Acidente nuclear de Fukushima, no Japão

Acidente nuclear de Chernobyl, União Soviética

Acidente na usina de tratamento de combustível nuclear Tokaimura, Japão

Acidente na usina de tratamento de combustível nuclear Tokaimura, Japão

A instalação de tratamento de combustível de urânio está localizada em Tokaimura (Japão), 120 km a nordeste de Tóquio, na Prefeitura de Ibaraki. Atualmente é propriedade da empresa JCO.

O acidente nuclear da instalação ocorreu em 30 de setembro de 1999, no prédio de conversão da usina nuclear.

A instalação consiste em três edifícios auxiliares de conversão de urânio:

  • Um com uma capacidade anual de 220 toneladas de urânio por ano para baixo enriquecimento (aproximadamente 5%).
  • Outro com uma capacidade anual de 495 toneladas de urânio por ano para baixo enriquecimento (menos de 5%).
  • Outra, a que sofreu o acidente, com uma capacidade anual ligeiramente superior a 3 toneladas de urânio por ano para alto enriquecimento (não excedendo 20%).

Neste terceiro edifício, o pó concentrado de óxido de urânio é produzido a partir da transformação do hexafluoreto de urânio. Ele costumava não funcionar continuamente. A instalação foi usada apenas para ordens muito específicas de produção imediata. Praticamente só estava em operação 2 meses por ano.

Causas do acidente

Para entender o que aconteceu primeiro, temos que explicar brevemente o processo de enriquecimento de urânio na fábrica de Tokaimura.

O processo de enriquecimento de urânio é feito convertendo previamente o urânio em um composto, o hexafluoreto de urânio, que é gasoso em condições normais. O próximo passo é a conversão do urânio enriquecido na forma de hexafluoreto de urânio em óxido de urânio, que é obtido em um tanque com uma solução aquosa de nitrato de uranila.

O composto é convertido por precipitação e sedimentação e, posteriormente, por calcinação, em pellets de combustível de cerâmica, que constituirão os elementos combustíveis de alguns reatores nucleares.

De acordo com o procedimento operacional interno estabelecido, a solução de óxido de urânio (U3O8) deve estar em um tanque preparado para este fim, então transferida para uma solução de nitrato de uranila pura e homogeneizada com uma purga de gás nitrogênio.

Subsequentemente, a mistura foi vertida para o tanque de precipitação arrefecido por água para evacuar o calor residual gerado pela reação exotérmica que ocorre.

Para evitar a ocorrência de uma criticalidade (uma reação em cadeia de fissão auto-sustentável), o procedimento estabeleceu limites para a quantidade de urânio a ser transferido para o tanque de precipitação, uma quantidade máxima de 2,4 quilogramas de urânio.

O procedimento de trabalho foi modificado em novembro de 1996, sem a permissão das autoridades regulatórias competentes, permitindo o tratamento da dissolução do óxido de urânio em baldes de aço inoxidável, que não cumpriam as medidas apropriadas. Este novo método de trabalho foi realizado várias vezes antes do acidente.

Assim, ao preparar o combustível do reator JOYO em setembro de 1999, os trabalhadores dissolveram o pó de U3O8 em ácido nítrico nos baldes de aço inoxidável e despejaram a solução diretamente no tanque de precipitação.

A solução usada de 16 litros de óxido de urânio, enriquecida a 18,8% de urânio-235, foi distribuída em quatro baldes de aço inoxidável para serem despejados no tanque de precipitação.

Na manhã de 30 de setembro, quando o volume chegou a 40 litros, o equivalente a 16 quilos de urânio, muito maior do que a quantidade inicialmente limitada, a massa crítica necessária para iniciar uma reação de fissão nuclear na cadeia de automóveis foi alcançada. mantida, acompanhada da emissão de neutrões e radiação gama.

Desenvolvimento do acidente nuclear

O operário, que acrescentou o sétimo balde de nitrato de urânio ao poço, viu um clarão azul de radiação de Cherenkov. Ele e outro trabalhador que estava perto da pia imediatamente sentiram dor, náusea, falta de ar e outros sintomas; Poucos minutos depois, já na sala de descontaminação, vomitou e perdeu a consciência.

