Accidente nuclear de Three Mile Island

Accidente nuclear de Three Mile Island
Un letrero colocado en 1999 en Middletown, Pensilvania, recuerda el accidente nuclear en la planta de energía nuclear de Three Mile Island .

Tipo	Accidente nuclear grave de nivel 5
País	Estados Unidos
Localización	Municipio de Londonderry, condado de Dauphin , Pensilvania
Información del contacto	40 ° 08 ′ 50 ″ norte, 76 ° 43 ′ 30 ″ oeste
Con fecha de	28 de marzo de 1979

El accidente nuclear de Three Mile Island ocurrió el28 de marzo de 1979en la central nuclear de Three Mile Island (3,3 km 2 ). La isla está ubicada en el río Susquehanna , cerca de Harrisburg , en el estado de Pensilvania en los Estados Unidos . Después de una cadena de eventos accidentales, el corazón del reactor n o 2 de Three Mile Island (TMI-2) se derrite parcialmente, lo que resulta en la liberación al medio ambiente de una pequeña cantidad de radiactividad.

Este accidente está clasificado en el nivel 5 de la Escala Internacional de Eventos Nucleares (INES).

Proceso

El accidente se inició con la pérdida de estanqueidad del cerramiento del circuito de agua primario (segunda barrera protectora) , habiendo quedado bloqueada una válvula de alivio del presurizador en posición abierta. A raíz de acciones inadecuadas, ya no se aseguró el enfriamiento del núcleo, lo que provocó la fusión de parte del combustible , es decir, la pérdida de la primera barrera protectora. El recinto de contención , la tercera barrera, ha jugado su papel en la limitación de las emisiones radiactivas.

Cuando seis años después se pudo ingresar al recinto, una cámara introducida en el recipiente mostró que una parte importante del combustible se había derretido pero que no había pasado por el recipiente, el corium s 'está laminado en el fondo del tanque. sin provocar una explosión de vapor.

Primeros minutos del accidente

Las bombas de suministro de agua principales para el sistema de enfriamiento secundario (o circuito secundario) fallaron alrededor de las 4 a.m. ( t = 0 ) en28 de marzo de 1979, provocando que la unidad turboalternante se detenga automáticamente. Sin embargo, esta falla cambió instantáneamente las condiciones termodinámicas en el generador de vapor , reduciendo su capacidad para enfriar el circuito primario , cuya presión aumentó inmediatamente debido al aumento de temperatura. Para evitar que la presión aumentara demasiado, la válvula limitadora de presión del presurizador del circuito primario se abrió automáticamente ( t = 3 s ), sin embargo la presión siguió subiendo y provocó la parada automática del reactor (inserción de las barras). control en el corazón) en ( t = 8 s ). Esta válvula debería haberse cerrado tan pronto como cayó la presión , pero a pesar de la orden de cierre automático, este no fue el caso. Agravante, los testigos de la sala de control mostraban la válvula en posición cerrada (el testigo indicaba efectivamente que se había dado la orden de cierre, pero no que se había realizado la maniobra). Consecuentemente, la presión continuó disminuyendo en el circuito primario, el cual vació por esta válvula que permaneció abierta (pérdida de la segunda barrera de contención ).

La caída de presión en el circuito primario provocó el arranque automático del circuito de inyección de seguridad ( t = 2 min 1 s ), responsable de llevar agua al circuito primario. Sin embargo, a medida que bajaba la presión, se formaban "vacíos" (en realidad vapor de agua) en el recipiente y en el circuito primario. Estos vacíos generaron movimientos de agua complejos que, paradójicamente, llenaron de agua el presurizador, estando el presurizador en este momento más frío que el tanque debido a:

la descarga de vapor de las válvulas primarias que habían enfriado el presurizador por evaporación del agua contenida;
del calor residual del corazón que elevó la temperatura del agua presente en el tanque.

Debido a esta diferencia de temperatura, la posición alta del presurizador no impidió que se llenara de agua (pasando al vacío de la misma manera que un “bebedero de pájaros”).

El operador, al tener la información de que el presurizador estaba lleno, concluyó erróneamente que todo el circuito primario también estaba lleno y apagó manualmente el circuito de inyección de seguridad ( t = 4 min 38 s ). Poco después, el agua comenzó a hervir al salir del corazón ( t = 5 min 30 s ).

