Em 1999, a indústria nuclear japonesa sofreu um acidente nuclear significativo em Tokai-mura em Ibaraki, Japão. Aconteceu em uma instalação de processamento de combustível nuclear.
Para entender o acidente de criticidade de Ibaraki, primeiro explicamos brevemente o processo de enriquecimento de urânio na planta de Tokaimura.
Qual é o processo de enriquecimento de urânio?
O processo de enriquecimento do urânio é realizado pela conversão prévia do urânio em um composto denominado hexafluoreto de urânio. O hexafluoreto de urânio é gasoso em condições normais.
O próximo passo é converter o urânio enriquecido na forma de hexafluoreto de urânio em óxido de urânio, o que é feito em um tanque com uma solução aquosa de nitrato de uranila.
O composto é convertido em pellets de cerâmica para combustível. Essas pelotas são o combustível nuclear usado em uma usina nuclear.
A solução de óxido de urânio (U3O8) deveria estar em um tanque disposto para esse fim. Posteriormente, ele teve que ser transferido para uma solução de nitrato de uranila puro e homogeneizado com uma purga de gás nitrogênio.
Posteriormente, a mistura teve que ser vertida no tanque de precipitação resfriado com água para evacuar o calor residual gerado pela reação exotérmica.
O procedimento tinha limites para a quantidade de urânio que precisava ser transferida para o tanque de precipitação para evitar uma reação em cadeia nuclear autossustentável. O máximo deve ser 2,4 kg de urânio.
Causas do desastre nuclear de Ibaraki
O procedimento foi modificado em novembro de 1996 sem permissão das autoridades reguladoras competentes.
Assim, ao preparar o combustível do reator de energia JOYO em setembro de 1999, os trabalhadores dissolveram o pó de U 3 O 8 em ácido nítrico nos baldes de aço inoxidável e despejaram a solução diretamente no tanque de precipitação.
A solução utilizada de 16 litros de óxido de urânio altamente enriquecido foi distribuída em quatro baldes de aço inoxidável para serem despejados no tanque.
Na manhã do dia 30 de setembro, quando o volume atingiu 40 litros e atingiu a massa crítica necessária para iniciar uma reação em cadeia de fissão nuclear, passou a emitir nêutrons e radiação gama.
Efeitos imediatos do acidente nuclear de Ibaraki
O trabalhador que adicionou o sétimo cubo de nitrato de urânio à pia - Hisashi Ouchi-, viu um lampejo azul da radiação Cherenkov. Ele e outro funcionário perto da pia imediatamente sentiram dor, náusea, falta de ar e outros sintomas.
Poucos minutos após o acidente, ele vomitou e perdeu a consciência.
Não houve explosão, mas o resultado da reação nuclear foi intensa radiação gama e de nêutrons do tanque de sedimentação, que disparou o alarme. Em seguida, as ações começaram a localizar o acidente nuclear.
Onze horas após o início do acidente nuclear, o nível de radiação gama era de cerca de 0,5 milisievert por hora em um dos locais fora da usina nuclear.
A reação em cadeia de fissão nuclear continuou por cerca de 20 horas. Após este tempo, a reação parou porque os trabalhadores adicionaram água de resfriamento ao redor do tanque.
A água de resfriamento atuou como um refletor de nêutrons e ácido bórico foi adicionado ao decantador (o boro é um bom absorvedor de nêutrons).
As quebras na reação em cadeia da energia nuclear foram causadas pelo fato de que o líquido ferveu, a quantidade de água tornou-se insuficiente para atingir a criticidade e a reação em cadeia diminuiu. Após o resfriamento e condensação da água, a reação foi retomada.
A radiação de nêutrons cessou, mas o nível perigoso de radiação gama residual dos produtos da fissão permaneceu na pia por algum tempo.
A maioria dos produtos de fissão nuclear radioativos voláteis permaneceu dentro do edifício. No entanto, alguns dos gases nobres radioativos e o iodo 131 entraram na atmosfera.
Consequências do acidente de Tokaimura
O acidente nuclear de Tokaimura afetou diretamente os três trabalhadores que preparavam a amostra, que tiveram que ser internados. os três homens eram Yutaka Yokokawa, Masato Shinohara e Hisashi Ouchi.
Dois deles estavam em estado crítico. Hisashi Ouchi morreu com 12 semanas e o outro após sete meses. Estima-se que um dos trabalhadores mortos recebeu radiação entre 1 e 20 sieverts.
Além disso,
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Mais cinquenta e seis trabalhadores na fábrica receberam radiação - pelo menos 21 pessoas que receberam doses significativas e tiveram que estar sob avaliação médica.
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Em um raio de 200 metros ao redor da instalação, o acesso era restrito.
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As autoridades japonesas retiraram 161 pessoas de áreas a 350 metros da usina.
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Trezentas e dez mil pessoas que moravam a 10 km de distância foram advertidas a não deixarem suas casas até que a situação estivesse sob controle, com o confinamento durando 18 horas.
Assim que a reação em cadeia terminou, os níveis de radiação externos voltaram ao normal.
Segundo a Agência Internacional de Energia Atômica AIEA, os níveis de radiação próximos à usina, em meados de outubro de 1999, haviam se recuperado dos níveis naturais. Os níveis de iodo-131 no solo e na vegetação fora das instalações mostraram que os alimentos não foram afetados.
O acidente atingiu o nível 4 da Escala INES (“acidente sem risco significativo fora do local”).
Desde o acidente, que todas as indicações apontam como uma falha humana, as autoridades de energia atômica do Japão decidiram que as fábricas de processamento de combustível no Japão deveriam ser totalmente automatizadas.
