39°17′53″N 84°41′27″O / 39.29806°N 84.69083°W / 39.29806; -84.69083
El Centro de Producción de Materiales de Alimentación Fernald (comúnmente conocido simplemente como Fernald o más tarde NLO ) es un sitio Superfund ubicado dentro de Crosby Township en el condado de Hamilton, Ohio , así como Ross Township en el condado de Butler, Ohio , en los Estados Unidos . [1] Era una instalación de procesamiento de uranio ubicada cerca de la ciudad rural de New Baltimore , a unas 20 millas (32 km) al noroeste de Cincinnati , que fabricó núcleos de combustible de uranio para el complejo de producción de armas nucleares de EE. UU. de 1951 a 1989. Durante ese tiempo, la planta produjo 170.000 toneladas métricas de uranio (MTU) de productos metálicos y 35.000 MTU de compuestos intermedios, como trióxido de uranio y tetrafluoruro de uranio .
Fernald fue objeto de críticas en 1984 cuando se supo que la planta estaba liberando millones de libras de polvo de uranio a la atmósfera, lo que causaba una importante contaminación radiactiva de las áreas circundantes. [2] [3] Las noticias sobre las operaciones de la planta llevaron al cierre en 1989 del cercano Fort Scott Camp , entonces el campamento de verano católico romano más antiguo del país. [4]
En 1948, la Comisión de Energía Atómica , predecesora del Departamento de Energía de los Estados Unidos , estableció "una instalación integrada a gran escala para la producción de núcleos de combustible de uranio fabricados mediante técnicas químicas y metalúrgicas". La planta era conocida como el Centro de Producción de Materiales de Alimentación, ya que los núcleos de combustible de uranio que producía eran el "alimento" para los reactores de producción de plutonio de la AEC. [5]
Estos reactores nucleares estaban ubicados en Oak Ridge, Tennessee , en el sitio de Savannah River en Carolina del Sur y en Hanford , en el estado de Washington. El uranio metálico producido se presentaba en forma de derbis, lingotes, palanquillas y núcleos de combustible. [5] El FMPC también sirvió como depósito central del país para otro metal radiactivo, el torio . [6] [7]
La planta estaba ubicada en la ciudad rural de Fernald, que está a unas 20 millas (32 km) al noroeste de Cincinnati, Ohio , y ocupa 1.050 acres (425 hectáreas). Esta ubicación fue elegida porque estaba entre los puertos de entrega de mineral de uranio de Nueva York y Nueva Orleans , y era accesible a los otros sitios principales de AEC. Además, el sitio estaba cerca de la gran fuerza laboral de Cincinnati, el paisaje era llano, lo que facilitaba la construcción del sitio, estaba aislado, lo que proporcionaba seguridad y protección, y estaba ubicado de 30 a 50 pies sobre un gran acuífero de agua , que suministraba el agua necesaria para el procesamiento del metal de uranio. Desde 1951 hasta 1989 Fernald convirtió el mineral de uranio en metal, y luego fabricó este metal en elementos objetivo para reactores nucleares. Las tasas de producción anual variaron desde un máximo en 1960 de 10.000 toneladas métricas hasta un mínimo en 1975 de 1.230 toneladas métricas. La refinación del uranio metálico era un proceso que requería una serie de conversiones químicas y metalúrgicas que se llevaban a cabo en nueve plantas especializadas del lugar. [8]
Los trabajadores del lugar estuvieron representados por el Consejo de Sindicatos y Trabajadores Atómicos de Fernald. [9]