Al mismo tiempo, apareció otro problema en otros lugares:

el sistema de refrigeración por agua de emergencia para los generadores de vapor se había probado 42 horas antes del accidente. Durante esta prueba, se cerró una válvula y tuvo que volver a abrirse al final de la prueba. Pero esta vez, debido a negligencia humana o administrativa, la válvula no fue reabierta, impidiendo el funcionamiento del sistema de enfriamiento de emergencia. La válvula cerrada finalmente fue descubierta y abierta manualmente ( t = 8 min 18 s ), permitiendo que el sistema de emergencia funcione correctamente, para enfriar los generadores de vapor, y consecuentemente el circuito primario;

La mezcla de vapor y agua que escapaba de la válvula presurizadora se dirigió a un tanque de descarga. Sin embargo, después de cierto tiempo ( t = 14 min 48 s ), este tanque se llenó por completo, lo que provocó la rotura de los discos de descarga previstos para esta situación. A partir de ese momento, el circuito primario se vaciaba directamente en el recinto de contención (tercera y última barrera de contención de radiactividad).

Durante las siguientes horas

En la sala de control, los operadores se ahogaron en el flujo de alarmas y no pudieron entender exactamente lo que estaba sucediendo (situación muy compleja, estrés, presión, demasiada gente en la sala de control, etc. ).

Después de más de una hora de aumentar lentamente la temperatura y drenar el circuito primario, las bombas del circuito primario comenzaron a vibrar porque estaban bombeando más vapor que agua. Luego se detuvieron ( t = 1 h 13 para el primero, t = 1 h 40 para el segundo), porque las leyes de la física especificaban que la convección natural permitiría que el agua continuara circulando por termosifón . Sin embargo, la convección natural fue bloqueada por el hidrógeno ya atrapado en los generadores de vapor, por lo que el calor no fue evacuado por los generadores de vapor y la evaporación del agua del circuito primario se aceleró aún más. En ese momento, se empezó a destapar la parte superior del corazón. La alta temperatura (> 1200 ° C) favoreció la reacción entre el vapor y el recubrimiento de circonio del combustible, formando hidrógeno al degradar fuertemente la vaina del combustible y provocando la liberación de elementos radiactivos en el circuito primario (pérdida de la primera barrera de contención ).

Se cerró una válvula de aislamiento ubicada aguas abajo de la válvula presurizadora, lo que detuvo el drenaje del circuito primario ( t = 2 h 22 ). Luego, los operadores también decidieron poner en marcha una bomba de circuito primario ( t = 2 h 54 ) cuando solo debería quedar alrededor de un metro de agua en el núcleo (en lugar de los 30 habituales ): el movimiento de agitación fuerte degradó los elementos combustibles, en su mayoría emergidos y extremadamente calientes (o incluso parcialmente fundidos).

Finalmente se detuvo la bomba ( t = 3 h 12 ), y los operadores decidieron reabrir durante 5 minutos la válvula de aislamiento que cerraba la válvula presurizadora. El circuito primario comenzó a vaciarse nuevamente en el recinto, pero esta vez con agua muy contaminada a raíz de la degradación de los elementos combustibles, lo que activó las alarmas de irradiación. Al darse cuenta entonces de que el núcleo se había degradado severamente y que, por lo tanto, el circuito seguramente carecía de agua, los operadores volvieron a poner en servicio la inyección de seguridad ( t = 3 h 20 ), poniendo nuevamente el núcleo parcialmente fundido bajo el agua. En faisant cela, ils prenaient le risque de générer une explosion de vapeur ou de provoquer la rupture de la cuve à cause du choc thermique, mais la cuve tint bon et le cœur fut de nouveau sous eau ( t = 3 h 45 ), stabilisant la situación.

El circuito de inyección de seguridad el envío de agua a muy alta presión en el circuito primario, era necesario, en las horas que siguieron (entre t = 5 h y t = 9 h ), para abrir y cerrar la válvula sucesivamente. Aislamiento a fin de mantener una presión aceptable (que era el papel de la válvula defectuosa normalmente). Esto nuevamente condujo a la liberación de cientos de metros cúbicos de agua contaminada en la contención.