Não houve explosão, mas o resultado da reação nuclear foi intensa radiação gama e nêutrons tanque de sedimentação, o que provocou o alarme, e então começou ações para localizar o acidente nuclear. Em particular, 161 pessoas foram evacuadas de 39 edifícios residenciais dentro de um raio de 350 metros da empresa (eles foram autorizados a retornar a suas casas depois de dois dias). 11 horas após o início do acidente nuclear, um nível de radiação gama de 0,5 millisievert por hora foi registrado em um dos locais fora da usina nuclear.

A reação de fissão da cadeia nuclear continuou intermitentemente por aproximadamente 20 horas, após o que parou devido ao fato de que a água foi adicionada à camisa de resfriamento em torno do tanque de decantação. A água desempenhava o papel de um refletor de nêutrons e o ácido bórico era adicionado ao decantador (o boro é um bom absorvente de nêutrons); Esta operação envolveu 27 trabalhadores, que também receberam uma certa dose de radiaçãoAs rupturas na reação nuclear em cadeia foram causadas pelo fato de que o líquido ferveu, a quantidade de água se tornou insuficiente para atingir a criticidade e a reação em cadeia foi atenuada. Depois de arrefecer e condensar a água, a reacção foi retomada.

A radiação de nêutrons parou junto com a reação em cadeia, mas por algum tempo o nível perigoso de radiação gama residual dos produtos de fissão permaneceu na pia. Por esse motivo, foi necessário instalar proteção temporária contra sacos de areia e outros materiais. Os produtos de fissão nuclear radioactiva mais voláteis permaneceram no interior do edifício devido ao facto de manterem uma pressão mais baixa do que a do exterior e foram depois recolhidos utilizando filtros de ar de elevada eficiência. No entanto, alguns dos gases radioativos nobres e o iodo 131 entraram na atmosfera.

Consequências do acidente

O acidente afetou diretamente os três trabalhadores que prepararam a amostra, que tiveram que ser hospitalizados, dois deles em condições críticas e que morreram um com 12 semanas e outro com 7 meses.

Além disso, mais 56 trabalhadores na fábrica foram expostos à radiação, dos quais pelo menos 21 pessoas receberam doses importantes e tiveram que estar sob avaliação médica.

Em um raio de 200 metros ao redor da instalação, o acesso era restrito e, além disso, as autoridades japonesas estabeleceram medidas de evacuação para 161 pessoas, das áreas localizadas a uma distância de 350 metros da usina.

Como medida preventiva, as 310 mil pessoas que viviam a 10 km de distância foram avisadas para não deixarem suas casas, até que a situação estivesse sob controle, permanecendo em confinamento por 18 horas.

Uma vez que a criticalidade terminou, adicionando ácido bórico à solução do tanque de precipitação, e graças aos sistemas de contenção do local, sempre em depressão em relação ao exterior, os níveis de radiação nos exteriores voltaram ao normal.

Segundo a AIEA, os níveis de radiação das áreas próximas à usina, em meados de outubro de 1999, recuperaram os níveis naturais de fundo. A medição do iodo-131 nos solos e vegetação fora da instalação determinou que o alimento não havia sido afetado.

O acidente foi classificado como nível 4 de acordo com a Escala INES ("acidente sem risco significativo fora do local"), uma vez que as quantidades de radiação liberadas para o exterior eram muito pequenas e dentro dos limites estabelecidos, mas dentro do local, os danos produzidos nos equipamentos e barreiras biológicas foram significativos, além da exposição fatal dos trabalhadores.

Do acidente, para o qual todas as indicações apontam como falha humana, as fábricas de combustível no Japão foram completamente automatizadas, para garantir que um acidente de criticidade não ocorresse novamente, equipando os sistemas com equipamentos de controle de nêutrons, e usando métodos de conversão a seco, intrinsecamente mais seguros.

valoración: 3.2 - votos 18

Última revisão: 13 de dezembro de 2018