Las emisiones del sitio de Fernald al área circundante dieron como resultado la exposición de los residentes de la comunidad, que incluyeron radiación ionizante, formas solubles e insolubles de uranio y varios otros productos químicos peligrosos. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) han realizado una caracterización de la exposición histórica y han desarrollado modelos de estimación de dosis a través del Proyecto de Reconstrucción de Dosis de Fernald, con el objetivo final de desarrollar un algoritmo para estimar las dosis a personas individuales que vivían dentro del dominio de evaluación de la exposición (el área dentro de un radio de diez kilómetros desde el centro del sitio de la planta). Además de materiales radiactivos, muchas otras sustancias tóxicas no radiológicas estaban presentes en el área de producción como materiales, subproductos o productos. Los trabajadores estuvieron expuestos a solventes clorados y no clorados, metales y sales metálicas y polvos molestos. Los residentes de la comunidad pueden haber estado expuestos a estas sustancias a través de vías de agua subterránea, contaminación del suelo y dispersión aérea de emisiones del sitio. [10]
Dos programas separados de vigilancia médica, para ex trabajadores y residentes de la comunidad, han sido financiados por acuerdos de litigio de acción colectiva contra National Lead of Ohio, un contratista del Departamento de Energía . Estos Fondos de Acuerdo de Fernald son administrados por un Tribunal Federal de los EE. UU., que mantiene la supervisión de los Programas de Monitoreo Médico de Fernald. El Programa de Monitoreo Médico de Fernald (Residentes) (FMMP) es un programa voluntario de vigilancia médica continua para residentes de la comunidad que viven dentro de cinco millas del perímetro del sitio de Fernald, y el Programa de Monitoreo Médico de Trabajadores de Fernald (FWMMP) es un programa para ex trabajadores que fueron empleados cuando National Lead of Ohio era el contratista. Las actividades de los programas de monitoreo médico incluyen tanto exámenes médicos periódicos como pruebas de diagnóstico y recopilación de datos de cuestionarios anuales. En enero de 2007, había 9.764 personas inscritas en el FMMP y 2.716 ex trabajadores inscritos en el FWMMP. El FMMP tiene una extensa base de datos informática disponible para estudios de investigación. Se obtuvieron muestras de sangre completa, suero, plasma y orina de todos los participantes del FMMP en el momento del examen inicial, y desde entonces se han almacenado más de 100 000 alícuotas de un ml de estos bioespecímenes a -80 °C. [11]
En junio de 1984, David "Dave" Bocks, un instalador de tuberías de 39 años, desapareció durante su turno y fue denunciado como desaparecido. Un testigo informó haber visto a Bocks y a un supervisor dentro de un vehículo alrededor de las 4:00 a. m. con las ventanillas subidas en una noche calurosa teniendo una discusión seria. A las 5:00 a. m., el testigo informó haber visto a Bocks y haber hablado con él, quien declaró que estaba guardando sus herramientas y se dirigía a la Planta 4. [12] Sus restos fueron descubiertos más tarde dentro de un horno de procesamiento de uranio ubicado en la Planta 6; se había registrado una caída repentina de 28 grados en la temperatura del horno (que se mantuvo a una constante de 1350 grados F) a las 5:15 a. m. durante la noche de la desaparición de Bocks. [13] Las investigaciones no encontraron pruebas suficientes de que se tratara de un crimen. Sin embargo, algunos, incluida la familia de Bocks, creían que fue asesinado por uno o más compañeros de trabajo que sospechaban que era un denunciante en el escándalo de las emisiones nucleares de 1984. [14] [15]
El proceso de producción en el Centro de Producción de Materiales para Alimentación de Fernald comienza en la Planta 1 , también conocida como Planta de Muestreo . La función principal de la Planta de Muestreo era obtener muestras representativas de las grandes cantidades de concentrados de mineral entrantes. Esta planta estaba dividida en dos líneas de procesamiento principales, una para Q-11 y otra para INX. Q-11 era el término utilizado para referirse a los minerales que contenían radio extraídos principalmente en el Congo Belga, mientras que INX era un concentrado sin radio. El problema con el manejo de los minerales que contenían radio era que una de las partículas hijas del radio es el radón : un gas radiactivo invisible.