Último gran evento ( t = 9:50 a.m. ): el hidrógeno, generado por la reacción entre el vapor de agua y el circonio en el revestimiento de las barras de combustible, luego liberado en la contención, explotó, pero sin causar ningún daño. el único indicio de este evento fue la detección de un pico de presión en la contención).

Durante las siguientes horas, los operarios intentaron llenar el circuito primario con agua, lo que resultó difícil ya que grandes cantidades de hidrógeno quedaron atrapadas en los puntos altos de los generadores de vapor. La situación se estabilizó y las bombas del circuito primario se volvieron a poner en servicio ( t = 15:49 ). El estado del reactor estaba muy degradado, pero sin embargo permitió que el combustible se enfriara.

Durante los días que siguieron

Dos días después, la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos (NRC) anunció que era posible la fusión del núcleo de un reactor nuclear. "Como medida de precaución, el gobernador del estado de Pensilvania está evacuando a niños en edad preescolar y mujeres embarazadas a cinco millas de la central eléctrica para evitar que sean molestados por la liberación de gases radiactivos" . Más de 200.000 personas han huido de la región. Dos días después del accidente, se fue el 90% de los vecinos del municipio de Goldsboro (Pensilvania), ubicado a menos de dos kilómetros de la planta.

El periodista quebequense Jean-Claude Leclerc está sorprendido por el hecho de que “las autoridades públicas tuvieron que improvisar evacuaciones masivas de población” .

La 9 de abrilEl regulador del reactor nuclear de la NRC, Harold Denton, anuncia que la situación se ha restablecido.

Hoja de balance

Años de estudios de este accidente han revelado que en última instancia:

El 45% del corazón se había derretido;
El 20% se había hundido hasta el fondo del tanque.

Aunque dañado, el tanque no fue perforado y la parte derretida del núcleo permaneció contenida en el tanque; asimismo, a pesar de importantes deformaciones y fusiones parciales, los tanques internos no fueron destruidos.

A pesar de la extrema gravedad del accidente, a pesar de esta cadena de fallas mecánicas, errores humanos y fallas de diseño, el edificio de contención permaneció intacto; por tanto, la liberación de productos radiactivos al medio ambiente siguió siendo baja. Sin embargo, es difícil encontrar cifras fiables para cuantificarlo (porque no se pudieron medir en ese momento).

Además, este accidente llevó a los operadores de centrales de diseño similar a reflexiones profundas (en particular EDF en Francia, aunque sus centrales presentan algunas diferencias). El accidente de Three Mile Island (TMI) fue muy informativo y ayudó a promover la seguridad, en particular para resaltar la importancia de la "conducción estatal":

En efecto, los operadores de TMI tenían procedimientos para aplicar según tal o cual incidente (se habla de “procedimientos de evento”). Hemos visto que en una situación real, no pudieron hacer un diagnóstico y que esto realmente empeoró la situación (detener la inyección de seguridad, reiniciar las bombas primarias con un corazón emergido, etc. ). Por lo tanto, todos los procedimientos de conducción accidental se han revisado con un enfoque completamente nuevo: ya no se pide a los operadores que comprendan lo que está sucediendo (porque hay una probabilidad muy alta de que se equivoquen, por muy competentes que sean), sino que se les dé acciones para hacer según los parámetros a su disposición: presión, temperatura, niveles de agua, nivel de radiactividad u otros. Esto se denomina "enfoque estatal", que se utiliza hoy en día en un gran número de centrales nucleares en todo el mundo.

En la situación actual (agosto 2009):

el núcleo dañado se retiró por completo del buque, incluidas las partes fundidas en el transcurso del accidente;
también se limpió el edificio de contención;
la central está a la espera de una decisión sobre su futuro, que posiblemente podría ser un desmantelamiento completo, haciendo utilizable el derecho de vía actual.

El accidente está integrado en los programas de formación nuclear de la NRC: en un estudio extenso presentado en 2007 (TMI-2: A Textbook in Severe Accident Management RE Henry), se puede leer en el documento de formación USNRC presentado al final del estudio. , la cronología detallada del accidente, en particular:

el yodo radiactivo era detectable 18 minutos después del inicio del accidente,
el generador diesel de emergencia se detuvo después de 30 minutos,
el combustible del reactor comenzó a derretirse en 2h50,
después de las 5h00, la cúpula interior del reactor alcanza los 6000 Rems / h (es decir, 60 Sieverts)
al final de las 6:10 am, la sala de control estaba contaminada y el uso de máscaras de protección respiratoria planteaba problemas de comunicación por teléfono.

