di gas potrebbe comprometterne i risultati.

"Dato una mano libera, saremmo stati inclini a guardare dentro", ha detto Haroldsen in un'intervista Approfondimenti atomici. Invece, hanno dovuto aspettare mesi. Nel frattempo, non fu loro permesso di dire nulla sul test, mai dopo che il capo dell'AEC menzionò il crollo di una conferenza. "I nostri telefoni hanno iniziato a squillare con i media che vogliono saperne di più dettagli", ha detto Haroldsen. "Avevamo ancora l'ordine di rimanere in silenzio". I media dovevano mettere insieme storie con poche informazioni e in quelle narrative "eravamo convertiti da persone che sono state descritte dai media come" brillanti scienziati "a" scienziati incompetenti ". ”

Il nucleo fuso. Dipartimento per l'energia degli Stati Uniti

Cinque mesi dopo la chiusura del reattore, alla squadra EBR-I fu finalmente concesso di dare una sbirciatina. Il nucleo di uranio di dimensioni calcistiche si era parzialmente fuso e fuso al centro. Per risolvere infine il mistero del perché si è sciolto, hanno dovuto ricostruire l'intero reattore e riavviarlo.

Tuttavia, il design era sempre leggermente diverso, e non erano in grado di ricreare il problema, scrive Haroldsen, ma questo era un indizio sufficiente per la causa dell'incidente. Nel disegno precedente, le barre di combustibile potrebbero piegarsi, solo un po '- abbastanza per far fluttuare la potenza nel reattore mentre le aste si muovono verso o lontano dal centro del reattore.

Per un disastro nucleare, l'incidente EBR-I non è stato drammatico. Ufficialmente, non è nemmeno classificato come un incidente nucleare. Gli scienziati e gli ingegneri sapevano che stavano correndo un rischio. Non hanno commesso un errore tanto quanto esplorare al limite della conoscenza, e solo un po 'oltre.

Puoi visitare Experimental Breeder Reactor No. 1, National Historic Landmark, nel giorno di Obscura, il 6 maggio 2017, e imparare di più su come l'energia utilizzabile sia stata generata per la prima volta da materiale nucleare.