El Q-11 se recibió en tambores de 55 galones. Los tambores se destaparon antes del procesamiento y se transportaron a través de un túnel de descongelación, que también proporcionó capacidad de reserva de tambores destapados. Los tambores se levantaron hasta la parte superior del edificio mediante un montacargas, donde se vaciaron en una tolva de reserva que alimenta el separador magnético y la trituradora de mandíbulas. Desde la trituradora de mandíbulas, el material de media pulgada pasa a través de un secador de tambor rotatorio a un sistema de transportadores, que transporta el material a una tolva de reserva que alimenta el molino de rodillos anulares. El tamaño de partícula de salida del molino se controló a aproximadamente 100 mallas mediante un clasificador de aire montado directamente en el molino. El material de tamaño inferior se sopló a un separador ciclónico que se montó directamente sobre el primer muestreador Gallagher. Cada uno de los tres muestreadores Gallagher en serie tomó un corte del 10 % de la corriente que se le alimentaba, lo que produjo una muestra de aproximadamente el 0,1 % del tamaño del lote original. La corriente principal se transportaba a una estación de tambores donde se envasaba en bidones de 55 o 30 galones para su uso en la refinería. En este punto se tomaba el peso oficial.
La línea INX era similar a la línea Q-11 excepto que se omitió el túnel de descongelación y un molino de martillos y un elevador de cangilones reemplazan la trituradora de mandíbulas, el secador rotatorio, el molino de anillos, el clasificador de aire y el separador ciclónico.
Además de tomar muestras de los minerales que llegan, esta planta reacondiciona bidones de 30 y 55 galones que se utilizan para transportar y almacenar materiales radiactivos en el lugar. También contiene un sistema de digestión de geometría segura que se utiliza para procesar materiales de uranio enriquecido con un contenido de hasta un 5 % de 235 U. Este digestor recibió ese nombre porque las tuberías tenían un diámetro y una distancia entre ellas que hacían casi imposible que se produjera un incidente de criticidad. [ cita requerida ]
La Planta 2/3 se conocía como la Planta de Refinería de Mineral y Desnitrificación . Se la llamó Planta 2/3 porque en el mismo edificio se realizan dos funciones independientes. Aquí se recuperaban los valores de uranio de los materiales de alimentación (es decir, minerales, concentrados y residuos) y se convertían en trióxido de uranio concentrado , también llamado sal anaranjada. Además del uranio, la Refinería era capaz de extraer y purificar una serie de materiales diferentes. La Refinería de Mineral consta de tres áreas de proceso principales denominadas digestión (Planta 2), extracción y desnitrificación (Planta 3). Las áreas de apoyo incluyen la recuperación de ácido nítrico , el tratamiento de refinado y el sumidero de la refinería. Las áreas de digestión, extracción y refinado incluían lados "calientes" y "fríos". Para proporcionar protección radiológica del mineral Q-11 que contiene radio [el material "caliente"], se proporcionó un blindaje de hormigón alrededor del equipo de proceso adecuado y el lado "caliente" de cada área estaba encerrado por paredes de hormigón.
La función principal de la Planta 2/3 era la purificación del uranio y la conversión de los materiales que lo contienen en trióxido de uranio (UO3), u óxido naranja. Hay tres formas principales de residuos de uranio, cada una con una ruta de procesamiento independiente para poner el uranio en solución. Los óxidos de uranio se disuelven en cubas de 6000 galones de ácido nítrico puro en el digestor de óxido (también conocido como disolvente de metales del oeste), los residuos diversos que requerían filtración se disolvieron en el digestor de lixiviación de escoria y los metales se disolvieron en el disolvente de metales. Si el mineral se vertía demasiado rápido en las cubas de ácido nítrico se producía una situación conocida como "ebullición". La reacción genera tanto gas que se convierte en espuma y hierve por los lados de la cuba. A muchos trabajadores se les dijo que no pisaran los charcos del suelo, ya que probablemente se trataba de ácido nítrico que había quedado de uno de estos incidentes de "ebullición". [¿ Quién?] ] El lugar empleaba a sus propios zapateros para reparar las botas de trabajo que habían estado expuestas a demasiado ácido. Otro peligro eran los vapores de dióxido de nitrógeno que salían de los tanques de ácido nítrico. Había tantos vapores que en los días de alta humedad durante el verano parecía haber una nube naranja que envolvía este edificio y cualquiera que pasara por allí experimentaba una sensación como si se hubiera adentrado en un enjambre de abejas. [ dudoso – discutir ]
El material "UNH" ( nitrato de uranio hexahidratado ) resultante extraído de los tanques se procesó luego mediante extracción para purificar la solución. La solución UNH pasó a través de una torre de contracorriente líquido-líquido de múltiples etapas con fosfato de tributilo y queroseno para extraer el nitrato de uranilo. Las impurezas salen de la torre como corriente de refinado para su posterior procesamiento. La solución de extracto pasó a través de otra torre de extracción a contracorriente para volver a extraer el nitrato de uranilo del queroseno en agua desionizada . Luego, el queroseno se procesó a través de un lavado para reciclarse nuevamente a través del proceso de extracción. La solución UNH resultante ahora estaba lista para una mayor concentración y desnitrificación térmica.