Consecuencias

Consecuencias para la industria nuclear mundial

Según la Agencia Internacional de Energía Atómica , el accidente de Three Mile Island fue un punto de inflexión significativo en el desarrollo global de la industria nuclear.

Three Mile Island llevó a Estados Unidos a abandonar la construcción de nuevas plantas de energía, luego de una decisión del presidente Jimmy Carter . En 1981 se abandonó una planta de energía en el sitio nuclear de Phipps Bend .

Hasta 1989, los procedimientos que se habían utilizado para conducir en una situación de incidente y accidente se basaban en un enfoque de tipo "evento". Este enfoque consiste, para eventos iniciadores seleccionados convencionalmente, en definir de antemano las acciones de control necesarias para mantener las funciones de seguridad (subcriticidad, evacuación de energía, contención de materiales radiactivos). A partir de un único diagnóstico inicial, los operadores se ven obligados a iniciar una estrategia de conducción predeterminada. El accidente que afectó al29 de marzo de 1979la central eléctrica de Three Mile Island (TMI) ha destacado los límites de la gestión de eventos. Esto no permite gestionar situaciones en las que se acumulan, además del evento iniciador, fallas humanas o materiales. Por lo tanto, EDF ha decidido abandonar gradualmente el enfoque "impulsado por eventos" en favor de un nuevo enfoque, llamado "por estados" (APE). Este último consiste en adaptar el funcionamiento de la instalación al estado real de la caldera. El estado de la caldera se define sobre la base de seis "funciones de estado" que cubren las tres funciones de seguridad mencionadas anteriormente. El propósito del control APE es entonces restaurar la función o funciones de estado degradado, de acuerdo con una cuadrícula de control que define las prioridades.

Consecuencias para la salud en los Estados Unidos

Varios informes científicos concluyen que este accidente no provocó muertes, lesiones ni efectos adversos para la salud:

el informe de la Universidad de Columbia publicado en 1990 establece que, estadísticamente, el muy pequeño aumento en la detección de cáncer no pudo haber sido causado por las emisiones radiactivas de la planta durante el accidente; es más probable que sea consecuencia de una mejor detección de casos de cáncer gracias al refuerzo del control médico de la población local tras el accidente;
en 2008, el Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los Efectos de las Radiaciones Ionizantes declaró que la exposición del público era insignificante. De hecho, a pesar de la gran cantidad de productos de fisión liberados durante la fusión del núcleo, la mayoría de estos productos se retuvieron en el agua utilizada para enfriar el reactor, pero se liberaron 370 PBq de gases raros (principalmente Xe133) y 550 GBq de yodo-131 en la atmósfera;
Para la Sociedad Nuclear Estadounidense , utilizando las cifras citadas con frecuencia, la irradiación promedio de la población que vive dentro de un radio de 10 millas de la planta (16 km ) fue de 80 micro - Sieverts , y nadie estuvo expuesto a ella. más de 1 mili sievert , o un tercio de la dosis recibida en promedio por año en los Estados Unidos por irradiación natural;
una reestimación de las dosis recibidas, realizada en 1990, concluye con una exposición ligeramente superior, donde unos miles de personas pudieron recibir una dosis del orden de esta irradiación natural;
un análisis de 23 años de datos (de 1985 a 2008) mediante estudio transversal retrospectivo ( análisis transversal ) del Registro de Cáncer de Pensilvania de 2012 no muestra, estadísticamente, una influencia significativa en los cánceres de tiroides avanzados ni con el accidente de central, o incluso con la proximidad de la central. El análisis muestra un aumento de los cánceres de tiroides papilares , una menor agresividad general de los cánceres y una detección más temprana para la población local que en el resto de Pensilvania . Aunque los estudios han demostrado que existe un vínculo entre la exposición a dosis bajas de radiación y una mayor incidencia de cáncer de tiroides en los niños, la cohorte estudiada aquí no apoya esta hipótesis.