La solución de UNH se concentró mediante un proceso conocido como "boildown". En este proceso, se aplicó calor a la solución desde serpentines de vapor dentro de los tanques de ebullición. El agua se eliminó mediante evaporación, concentrando así la solución. La solución se concentró de 90 gramos de uranio por litro a 1300 gramos de uranio por litro en dos etapas.
La solución concentrada, que ahora se presenta en tandas de 250 galones, se calentó aún más, en un proceso conocido como desnitrificación en recipientes, para desnitrificar térmicamente el UNH y convertirlo en trióxido de uranio . A continuación, el material de trióxido de uranio se extrajo neumáticamente de los recipientes de desnitrificación y se envasó en tolvas con una capacidad de 3,6 toneladas métricas o tambores de 55 galones. Esta transferencia neumática del producto se conocía como Gulping. [ cita requerida ]
La Planta de Sal Verde , el nombre común de la Planta 4 , producía "sal verde" ( tetrafluoruro de uranio ) a partir de UO3 . La sal verde era el compuesto intermedio clave en el proceso general de producción de uranio metálico. Esta planta contiene 12 bancos de hornos para la conversión de trióxido de uranio en tetrafluoruro de uranio. Cada banco consta de cuatro hornos en serie. El primer horno se construyó de acero inoxidable para la reducción de hidrógeno del óxido naranja a dióxido de uranio , mediante la reacción: UO3 + H2 → UO2 + H2O . El UO2 se alimentó luego directamente al primero de los siguientes tres hornos en serie. Estos hornos se construyeron de Inconel para la hidrofluoración de dióxido de uranio a sal verde. La reacción fue: UO2 + 4HF → UF4 + 2H2O .
El óxido naranja se recibía de la refinería en tolvas móviles de cinco toneladas, que estaban montadas sobre tolvas selladas para alimentar el horno de reducción a una velocidad de aproximadamente 375 libras por hora para producir UF4 de grado metálico . El polvo se agitaba y se transportaba a través del horno de reducción mediante un tornillo de cinta. El amoníaco disociado se dosificaba en los reactores de reducción y pasaba a contracorriente al lecho de óxido de uranio dentro del reactor químico. Los gases de escape de los reactores de reducción pasaban a un quemador de hidrógeno donde se quemaba el exceso de hidrógeno y luego pasaba a través de un colector de polvo para eliminar cualquier dióxido de uranio arrastrado que pudiera haber estado presente. El UO2 en el horno de reducción pasaba a través de una tolva sellada y un tornillo de alimentación al primero de los tres hornos de hidrofluoración. El lecho de UO2 se movía a través del horno de hidrofluoración mediante tornillos de cinta y se ponía en contacto a contracorriente con vapores de ácido fluorhídrico . El UF4 se extrajo del tercer horno y se transportó a una estación de envasado donde el producto se envasó en baldes de 10 galones para su uso en la Planta de Metales, o en contenedores de 5 toneladas para su envío a las cascadas. Los gases de escape que contenían vapor de agua formado en la reacción y exceso de ácido fluorhídrico se eliminaron del primer horno y se enviaron a la recuperación de ácido fluorhídrico. Los gases pasaron primero a un condensador parcial que eliminó toda el agua en forma de ácido fluorhídrico acuoso al 70%. El resto de los gases pasó luego a un condensador total, que condensa el resto del ácido como ácido fluorhídrico anhidro . Los gases en este punto contienen solo el nitrógeno de los sellos y los gases de purga y pequeñas cantidades de ácido fluorhídrico que no se condensaron en el condensador total. Estos pasaron a través de depuradores de hidróxido de potasio para eliminar los últimos rastros de ácido y luego se descargaron a la atmósfera. [ cita requerida ]
Planta 5 , el equipo principal del proceso de la Planta de Producción de Metales estuvo compuesto por once sacudidoras, cinco llenadoras, cuarenta y cuatro hornos de reducción, dos estaciones de desbaste en el Área de Reducción y veintiocho hornos de colada al vacío en el Área de Refundición.