Otros reportes denuncian impactos en la salud pública, sin saber si son reales o por sesgo (una mayor vigilancia da como resultado la detección de casos que de otro modo habrían pasado desapercibidos):

un estudio de la Universidad de Carolina del Norte publicado en 1997 (estudio contradictorio del informe de la Universidad de Columbia de 1990 ) diagnosticó un aumento de cáncer de pulmón y leucemia en personas que estaban bajo la nube de descargas de la planta de energía durante el accidente;
Otro estudio realizado por Steven Wing de la Universidad de Carolina del Norte encontró que las tasas de cáncer de pulmón y leucemia eran de 2 a 10 veces más altas en áreas por las que pasaban masas de aire después de pasar por encima de TMI que en las otras zonas ;
otra revisión reciente del Registro de Cáncer de Pensilvania se realizó, en 2011, esta vez en torno a todas las neoplasias malignas, cánceres bronquiales , traqueales o pulmonares , o cánceres linfáticos o hematopoyéticos , leucemias y cánceres de mama , en comparación con la exposición a la radiación. Los riesgos de un aumento del cáncer, debido a la exposición a bajas dosis de radiación , fueron bajos y, en su mayor parte, no significativos . Sin embargo, parece necesario realizar más estudios para explorar la baja elevación del riesgo de leucemia, que se encuentra en los hombres, ausente en las mujeres.

Asociación de científicos estadounidenses Radiation and Public Health Project (en) , cuyo propósito es mostrar los vínculos entre dosis bajas de radiación nuclear y el aumento del número de cánceres, pero cuyos estudios y credibilidad son cuestionados por la comunidad médica y La comisión federal reguladora nuclear, reporta un pico de incremento en la mortalidad infantil, del 47% en los 2 años posteriores al accidente, en el condado de Dauphin donde se ubica la planta nuclear.

[irrelevante]

Consecuencias en la opinión pública mundial

El incidente fue ampliamente publicitado a nivel internacional y tuvo profundos efectos en la opinión pública, particularmente en los Estados Unidos.

La opinión pública europea se ha dado cuenta de que los accidentes nucleares constituyen un riesgo real que puede materializarse en cualquier momento. Marcó la ampliación del debate sobre la seguridad nuclear del dominio de los científicos e industriales al de los ciudadanos y los políticos.

El síndrome chino , una película sobre un desastre nuclear estrenada solo 12 días antes del accidente, fue un gran éxito en Estados Unidos.