La conversión de UF en metal se logró mediante la reducción por termita de sal verde con magnesio en un recipiente de reacción de acero revestido con material refractario. Se mezclaron 450 libras de sal verde con aproximadamente 72 libras de magnesio. La mezcla resultante se empacó uniformemente en la "bomba" de reducción, que previamente se había revestido con escoria refractaria en un aparato de sacudidas. Después de estos pasos, la bomba se tapó con material refractario, se selló y se colocó en uno de los 49 hornos de mufla eléctricos. La temperatura del horno se elevó a aproximadamente 1225 °F y después de unas cuatro horas se produce la reacción de reducción de tipo termita: UF 4 + 2Mg → 2MgF 2 + U (metal). A continuación, se dejó que la carga se separara y se enfriara en el horno durante 10 minutos, después de lo cual se retiró y se enfrió a temperatura ambiente. Finalmente, el metal de uranio solidificado (derby) se separó de la escoria y los materiales de revestimiento en una secuencia de operaciones manuales y mecánicas que tienen lugar en la estación de separación. Los rendimientos esperados de esta operación eran de alrededor del 95%. Hay muchas explosiones documentadas de estos hornos debido a un revestimiento refractario mal empaquetado o a una llamarada de magnesio. Cualquiera que sea la causa, el edificio se llenaría de humo radiactivo junto con una probabilidad real de que el metal uranio fundido saliera a borbotones del fondo del horno.
La escoria de MgF2 proveniente de la estación de desprendimiento se transportaba a la planta de reciclaje de escorias, donde se almacenaba a la espera de su procesamiento para su reutilización como revestimiento refractario. El proceso de recuperación de escorias consiste en triturar, pulverizar y clasificar las escorias, que luego se trasladaban nuevamente al área de reducción para su uso.
El siguiente paso en la planta consiste en fundir uranio metálico masivo y moldear un lingote. Los crisoles de grafito se cargaron con una carga de derbies y chatarra sólida reciclada. Luego, los crisoles cargados se colocaron mecánicamente en hornos de fundición y colada por inducción que fueron diseñados para brindar una máxima flexibilidad y un mínimo de exposición humana a la radiactividad. El uranio metálico se fundió al vacío alto para minimizar la contaminación de la masa fundida con gases atmosféricos y permitir la purificación del metal por destilación de contaminantes volátiles. A aproximadamente 2550 °F, el metal fundido se vertió en un molde de grafito y se dejó que el lingote se enfriara y solidificara. Se proporcionó equipo adicional para sacar el lingote del molde, pesarlo, cortarlo, tomar muestras y almacenarlo para su posterior procesamiento en la Planta de Fabricación de Metales [Planta 6]. El lingote tenía aproximadamente 7" de diámetro, por 45" de largo y pesaba alrededor de 1200 libras. [ cita requerida ]
La Planta 6 se conocía como la Planta de Fabricación de Metales . "Los lingotes de la Planta 5 y MCW Mallinckrodt Chemical Works se convertían en palanquillas y luego se laminaban en barras que se enderezaban y mecanizaban hasta obtener las dimensiones finales de los lingotes de uranio del reactor. El producto terminado consiste en lingotes de uranio huecos o sólidos, diseñados para enfriamiento interno y externo durante la irradiación de la pila. El producto enviado desde la Planta 6 debe pasar una inspección estricta para comprobar las tolerancias dimensionales, la calidad del metal y las condiciones de la superficie".
Los lingotes de uranio se cargaron en un horno de precalentamiento de lingotes automatizado, donde se bajaron a una sal fundida de Li2CO3 - K2CO3 para calentarlos a 1150–1200 ° F antes de descargarlos uno por uno en la mesa de molienda . El lingote pasó de un lado a otro por el molino desbastante hasta que se redujo a un tocho ovalado de aproximadamente 2" a 2"+1 ⁄ 2 ". Luego, los extremos del tocho se cortaron con una cizalla de corte antes de empujarlo hacia un horno de igualación. El tocho se recalentó a 1150–1200 °F en el horno de igualación y luego se descargó en el laminador de acabado. El laminador de acabado consta de seis soportes que reducen la varilla al diámetro final de 1,43" para las varillas Hanford y 1,12" para las varillas Savannah River .
Las varillas se cortaron en longitudes de 22 pies a medida que salían del último soporte por medio de una cizalla volante. Las varillas Savannah se enfriaron al aire a temperatura ambiente en el lecho de enfriamiento y luego se enderezaron en frío en una enderezadora Medart. Las varillas que se someterán al tratamiento térmico beta pasan por alto el lecho de enfriamiento y se elevaron al horno de tratamiento térmico beta por medio de un polipasto, para mantenerse a 1320–1365 °F durante 11–20 minutos y luego se enfriaron en agua fría. Después del enfriamiento, estas varillas se transportaron a la enderezadora Medart para enderezarse. Las varillas se ubicaron en 2+Máquinas automáticas de tornillos Acme-Gridley de 5 ⁄ 8 pulgadas donde se cortaron los trozos de las varillas. Luego, los trozos de Hanford se colocaron en la máquina Heald, que corta los trozos a las longitudes deseadas y termina y redondea los extremos. Los trozos de Savannah River se redujeron a dimensiones exactas de tamaño, superficie y rectitud en una rectificadora sin centro, después de lo cual se colocó un contorno en la superficie mediante una máquina laminadora de roscas. Los trozos se numeraron y se colocaron en una canasta en un transportador que pasa por un tanque de desengrasado, un tanque de decapado, dos tanques de enjuague y un secador de aire caliente antes de depositar la canasta de trozos en el Departamento de Inspección. Los trozos se inspeccionaron para detectar costuras, estrías, dimensiones y defectos de manipulación y los trozos buenos se empacaron para su envío.
Además de las balas sólidas producidas en la Planta 6, la producción de elementos combustibles huecos comenzó aproximadamente el 1 de enero de 1956. Las piezas en bruto de balas huecas se produjeron de gran tamaño en una 2+Máquina Acme-Gridley RB-6 de 5 ⁄ 8 " y se rectificaron sin centro antes de la operación de perforación. Luego, el trozo de material en bruto de gran tamaño se cargó en un cargador de cargador en un 1+5 ⁄ 8 " Acme y luego, a través de una operación de perforación de cuatro pasos, se hizo un orificio a la mitad de la pieza en bruto. Luego, la pieza en bruto se invirtió y se colocó nuevamente en el cargador de cargador. Después de que una secuencia de perforación de cuatro pasos produce un orificio a lo largo de la pieza en bruto, se pasó un escariador a través de este orificio en la posición final. El diámetro exterior de gran tamaño se torneó concéntrico con el diámetro interior terminado en un torno automático Sundstrand. Las operaciones posteriores fueron las mismas que las del trozo sólido. [ cita requerida ]
La planta 7 se conocía como la planta 6 a 4 porque aquí se convertía el UF6 en UF4 . Básicamente , se trataba de un sistema de reactor de gas a sólido de alta temperatura que sólo funcionó durante dos años: 1954-1956. Para producir UF4 , primero se calentaba el hexafluoruro de uranio para formar un compuesto gaseoso y luego se reducía a UF4 . La reducción se produce en una reacción con hidrógeno. El vapor de UF6 y el hidrógeno se mezclan en la parte superior de cada reactor mediante un mezclador de tipo ciclónico. La mayor parte de la reacción de reducción se produce en la parte superior del reactor. El UF4 formado será un sólido en polvo que cae como nieve al fondo del reactor. [ cita requerida ]
El proceso de la Planta de Recuperación de Chatarra , nombre dado a la Planta 8 , implica principalmente la mejora de los materiales de reciclaje de uranio de FMPC y operaciones externas para preparar materiales de alimentación para el procesamiento de cabecera en la Refinería. Las operaciones incluyen el lavado de tambores, el filtrado de relaves de la Refinería, el funcionamiento de hornos rotatorios, de caja, de mufla y de oxidación, y el cribado de productos del horno.