Notas y referencias

(en) Antecedentes en el accidente de Three Mile Island , el informe de la Autoridad Reguladora Nuclear (NRC) en el accidente de Three Mile Island, 11 de agosto, 2009.
Cronología de los principales TMI-2 Accidentes Eventos - NRC curso de seguridad R-800 nanodata, acceder las 24 de marzo de, 2021
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"Three Mile Island (Estados Unidos) 1979" , Instituto de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (IRSN).
Dispositivo destinado a establecer y mantener la presión en el circuito de refrigeración primario, a un valor elegido para evitar la ebullición.
Universidad de Sherbrooke (Quebec) accidente en la central nuclear de Three Mile Island .
"Accidente de Three Mile Island en la historia" , L'Expansion , 12 de febrero de 2009.
Michel Llory, El accidente de la central nuclear de Three Miles Island , L'Harmattan Edition, 1999.
Jean-Claude Leclerc, "Le shock nuclear", Le Devoir (Quebec, Canadá), 3 de abril de 1979, p. 4 citado en Université de Sherbrooke (Quebec): Accidente en la central nuclear de Three Mile Island .
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"1979: Un grave accidente que provocó la destrucción de un reactor" , laradioactivite.com.
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"FUENTES Y EFECTOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE Comité científico de las Naciones Unidas sobre los efectos de la radiación atómica UNSCEAR Informe de 2008 a la Asamblea General con anexos científicos" en el sitio de unscear.org: "La mayoría de los productos de fisión se retuvieron en el agua, pero alrededor de 370 Se liberaron a la atmósfera PBq de gases nobles, principalmente 133 Xe, y unos 550 GBq de 131 I. Si bien el accidente liberó una gran cantidad de actividad del núcleo del reactor averiado, las exposiciones resultantes del público fueron insignificantes. "
"Qué sucedió y qué no sucedió en el accidente de TMI-2" , American Nuclear Society.
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Jan Beyea y John M. DeCicco, " Reestimación de las emisiones de gases nobles del accidente de TMI" , National Audubon Society, 14 de agosto de 1990.
(en) Neerav Goyal, MD, MPH; Fabian Camacho, MS, MA; Joseph Mangano, MPH, MBA; David Goldenberg, MD, FACS: Características del cáncer de tiroides en la población que rodea a Three Mile Island : “Aunque el área de TMI muestra una mayor incidencia de cáncer de tiroides en comparación con el resto del estado, esto no fue estadísticamente significativo. Conclusiones: La población TMI mostró una mayor proporción de cáncer de tiroides papilar y patología menos agresiva y diagnóstico más temprano en comparación con el resto de Pensilvania. No se observaron diferencias estadísticamente significativas en la incidencia de cáncer de tiroides. En general, el estudio no muestra un vínculo claro con el cáncer de tiroides más avanzado y la proximidad a los reactores nucleares TMI ” ; y “Aunque la radiación de dosis baja se ha relacionado con una mayor incidencia de cáncer de tiroides en los niños, nuestros datos no apoyan un vínculo similar entre la cohorte de TMI”, The Laryngoscope , 27 de febrero de 2012.
Comentarios sobre "Una reevaluación de la incidencia de cáncer cerca de la planta nuclear de Three Mile Island".
Responder a comentarios sobre "Una reevaluación de la incidencia de cáncer cerca de Three Mile Island" .
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(in) 'En Baby Teeth, una prueba de las consecuencias; Una búsqueda a largo plazo del peligro nuclear en molares y caninos ” , The New York Times : “ El trabajo del grupo es, por decir lo menos, controvertido. Aunque los miembros del grupo han publicado un puñado de artículos en revistas revisadas por pares, incluido Archives of Environmental Health, su credibilidad con el establecimiento científico es cercana a cero. Los detractores dicen que se obsesionan con cantidades de radiación que son insignificantes en comparación con la dosis que los humanos reciben cada día de los rayos cósmicos, el suelo y otras fuentes naturales. "
NRC de EE. UU. - Antecedentes sobre la protección radiológica y el problema del “Ratoncito Pérez”: “Numerosos estudios científicos revisados por pares no respaldan las afirmaciones de la RPHP. NRC encuentra que hay poca o ninguna credibilidad en los estudios del RHP. "
Proyecto de radiación y salud pública, 14 de noviembre de 2005: "El primer estudio de radiación en el cuerpo comienza en Three Mile Island" .
The Guardian , 13 de abril de 2004: “Los datos recientes del Radiation and Public Health Project, una organización sin fines de lucro, sugieren lo contrario. El grupo afirma que la mortalidad infantil en el área local aumentó en un 47% en los dos años posteriores al accidente. También dice que, 25 años después, las muertes relacionadas con el cáncer entre los niños menores de 10 años son un 30% más altas que el promedio nacional. "
Aymeri de Montesquiou , Informe del Senado francés , 2000: Energía nuclear en Europa: ¿unión o confusión?
Mathias Goldstein, "Three Mile Island (TMI), ya tiene 32" .

Ver también

Bibliografía

Jacques Libmann, Elementos de seguridad nuclear , EDP Sciences, coll. "IPSN", 1996, 2000, 574 p. ( ISBN 978-2-86883-274-0 ) ; 2 nd dibujar, 2000 [ vista previa en línea en books.google.fr (página consultada el 24 de marzo de 2011)] .
" Accidente en el sistema de refrigeración de una central nuclear en Estados Unidos ", Le Monde ,30 de marzo de 1979( leer en línea ).
Curso de seguridad del reactor (R-800) - 2.1 El accidente de TMI-2 - Tabla 2.1-1 Cronología de eventos de accidentes mayores de TMI-2 - NUREG / CR-6042 Rev. 2 , Centro de capacitación técnica de USNRC, marzo de 2002

Filmografia

The Chinese Syndrome , una película lanzada dos semanas antes del accidente de Three Mile Island, que trataba sobre la posibilidad de un colapso de un reactor nuclear.