El material de revestimiento de bomba recibido de la Planta 5 en tolvas móviles se vació en una estación de descarga y se elevó a una tolva de compensación. El material según fuera necesario se envió desde la tolva de compensación a través de una trituradora de mandíbulas y a un horno de oxidación tipo estante. Aquí, el uranio metálico se oxidó a octóxido de triuranio (U 3 O 8 ). El material descargado del horno se elevó a una tolva de compensación y luego, según fuera necesario, se envió a través de un molino de rodillos y se molió a un tamaño de malla de -325. Luego se alimentó a tanques de digestión de ladrillos de carbón donde el uranio se disolvió en ácido clorhídrico que contenía un poco de clorato de sodio . Los sólidos no disueltos se filtraron y se vertieron en un camión, que transporta el material gastado a un vertedero de chatarra. El uranio en el filtrado se envió a un tanque de precipitación y se precipitó con hidróxido de amonio (NH 4 OH), en presencia de ácido fosfórico para formar UAP (fosfato de uranil amonio). La suspensión resultante se filtró y la torta que contenía uranio se introdujo en un horno de secado. El UAP seco se envió a la refinería. Además del sistema húmedo descrito, se instalaron varios hornos en la planta para oxidación masiva de metales, pirohidrólisis, secado, combustión de virutas y lodos, etc. La mayoría de los hornos se pueden utilizar para más de una de las operaciones anteriores.
Durante el verano de 1962, se puso en marcha una nueva instalación en la Planta 8 para la producción de UF4 mediante una técnica de precipitación acuosa conocida como proceso Winlo. El proceso Winlo se desarrolló para la conversión química de bajo costo de concentrados de uranio relativamente puros en sal verde mediante un proceso hidrometalúrgico. La alimentación del sistema Winlo de la planta estaba compuesta por una combinación de óxido negro (U3O8 ) generado por la quema de residuos metálicos, soluciones de cloruro de uranilo generadas por la disolución de residuos metálicos masivos en ácido clorhídrico y UAP producido a partir de residuos de baja calidad en el sistema de recuperación hidrometalúrgica. [ cita requerida ]
A continuación se presenta una breve descripción del proceso Winlo:
El propósito principal de la Planta 9 , la Planta de Productos Especiales, era procesar uranio ligeramente enriquecido y fundir lingotes más grandes que los producidos en la Planta 5. La planta contiene instalaciones para producir derbis, lingotes, lingotes y arandelas de varios enriquecimientos. La construcción de la planta como un proceso de producción de torio metálico se completó en 1954 y el proceso de torio se inició en octubre de 1954. La Planta 9 fue diseñada y construida originalmente como una planta de producción de torio metálico, pero tuvo que considerarse como una obra de semidesarrollo debido a la falta de información sobre el proceso. Los dos procesos básicos, la precipitación con ácido fluorhídrico del fluoruro de torio y el descincado y fusión por inducción, que se utilizaron para poner en marcha la planta, no pudieron producir un metal puro. Sin embargo, la mejora en las técnicas de producción permitió el desarrollo final de un proceso de precipitación de oxalato capaz de producir torio metálico puro. El interés por este producto disminuyó durante el período 1956-1957 y las operaciones de la planta evolucionaron hacia la fundición de lingotes de uranio enriquecido más grandes que los que se procesaban en las plantas de producción y fabricación de metales. Se fundían lingotes de hasta 13 pulgadas de diámetro, 38 pulgadas de largo y con un peso cercano a las 2000 libras. Por ello, los procesos y equipos utilizados eran casi idénticos a los de las plantas 5 y 6. [ cita requerida ]
La planta piloto consta de equipos de pequeño tamaño para pilotar operaciones de refinería, reducción de hexafluoruro, decapado de derby, fundición de lingotes y otros equipos para fines especiales. Esta planta se utilizó para numerosas pruebas de procesos y operaciones experimentales, además de emplearse como instalación de producción para varios procesos. En los primeros años, se produjeron allí derbis, de la manera descrita en la Planta 5. Otro proceso operado a escala de producción fue la conversión directa de hexafluoruro de uranio en sal verde. Este proceso de producción se realizó con UF6 que contenía hasta un 2,5% de U235. Se utilizó un procedimiento de dos pasos. Primero fue la vaporización de UF6 : el UF6 sólido en grandes cilindros de 10 o 14 toneladas se calentó en autoclaves a aproximadamente 110 °C para producir UF6 gaseoso . El siguiente paso fue la reducción del gas UF6 , que implicó mezclarlo con gas hidrógeno a 480–650 °C en reactores metálicos para producir UF4 en polvo. El fluoruro de hidrógeno fue un subproducto valioso de la reacción, que fue: UF 6 + H 2 → UF 4 + 2HF. Además, la mayor parte de la actividad de producción de torio en la FMPC tuvo lugar dentro de la Planta Piloto. Las actividades de producción de torio comenzaron en 1964 y continuaron hasta 1980. [ cita requerida ]
La Planta Piloto atendió las necesidades de proyectos de desarrollo y pedidos especiales. Algunos de los equipos que estaban disponibles y que se habían utilizado en el procesamiento de uranio enriquecido eran los siguientes:
El Proyecto de Cierre Fernald es un programa dirigido por el Departamento de Energía de los Estados Unidos para limpiar el antiguo sitio de procesamiento de uranio Fernald Feed Materials Production Center.
En 1990, el Congreso aprobó el cierre del sitio y la limpieza ambiental de la instalación. Fluor Fernald, parte de Fluor Corporation , recibió el contrato en 1992 para la limpieza del sitio. Fluor Fernald completó su parte de la limpieza en octubre de 2006, 12 años antes de lo previsto y 7.8 mil millones de dólares por debajo del costo estimado original. [16] [17] Los desechos fueron enterrados permanentemente en Waste Control Specialists .
Según los científicos federales, el lugar ya no es apto para el ser humano y "tendrá que ser vigilado de cerca prácticamente para siempre". [18]
Los costos de limpieza se estimaron en 1.000 millones de dólares a lo largo de 10 años. [19]
La limpieza de las superficies, que costó 4.400 millones de dólares, se completó en diciembre de 2006 y el lugar se convirtió en la reserva natural Fernald Preserve. Se retiraron del lugar miles de toneladas de hormigón, lodo, desechos líquidos y tierra contaminados y se reemplazaron con humedales y vegetación artificiales .
Las operaciones de limpieza en curso incluyen el monitoreo rutinario de las condiciones ambientales con pozos de prueba, incluida la columna de agua subterránea de uranio que se extiende al sur del área de la planta, el almacenamiento de desechos residuales en el sitio y el filtrado de la contaminación de uranio del acuífero del Gran Río Miami . Estas operaciones de limpieza, junto con las restricciones para establecer nuevos pozos en áreas que excedan los límites de contaminantes del agua, continuarán en el futuro previsible. [20]
Los siguientes son enlaces que proporcionan información adicional sobre el sitio de Fernald y los riesgos para la salud asociados con sus procesos: