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Pilotes de Windscale

Los reactores nucleares Windscale Piles eran dos reactores nucleares moderados por grafito y refrigerados por aire que se encontraban en la planta nuclear Windscale en Cumberland (hoy conocida como planta de Sellafield , Cumbria ), en la costa noroeste de Inglaterra. Los dos reactores, a los que en aquel momento se hacía referencia como "pilas", se construyeron como parte del proyecto británico de posguerra de la bomba atómica y producían plutonio apto para uso militar en armas nucleares .

La pila n.° 1 de Windscale entró en funcionamiento en octubre de 1950, seguida por la pila n.° 2 en junio de 1951. [1] Estaba previsto que duraran cinco años, pero funcionaron durante siete hasta que se cerraron tras el incendio de Windscale el 10 de octubre de 1957. Las operaciones de desmantelamiento nuclear comenzaron en la década de 1980 y se estima que durarán más allá de 2040. Se han visto cambios visibles a medida que las chimeneas se desmantelaron lentamente de arriba hacia abajo; la chimenea de la pila n.° 2 se redujo a la altura de los edificios adyacentes a principios de la década de 2000. Sin embargo, la demolición de la chimenea de la pila n.° 1 ha llevado mucho más tiempo, ya que estaba significativamente contaminada después del incendio de 1957. Los núcleos de los reactores aún quedan por desmantelar.

Fondo

El descubrimiento de la fisión nuclear en 1938 por Otto Hahn y Fritz Strassmann , y su explicación por Lise Meitner y Otto Frisch , plantearon la posibilidad de que se pudiera crear una bomba atómica extremadamente poderosa. [2] Durante la Segunda Guerra Mundial , Frisch y Rudolf Peierls de la Universidad de Birmingham calcularon la masa crítica de una esfera metálica de uranio-235 puro , y descubrieron que tan solo entre 1 y 10 kilogramos (2,2 a 22,0 lb) podrían explotar con la potencia de miles de toneladas de dinamita. [3]

En respuesta, el gobierno británico inició un proyecto de bomba atómica, cuyo nombre en código era Tube Alloys . [4] El Acuerdo de Quebec de agosto de 1943 fusionó Tube Alloys con el Proyecto Manhattan estadounidense . [5] Como jefe general de la Misión británica, James Chadwick forjó una asociación cercana y exitosa con el general de brigada Leslie R. Groves , el director del Proyecto Manhattan, [6] y se aseguró de que la contribución británica al Proyecto Manhattan fuera completa y sincera. [7]

Tras el fin de la guerra, la relación especial entre Gran Bretaña y Estados Unidos "se volvió mucho menos especial". [8] El gobierno británico había confiado en que Estados Unidos continuaría compartiendo tecnología nuclear, que consideraba un descubrimiento conjunto, [9] pero se intercambió poca información inmediatamente después de la guerra, [10] y la Ley de Energía Atómica de 1946 (Ley McMahon) puso fin oficialmente a la cooperación técnica. Su control de los "datos restringidos" impidió que los aliados de Estados Unidos recibieran más información sobre investigación y desarrollo. [11]

El gobierno británico vio esto como un resurgimiento del aislacionismo de los Estados Unidos similar al que había ocurrido después de la Primera Guerra Mundial . Esto planteó la posibilidad de que Gran Bretaña tuviera que luchar sola contra un agresor. [12] También temía que Gran Bretaña pudiera perder su estatus de gran potencia y, por lo tanto, su influencia en los asuntos mundiales. [13] El primer ministro del Reino Unido , Clement Attlee , creó un subcomité del gabinete , el Comité Gen 75 (conocido informalmente como el "Comité de la Bomba Atómica"), [14] el 10 de agosto de 1945 para examinar la viabilidad de un programa renovado de armas nucleares. [15]

El 1 de noviembre de 1945, la Dirección de Aleaciones para Tubos fue transferida del Departamento de Investigación Científica e Industrial al Ministerio de Abastecimiento, [16] y Lord Portal fue nombrado Controlador de Producción, Energía Atómica (CPAE), con acceso directo al Primer Ministro. El 29 de octubre de 1945 se estableció un Establecimiento de Investigación de Energía Atómica (AERE) en la RAF Harwell , al sur de Oxford , bajo la dirección de John Cockcroft . [17] Christopher Hinton aceptó supervisar el diseño, la construcción y el funcionamiento de las nuevas instalaciones de armas nucleares, [18] que incluían una planta de uranio metálico en Springfields en Lancashire , [19] y reactores nucleares e instalaciones de procesamiento de plutonio en Windscale en Cumbria . [20] Estableció su sede en una antigua Fábrica Real de Artillería (ROF) en Risley en Lancashire el 4 de febrero de 1946. [18]

En julio de 1946, el Comité de Jefes de Estado Mayor recomendó que Gran Bretaña adquiriera armas nucleares. [21] Estimaron que se necesitarían 200 bombas para 1957. [22] La reunión del 8 de enero de 1947 del Comité Gen 163, un subcomité del Comité Gen 75, acordó proceder con el desarrollo de bombas atómicas y respaldó la propuesta de Portal de poner a William Penney , el Superintendente Jefe de Investigación de Armamento (CSAR) en Fort Halstead en Kent, a cargo del esfuerzo de desarrollo, [13] que fue llamado en código Investigación de Altos Explosivos . [23] Penney sostuvo que "la prueba discriminatoria para una potencia de primera clase es si ha fabricado una bomba atómica y tenemos que pasar la prueba o sufrir una grave pérdida de prestigio tanto dentro de este país como a nivel internacional". [24]

Diseño y ubicación

Pilotes de Windscale, alrededor de 1956

Producto

Gracias a su participación en el Proyecto Manhattan y en el de Aleaciones para Tubos durante la guerra, los científicos británicos tenían un conocimiento considerable de la producción de materiales fisionables . Los estadounidenses habían creado dos tipos: uranio-235 y plutonio , y habían seguido tres métodos diferentes de enriquecimiento de uranio para producir el primero. Los científicos británicos habían estado muy involucrados en el proceso de separación electromagnética de isótopos , pero se reconoció que podría resultar antieconómico en tiempos de paz. También sabían mucho sobre el proceso de difusión gaseosa a través del trabajo realizado no sólo en los Estados Unidos, sino también en Gran Bretaña, donde ICI había diseñado una planta de producción de difusión gaseosa, y se estaba construyendo una planta piloto para producir membranas para ella. Lo que menos se sabía sobre la producción de plutonio en reactores nucleares , o "pilas", como se los conocía a menudo en ese momento; sólo a Chadwick se le había permitido visitar los reactores del Proyecto Manhattan. [25]

Se tuvo que tomar una decisión temprana sobre si la investigación de explosivos de alta potencia debía concentrarse en el uranio-235 o en el plutonio. Si bien a todos les hubiera gustado explorar todas las posibilidades, como hicieron los estadounidenses, era dudoso que la economía británica de posguerra, con problemas de liquidez, pudiera permitirse el dinero o la mano de obra calificada que esto requeriría. Los científicos que se habían quedado en Gran Bretaña estaban a favor del uranio-235, que podía enriquecerse mediante difusión gaseosa y un paso electromagnético final. Sin embargo, quienes habían estado trabajando en el Laboratorio de Los Álamos en Estados Unidos estaban firmemente a favor del plutonio. [26]

Se estimó que una bomba de uranio-235 requeriría diez veces más material fisible que una que utilizara plutonio para producir la mitad del equivalente de TNT . Las estimaciones del costo de los reactores nucleares variaban, pero eran aproximadamente la mitad del de una planta de difusión gaseosa. Por lo tanto, una planta de difusión gaseosa costaría diez veces más producir la misma cantidad de bombas atómicas cada año. Por lo tanto, se tomó la decisión a favor del plutonio. [26] Parte del déficit de conocimiento técnico fue abordado por el Laboratorio de Montreal en Canadá, donde el reactor ZEEP entró en estado crítico el 5 de septiembre de 1945, y los estadounidenses habían suministrado algunas barras de combustible irradiadas para experimentos con separación de plutonio allí. [25] [27]

Moderador

Los científicos británicos eran conscientes de que las decisiones que tomaran en ese momento podrían influir en el diseño de reactores británicos durante muchos años. Al diseñar un reactor, hay tres decisiones clave que tomar: la del combustible, el moderador y el refrigerante. La primera elección, la del combustible, fue una elección de Hobson : el único combustible disponible era el uranio natural, ya que no había plantas de enriquecimiento para producir uranio-235 ni reactores para producir plutonio o uranio-233 . Esto restringió la elección de moderadores al agua pesada y al grafito . Aunque ZEEP había utilizado agua pesada, esta no estaba disponible en el Reino Unido. Por lo tanto, la elección se redujo al grafito. [28] El primer reactor nuclear del Reino Unido, un pequeño reactor de investigación de 100 kW conocido como GLEEP , entró en estado crítico en Harwell el 15 de agosto de 1947. [29]

Esto era adecuado para algunos trabajos experimentales, pero la producción de isótopos radiactivos requería un reactor más potente de 6.000 kW con un mayor flujo de neutrones . Para ello, los científicos e ingenieros británicos del Laboratorio de Montreal diseñaron el British Experimental Pile Zero (BEPO). [30] Risley se encargó de la ingeniería y la construcción. Hinton designó a James Kendall como ingeniero a cargo del diseño del reactor, tanto del BEPO como de los reactores de producción. Su equipo trabajó en estrecha colaboración con los científicos de Harwell, en particular JV Dunworth, FW Fenning y CA Rennie. Para un reactor experimental como el BEPO, la refrigeración por aire era la opción obvia. El reactor resultante era, por tanto, bastante similar al reactor de grafito X-10 del Proyecto Manhattan tanto en diseño como en propósito. [28] El BEPO entró en estado crítico el 5 de julio de 1948. [31]

Se aprendió mucho del diseño y la construcción de BEPO, que funcionó de forma continua hasta su desmantelamiento en diciembre de 1968. Cuando se trató del diseño de los reactores de producción mucho más grandes, la suposición inicial fue que se diferenciarían de BEPO en que estarían refrigerados por agua. [32] Se sabía que este era el enfoque que habían adoptado los estadounidenses en el sitio de Hanford , aunque solo a Portal se le permitió visitarlo, y al no ser científico, no había traído mucha información útil. [33]

Se calcula que un reactor refrigerado por agua del tamaño del reactor B de Hanford requería unos 140 megalitros de agua al día, y tenía que ser excepcionalmente pura para que no corroyera los tubos que contenían las barras de combustible de uranio. Como el agua absorbía neutrones, una pérdida de agua de refrigeración no sólo significaría un aumento de la temperatura, sino que también provocaría un aumento de la cantidad de neutrones en el reactor, lo que crearía más fisiones y aumentaría aún más la temperatura, lo que posiblemente daría como resultado una fusión nuclear y la liberación de productos de fisión radiactivos . [32] Groves confió a los británicos en 1946 que "no le sorprendería que lo llamaran por teléfono cualquier mañana para escuchar la noticia de que una de las pilas había estallado". [34]

Ubicación

Para minimizar este riesgo, los estadounidenses habían establecido criterios estrictos de ubicación. Los reactores debían estar ubicados a 80 km de cualquier ciudad con una población de más de 50.000 habitantes, a 40 km de una de más de 10.000 habitantes y a 8 km de una de más de 1.000 habitantes, y debían construirse a 8  km de distancia. Groves también tenía una autopista de cuatro carriles de 48 km de largo para evacuar la zona de Hanford en caso de emergencia. [34] Si se hubieran aplicado esos criterios en el Reino Unido, toda Inglaterra y Gales habrían quedado descartadas, dejando solo el norte y el oeste de Escocia. [32]

La posibilidad de construir reactores en Canadá fue sugerida por Chadwick y Cockcroft, y apoyada firmemente por el mariscal de campo Lord Wilson , el jefe de la Misión del Estado Mayor Conjunto británico y los estadounidenses, pero fue rechazada por el gobierno británico. Canadá estaba fuera del área de la libra esterlina y los costos de construcción solo podrían cubrirse mediante préstamos adicionales de Canadá. En esas circunstancias, los reactores serían propiedad del gobierno canadiense y estarían bajo su control, y esto el gobierno británico no podía aceptar. [35]

La ubicación de los pilotes Windscale

Se contrató a una empresa de ingeniería consultora para que asesorara sobre posibles ubicaciones. Se sugirieron dos: Harlech en Gales y Arisaig en Escocia. Hinton se opuso a Harlech por sus asociaciones históricas y porque había demasiada gente viviendo cerca. Eso dejó Arisaig, y la lejanía del sitio presagiaba dificultades con las comunicaciones y para encontrar mano de obra calificada. En este punto, Risley comenzó a reconsiderar la tecnología de un reactor refrigerado por aire. RG Newell, que había sido el jefe de la sección de ingeniería en tiempos de guerra en el Laboratorio de Montreal, propuso en un documento de 1946 que el reactor se encerrara en un recipiente a presión. Esto lo haría más seguro y permitiría obtener más calor de un tamaño de núcleo determinado. [36]

Otro proyecto, realizado por los ingenieros de Risley DW Ginns, HH Gott y JL Dickson, presentó una serie de propuestas para aumentar la eficiencia de un sistema de refrigeración por aire. Entre ellas se incluían la adición de aletas a las latas de aluminio que contenían los elementos combustibles de uranio para aumentar su superficie y la introducción del aire de refrigeración en el reactor de forma centralizada para que pudiera fluir hacia el exterior en lugar de ser bombeado de un extremo a otro. Estos cambios permitieron que la refrigeración se llevara a cabo con mucha menos potencia de bombeo. Los ingenieros de Harwell J. Diamond y J. Hodge realizaron una serie de pruebas que demostraron que con estas innovaciones, el aire a presión atmosférica sería suficiente para enfriar un reactor pequeño para la producción de plutonio, aunque no uno grande para la energía nuclear . [36]

Hinton estimó que prescindir del agua reduciría los costos en un 40 por ciento; el diseño era más simple y el tiempo para construirlo era menor. Recomendó a Portal que se abandonara el trabajo de diseño de reactores refrigerados por agua y que todo el trabajo se concentrara en diseños refrigerados por aire y por gas presurizado, siendo estos últimos vistos como el camino del futuro. El trabajo en los diseños refrigerados por agua terminó en abril de 1947. Los criterios de ubicación se relajaron y se seleccionó el antiguo sitio de la ROF Drigg en la costa de Cumberland . [37] [36]

Una complicación fue que Courtaulds planeó usar la antigua planta en la cercana ROF Sellafield para producir rayón . Considerando que el mercado laboral en el área no podía sostener dos grandes proyectos, Courtaulds se retiró y renunció al sitio de 300 acres (120 ha). Se consideró una ubicación más adecuada para un reactor. [37] [36] El uso era consistente con las propuestas de planificación para el Parque Nacional del Distrito de los Lagos ; el agua estaba disponible desde Wast Water sin obras de ingeniería; y el sitio ya tenía una vía de ferrocarril y algunos edificios de oficinas y servicios, lo que ahorró tiempo y esfuerzo de construcción. [38] Para evitar confusiones con el sitio de producción de combustible nuclear en Springfields , el nombre se cambió a Windscale, que en realidad era el nombre de un acantilado con vista al río Calder en el sitio. [36]

Un reactor individual costaba 20  millones de libras, pero se podían construir dos por entre 30  y 35  millones de libras. La cantidad necesaria dependía del número de bombas requeridas. En su informe a Attlee del 1 de enero de 1946, los Jefes de Estado Mayor recomendaron que se construyeran dos, pero por el momento se fijó en un reactor capaz de producir 15 bombas al año. [37] [39] En su discurso ante la Cámara de los Comunes el 8 de octubre de 1946, Attlee se refirió indirectamente a la decisión de construir las pilas:

Como sabe la Cámara, el Gobierno ya ha creado un gran centro de investigación y estamos preparando la producción de material fisionable para dicho centro y para otros fines; la responsabilidad ha recaído en el Ministro de Abastecimiento, y este proyecto de ley le otorgará los poderes necesarios para cumplir con esa responsabilidad. No puedo decir a la Cámara exactamente cuál será el coste futuro. El programa de trabajo ya aprobado costará algo así como 30 millones de libras, pero se está revisando constantemente y es muy posible que sea necesario un gasto a una escala mucho mayor si queremos desempeñar el papel que nos corresponde. [40]

Con la decisión de cambiar a refrigeración por aire, el Comité Gen 75 autorizó la construcción de dos reactores refrigerados por aire, rechazando una propuesta de Hinton de que el segundo reactor fuera de gas presurizado. [37] Los planes para un tercer reactor fueron abandonados en 1949 bajo la presión estadounidense para reducir la demanda de uranio. [41]

Construcción

El diseño de la pila Windscale No. 1, con uno de los muchos canales de combustible ilustrados
Diagrama en corte del reactor Windscale

El sitio se dividió en tres áreas: un área de reactores; un área de servicio que contenía oficinas, salas de calderas , talleres, una estación de bomberos y otras comodidades; y un área química donde se encontraba la planta para separar el plutonio, junto con laboratorios y otra infraestructura de apoyo. [42] El trabajo comenzó en septiembre de 1947. En su apogeo, el sitio empleaba una fuerza laboral de construcción de más de 5.000 hombres, junto con 300 profesionales como arquitectos, ingenieros y topógrafos. Era difícil encontrar suficiente mano de obra localmente, por lo que se atrajo a los trabajadores al sitio desde otras áreas con la promesa de altos salarios y horas extras . [43] Se establecieron campamentos de cabañas para ellos con cantinas y otras comodidades. [42] Los ingenieros no dudaron menos en mudarse a Windscale. El puesto de ingeniero del sitio fue otorgado a W. Davies de Harwell, con TG Williams y A. Young como sus asistentes. [43]

Los reactores y las estructuras que los rodeaban pesaban 57.000 toneladas largas (58.000 t) cada uno, y era extremadamente importante que no se movieran debido al movimiento del terreno. Para determinar las propiedades de carga del suelo y la roca subyacentes, se perforaron agujeros en varios puntos. Sobre la base de los resultados de esto, se decidió que cada reactor se asentaría sobre una losa de hormigón armado de 200 pies (61 m) de ancho, 100 pies (30 m) de largo y 10 pies (3,0 m) de espesor. Para evitar cualquier posibilidad de encogimiento, la proporción de agua y cemento se controló cuidadosamente, y el orden en el que se vertió el hormigón se hizo de manera de maximizar el tiempo de secado. La estructura superior tuvo que ubicarse con una tolerancia de 12 pulgada (13 mm) en 100 pies (30 m). [44]

Grafito

El grafito para el moderador de neutrones tenía que ser lo más puro posible, ya que incluso las impurezas más pequeñas podían actuar como venenos de neutrones que impedirían el funcionamiento del reactor. El grafito industrial normal no servía. Los británicos habían sido excluidos del trabajo que el Proyecto Manhattan había hecho en este campo, pero Union Carbide , el principal proveedor de grafito de los estadounidenses, tenía filiales en Gran Bretaña y Canadá, British Acheson en Sheffield y la Electro-Metallurgical Company en Welland, Ontario . Esta última tenía una gran cantidad de información técnica sobre la fabricación de grafito puro que estaba dispuesta a compartir. [45]

Se hicieron pedidos a Welland por 5.000 toneladas largas (5.100 t) y a Acheson por 1.000 toneladas largas (1.000 t). En 1948, Welland respondió a una solicitud urgente de otras 800 toneladas largas (810 t) para Windscale como resultado de un rediseño de los reactores. Todo fue bien hasta finales de 1948, cuando la calidad del grafito de ambas compañías disminuyó repentina y precipitadamente. Ambas obtenían coque de petróleo de alta calidad de Sarnia, Ontario , donde se producía a partir del excepcional crudo puro del campo petrolífero de Loudon en Illinois. Hinton voló a Canadá y visitó la refinería en Sarnia, donde se determinó que el petróleo de Loudon no había sido separado adecuadamente del petróleo de otros campos. [45]

El grafito debía cortarse en bloques y disponerse de forma que hubiera canales a través del núcleo. Esto requería tolerancias de 11000 pulgadas (0,025 mm). Era importante que no se recogieran impurezas del polvo mientras se mecanizaba el grafito, por lo que se estableció una instalación especial, con un ambiente limpio. Los trabajadores usaban ropa especial. El grafito es denso y desgastaba rápidamente las herramientas de corte. Se desarrolló una herramienta de tungsteno para este propósito. Se siguieron prácticas similares durante el ensamblaje del reactor, con los trabajadores vistiendo ropa especial y el aire dentro del escudo biológico filtrado para eliminar el polvo. [46]

Los británicos tenían poca experiencia con el comportamiento del grafito cuando se expone a neutrones. El físico húngaro-estadounidense Eugene Wigner había descubierto mientras trabajaba en el Laboratorio Metalúrgico del Proyecto Manhattan en Chicago que el grafito, cuando es bombardeado por neutrones, sufre dislocaciones en su estructura cristalina, lo que provoca una acumulación de energía potencial. [47] [48] [49] Los científicos británicos eran conscientes de esto; fue una de las razones para la elección de la refrigeración por aire en lugar de la refrigeración por agua, ya que los canales de agua podrían haberse bloqueado debido a la expansión del grafito. Cuando Walter Zinn , el director del Laboratorio Nacional de Argonne , visitó el Reino Unido en 1948, proporcionó información adicional a los científicos británicos. La expansión, les informó, era perpendicular y no paralela a los ejes de extrusión. Cuando los ingenieros de Risley recalcularon la expansión del grafito utilizando los datos proporcionados por Zinn, descubrieron que su diseño de reactor no funcionaría. [50]

Esto fue decepcionante, ya que el reactor ya estaba en construcción y los bloques de grafito ya se estaban mecanizando. Se hizo necesario un rediseño y se les ocurrió una solución ingeniosa. Los bloques de grafito se colocaron de extremo para que no se produjera una expansión vertical y se les proporcionó espacio libre a cada bloque para que pudieran expandirse horizontalmente. Los bloques se aseguraron en el plano horizontal mediante celosías de láminas de grafito cortadas de los bloques a lo largo del eje de extrusión. En marzo de 1949, Harwell informó que el grafito británico se comportaba de manera ligeramente diferente al grafito estadounidense y se expandía ligeramente a lo largo del eje horizontal. Esto tenía el potencial de reducir la vida útil del reactor a solo dos años y medio. [50]

Para corregir esto, se propusieron más cambios de diseño, pero más pruebas en Chalk River indicaron que la expansión no fue tan grande como la predicha a partir de los datos estadounidenses, y sobre esta base Hinton decidió volver al diseño de 1948. [50] El grafito en cada reactor estaba dispuesto en una chimenea octogonal de 25 por 50 pies (7,6 por 15,2 m) que pesaba aproximadamente 2000 toneladas largas (2000 t). El reactor estaba revestido con un escudo biológico de hormigón de 7 pies (2,1 m) de espesor, que estaba revestido con placas de acero que proporcionaban un escudo térmico. [51]

Teniendo en cuenta la certeza de la acumulación de energía de Wigner , Hinton estimó que la vida útil de los reactores sería de unos cinco años, diez como máximo. Los científicos eran más optimistas y predijeron una vida útil de entre quince y treinta y cinco años, pero admitieron que la expansión inducida por la energía de Wigner podría hacer que el grafito se agrietara antes de esa fecha. [50] El físico de Harwell William Marley, que había trabajado en el Laboratorio de Los Álamos del Proyecto Manhattan durante la guerra, [52] había advertido de la posibilidad de que un incendio en una barra de control se viera exacerbado por la liberación de energía de Wigner, [52] y cuando Edward Teller visitó Harwell en 1948, advirtió que una liberación de energía de Wigner podría encender una barra de combustible. Los científicos británicos, sin embargo, seguían seguros de que el riesgo era leve en comparación con el de un reactor refrigerado por agua. [50]

Combustible

El núcleo de los reactores consistía en un gran bloque de grafito con canales horizontales perforados a través de él para los cartuchos de combustible. Cada cartucho consistía en una barra de uranio de unos 30 centímetros (12 pulgadas) de largo encerrada en un recipiente de aluminio para protegerla del aire, ya que el uranio se vuelve altamente reactivo cuando está caliente y puede incendiarse. El cartucho tenía aletas, lo que permitía el intercambio de calor con el medio ambiente para enfriar las barras de combustible mientras estaban en el reactor. Las barras se empujaban en la parte delantera del núcleo, la "cara de carga", y se añadían nuevas barras a un ritmo calculado. [53]

Esto empujó a los otros cartuchos del canal hacia la parte trasera del reactor, lo que finalmente hizo que cayeran por la parte trasera, la "cara de descarga", hacia un canal lleno de agua donde se enfriaron y pudieron ser recogidos. La reacción en cadena en el núcleo convirtió el uranio en una variedad de isótopos, incluido algo de plutonio, que se separó de los otros materiales mediante un procesamiento químico. [53] Como este plutonio estaba destinado a fines armamentísticos, la combustión del combustible se mantuvo baja para reducir la producción de isótopos de plutonio más pesados, como el plutonio-240 y el plutonio-241 . [54]

A medida que avanzaba la construcción, Hinton recibió noticias inquietantes de Cockcroft en Harwell: la masa crítica de la pila n.° 1 era mayor de lo que se pensaba en un principio. La pila n.° 2 estaba en mejores condiciones, debido al uso de grafito de mayor calidad. Para mejorar la situación, se redujo la cantidad de aluminio que absorbe neutrones recortando una tira de 116 pulgadas (1,6 mm) de las aletas de cada cartucho de combustible. Un equipo dirigido por Tom Tuohy cortó un millón de aletas en el lugar en agosto y septiembre de 1950. La reactividad también se mejoró reduciendo el tamaño de los canales a través de los cuales se forzaba el aire de refrigeración. Se fabricaron nuevas suelas de grafito para las zapatas de grafito que sujetaban los cartuchos de combustible. [51]

El bloque de grafito estaba atravesado por 3.440 canales de combustible, dispuestos en grupos de cuatro. Cada uno de ellos estaba cargado con una serie de 21 cartuchos de aluminio con aletas que contenían uranio. Los cartuchos se descargaban empujándolos hacia el otro lado, donde caían en un contenedor . Desde allí se llevaban a un estanque de servicio donde se conservaban hasta que se desintegraban los productos de fisión más radiactivos . Desde allí se enviaban a la planta de separación para su descontaminación y procesamiento. [55]

El nivel de potencia en el núcleo se regulaba mediante 24 barras de control hechas de acero al boro . El boro es un potente absorbente de neutrones; el acero era para la resistencia. Veinte de ellas eran barras de control gruesas y cuatro para el ajuste fino. Podían moverse individualmente o en grupos. En caso de emergencia, también había dieciséis barras verticales a prueba de fallos sostenidas por electroimanes que podían caer al núcleo por gravedad con solo accionar un interruptor. Tenían capacidad de absorción de neutrones más que suficiente para apagar el reactor. [55]

El enfriamiento se hacía por convección a través de una chimenea de 120 m de altura, que podía crear suficiente flujo de aire para enfriar el reactor en condiciones normales de funcionamiento. La chimenea estaba dispuesta de modo que hiciera pasar el aire a través de los canales del núcleo, enfriando el combustible a través de las aletas de los cartuchos. [55] La primera chimenea se construyó en el invierno de 1950-51. [56] Se proporcionaba enfriamiento adicional mediante ocho ventiladores más grandes, dispuestos con cuatro en cada una de las dos casas de ventiladores fuera del escudo biológico. También había dos ventiladores de refuerzo auxiliares y cuatro ventiladores de apagado que se utilizaban cuando el reactor no estaba en funcionamiento para eliminar el calor residual. [55]

La instrumentación incluía dispositivos para medir la temperatura y el flujo de neutrones en el núcleo, la velocidad de los ventiladores, las posiciones de las barras de control y había varias alarmas. Los dispositivos de muestreo de aire estático en los conductos de aire medían las emisiones radiactivas. Estos podían detectar rápidamente, pero no localizar, un cartucho reventado. El mecanismo detector de cartuchos reventados (BCDG) estaba ubicado en la cara trasera de cada reactor. Cada uno tenía 32 boquillas que podían tomar muestras del aire de 32 canales a la vez. Un barrido de todos los canales tomó alrededor de 57 minutos. De este modo, se podía localizar un cartucho reventado. [57]

Se pensó mucho en lo que sucedería si uno de los cartuchos de combustible se rompiera. Esto liberaría productos de fisión altamente radiactivos y la oxidación del uranio podría causar un incendio. Con 70.000 cartuchos, un fallo parecía inevitable. En una visita al reactor de grafito X-10 en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en los Estados Unidos, Cockcroft descubrió que se habían detectado partículas de óxido de uranio en las inmediaciones. Se alarmó lo suficiente como para ordenar que se instalaran filtros de aire, como se había hecho en el reactor de investigación de grafito en el Laboratorio Nacional de Brookhaven . [58]

Aunque la dirección de Risley se lo tomó con calma, los ingenieros no se impresionaron. El lugar lógico para colocar los filtros de aire era en la parte inferior de una chimenea, pero los primeros 21 m de la chimenea de la pila n.° 1 ya se habían construido. Por lo tanto, tenían que ir en la parte superior. D. Dick, el ingeniero estructural del Ministerio de Obras, elaboró ​​un diseño. La construcción implicó los materiales para construirlos, que incluían 200 toneladas largas (200 t) de acero estructural, además de ladrillos, hormigón y equipos, que se izaron hasta la parte superior de las chimeneas de 120 m. [58] Le dieron a las chimeneas un aspecto distintivo y los trabajadores e ingenieros se burlaron de ellos llamándolos " locuras de Cockcroft ". [59] Más tarde se descubrió que el óxido de uranio en Oak Ridge provenía de la planta de separación química de allí, y no del reactor. [60]

Operaciones

Puesta en marcha

La pila n.° 1 alcanzó su punto crítico en octubre de 1950, pero su rendimiento fue aproximadamente un 30 por ciento inferior al previsto. La pila n.° 2 alcanzó su punto crítico en junio de 1951 y pronto estuvo funcionando al 90 por ciento de su potencia prevista. [51] Las pilas habían sido diseñadas para producir 90 kg de plutonio al año. [61] Las primeras barras de combustible irradiadas se enviaron para su procesamiento en enero de 1952, y Tom Tuohy recuperó la primera muestra de plutonio británico el 28 de marzo de 1952. [62] En agosto se entregó suficiente plutonio Windscale para una bomba atómica a la división de armas de Aldermaston , [63] y el primer dispositivo nuclear británico se detonó con éxito en la prueba de la Operación Huracán en las islas Monte Bello en Australia Occidental el 3 de octubre de 1952. [64]

Efecto Wigner

La energía de Wigner , si se dejaba acumular, podía escapar espontáneamente en una poderosa oleada de calor. El 7 de mayo de 1952, la pila n.° 2 experimentó un misterioso aumento de la temperatura del núcleo a pesar de que la pila había estado apagada. Se pusieron en marcha los ventiladores y la pila se enfrió. Luego, en septiembre de 1952, se observó un aumento de la temperatura en la pila n.° 1 mientras estaba apagada. Esta vez, se observó humo saliendo del núcleo, lo que sugirió que el grafito o los elementos combustibles podrían estar ardiendo sin llama. El medio obvio para enfriar el núcleo era poner en marcha los ventiladores, pero forzar el aire en él podría provocar un incendio. Al final, se decidió poner en marcha los ventiladores. La temperatura bajó y la pila se enfrió sin ninguna conflagración. En las investigaciones que siguieron al incidente, se determinó que el humo provenía del aceite lubricante de los cojinetes de los ventiladores, que fue succionado hacia el núcleo y carbonizado por el calor. [65] [66]

Las investigaciones también determinaron que las repentinas explosiones de calor debieron haber sido causadas por la liberación espontánea de energía Wigner. Esto preocupó a los operadores, pero el desmantelamiento de los reactores significaría que no habría plutonio para el programa de armas nucleares, retrasándolo hasta cuatro años. [65] Recurrieron a la única solución viable, calentando el núcleo del reactor de forma regular al apagarlo en un proceso conocido como recocido . Cuando el grafito se calienta por encima de los 250 °C (482 °F) se vuelve plástico y las dislocaciones de Wigner pueden relajarse a su estado natural. Este proceso fue gradual y causó una liberación uniforme que se extendió por todo el núcleo. [67]

Esto se llevó a cabo por primera vez cuando se apagó la pila n.° 2 el 9 de enero de 1953. Se instalaron termopares  para medir la temperatura en el núcleo y los ventiladores se apagaron a las 23:15. Luego, la potencia del reactor se elevó a 4 MW para calentar el grafito. Dos de los termopares indicaron un aumento repentino de la temperatura a las 03:00 del 10 de enero y el reactor se apagó. A las 17:00 se calculó que se había liberado la energía Wigner acumulada y se encendieron los ventiladores de apagado y luego los ventiladores principales para enfriar el núcleo en preparación para el reinicio. [65]

A partir de entonces, se realizaron recocidos periódicos para liberar la energía de Wigner. [65] Inicialmente, se llevaron a cabo cada 20.000  MWhr. Posteriormente, se aumentó a cada 30.000  MWhr y, luego, cada 40.000  MWhr. [68] Entre agosto de 1953 y julio de 1957, se llevaron a cabo ocho recocidos en la pila n.° 1 y siete en la pila n.° 2. Las temperaturas máximas del grafito registradas estuvieron entre 310 °C (590 °F) y 420 °C (788 °F). [69] Los científicos de Harwell estuvieron presentes durante los dos o tres primeros, pero luego se dejó en manos de los operadores. [65]

Las liberaciones de Wigner no eran experimentos (eran cruciales para el funcionamiento continuo de los reactores), pero tampoco eran rutinarias; cada una era diferente y, con el tiempo, las liberaciones de energía Wigner se volvieron más difíciles de lograr y requerían temperaturas más altas. El subdirector, JL Phillips, preguntó a Risley si se podían suministrar suficientes termopares para obtener una imagen completa de las temperaturas en el reactor, legibles en la sala de control del reactor, para monitorear tanto el grafito como los elementos combustibles. Lo máximo que se podía hacer era suministrar 66 termopares para la medición del grafito durante las liberaciones de Wigner y 20 para los elementos combustibles de uranio. [65]

Producción de tritio

El 1 de marzo de 1955, el primer ministro, Winston Churchill , comprometió públicamente al Reino Unido a construir una bomba de hidrógeno y dio a los científicos un cronograma estricto para hacerlo. [70] [71] Esto se aceleró luego de que Estados Unidos y la URSS comenzaran a trabajar en una prohibición de pruebas y posibles acuerdos de desarme que comenzarían a entrar en vigencia en 1958. [72] Para cumplir con este plazo no había posibilidad de construir un nuevo reactor para producir el tritio requerido (nombre en código AM), por lo que las pilas Windscale produjeron tritio a través de la irradiación de litio - magnesio , el último de los cuales produciría tritio durante el bombardeo de neutrones. [71]

Inicialmente, se trataba de varillas de 13 mm de diámetro en una lata de isótopos, pero pronto fueron sustituidas por varillas más grandes de 17 mm de diámetro en una lata de aluminio, encerradas en un anillo de plomo que añadía peso, que a su vez estaba encerrado en una lata exterior de aluminio. Se temía que el plomo pudiera fundirse, por lo que en diciembre de 1956 se sustituyó por un cartucho en el que una varilla de 25 mm de diámetro estaba encerrada en aluminio sin anillo ni lata exterior. [71]

Además de plutonio y tritio, las pilas de Windscale también producían polonio-210 (nombre en código LM) para los iniciadores de neutrones utilizados en las bombas mediante la irradiación de bismuto . También se producía algo de cobalto y carbono-14 para fines médicos y de investigación. Todos estos artículos absorbían neutrones, especialmente los cartuchos AM. Para compensar, en la segunda mitad de 1953 se modificaron las cargas de combustible añadiendo uranio ligeramente enriquecido , que ahora estaba disponible en la planta de difusión gaseosa de Capenhurst . [73]

Cartuchos

Con 70.000 elementos combustibles, se esperaba que algunos cartuchos explotaran. Esto no significaba que el cartucho se rompiera, sino simplemente que los detectores detectaron algo. A menudo había agujeros microscópicos demasiado pequeños para verlos. Solo se registraron tres explosiones en 1951 y diez en 1952. Un problema más grave fueron los cartuchos que salían volando del reactor por el aire de refrigeración. Cuando se cerró la pila n.° 2 para realizar tareas de mantenimiento en mayo y junio de 1952, se encontraron unos 140 cartuchos desplazados. La cara de descarga del reactor era altamente radiactiva, por lo que las inspecciones tuvieron que realizarse utilizando un periscopio. [74]

En julio y agosto de 1955, los estudios ambientales realizados en los alrededores de Windscale utilizando una nueva técnica de estudio descubrieron puntos calientes causados ​​por partículas de óxido de uranio. La fuente se rastreó hasta trece cartuchos de combustible descargados que, en lugar de caer en el conducto de descarga y aterrizar en los contenedores, se habían salido de control y habían aterrizado en el conducto de aire que había más allá. En el ambiente de alta temperatura, el uranio que contenían se había oxidado con el tiempo. Se suponía que los filtros de aire atraparían dichas partículas, pero al inspeccionarlos, se descubrió que algunos de ellos estaban defectuosos. Se estimó que se habían escapado al menos 50 g de material radiactivo. Los filtros fueron reparados. Luego, en enero de 1957, se descubrieron dos cartuchos que se habían atascado en el mecanismo de escaneo. En julio de 1957, los niveles de estroncio-90 en los alrededores de Windscale eran motivo de preocupación, y los niveles de estroncio-90 en la leche de la zona habían alcanzado dos tercios de los niveles aceptables para los bebés. [74]

Los filtros costaban alrededor de £3.000 por semana en energía adicional para el soplador. Dado que los reactores habían estado funcionando durante un tiempo sin incidentes, Hinton propuso que se quitaran. Gethin Davey, el gerente general de Windscale, se opuso a esto, y el Comité de Obras se puso de su lado. Los filtros se mantuvieron. [58] Tenían que soportar una tonelada larga (1,0 t) de aire caliente por segundo a velocidades de hasta 2.000 pies por minuto (37 km/h). Las almohadillas filtrantes originales estaban hechas de lana de vidrio. Estaban pensadas para lavarse y reutilizarse, pero tendían a romperse y el lavado reducía su eficacia. En 1953 comenzaron los esfuerzos para mejorar los filtros. [75]

Se probó un nuevo tipo de filtros fabricados con fibras de vidrio rociadas con aceite mineral. Este tipo tenía que ser reemplazado cada diez días. Bajo el chorro de aire caliente, el aceite mineral desaparecía y se volvían menos efectivos. Entonces se desarrolló un nuevo tipo de filtro que utilizaba fibras de vidrio unidas con resina y tratadas con un aceite de silicona. Estos eran mucho más efectivos. La instalación comenzó en el verano de 1957 y se pretendía que este tipo estuviera completamente instalado a fines de 1957. [75]

Accidente

A principios de octubre de 1957, la pila nº 1 había alcanzado la  marca de los 40.000 MWh y era el momento de realizar el noveno recocido. No sólo el período de irradiación fue más largo que hasta entonces, sino que algunas partes del reactor no habían sido recocidas con el calentamiento anterior y, por lo tanto, habían sido irradiadas durante más tiempo. [76] El reactor se paró a la 01:13 del 7 de octubre de 1957 y se apagaron los ventiladores principales. Se comprobaron los 66 termopares y se sustituyeron los defectuosos. Se apagaron los ventiladores de apagado y a las 17:00 se empezaron a retirar lentamente las barras de control grueso hasta que el reactor volvió a entrar en estado crítico a las 19:25. [77] [78]

A la 01:00 del 8 de octubre, el medidor de potencia del reactor indicaba 1,8  MW. Dos de los termopares indicaban ahora una temperatura de 250 °C (482 °F), por lo que se volvieron a insertar las barras de control y el reactor se apagó a las 04:00. A las 09:00, la mayoría de los termopares mostraban que las temperaturas estaban bajando, por lo que el físico de turno, Ian Robertson, decidió calentar el reactor de nuevo. Esto se había hecho en 1954 y 1955, pero no hasta que habían pasado 24 horas y todos los termopares indicaban que la temperatura estaba bajando. En 1956, se hizo cuando todos menos uno indicaron que estaba bajando. Por lo tanto, las barras de control se retiraron de nuevo y el reactor entró en estado crítico a las 11:00. El calentamiento continuó hasta el 9 de octubre, con temperaturas del grafito registradas en torno a los 350 °C (662 °F). [77] [78]

Un canal en particular, el 20/53, causó preocupación. Su temperatura subió a 405 °C (761 °F). Las compuertas se abrieron durante unos minutos para permitir que el aire fluyera hacia la chimenea, produciendo un efecto de enfriamiento. Esto se repitió tres veces hasta que la temperatura comenzó a caer en todas partes excepto en el 20/53. Se abrieron durante 15 minutos a las 12:00 del 10 de octubre, y luego durante cinco minutos a las 13:40. Durante estas aperturas, se detectaron niveles elevados de radiactividad en la chimenea, lo que indicaba que se había producido una explosión de un cartucho. A las 13:45, se encendieron los ventiladores de apagado para enfriar el reactor de modo que se pudiera localizar el cartucho reventado. [79] [80]

Como en los recocidos anteriores, la alta temperatura impidió que el mecanismo detector de cartuchos reventados funcionara. A las 16:30, la temperatura en el canal 21/53 era de 450 °C (842 °F) y el tapón que lo cubría y los tres canales vecinos se abrió para permitir una inspección visual, y el metal estaba incandescente. Un cartucho de litio-magnesio debió haber reventado y se incendió. Davey, que estaba enfermo de gripe, fue llamado a las 15:45, y luego su adjunto, Tuohy, que estaba ausente, cuidando a su familia, que tenía gripe, a las 17:00. A las 20:00, se vieron llamas amarillas en la parte trasera del reactor; a las 20:30 eran azules, lo que indicaba que se estaba quemando grafito. [79] [80]

Se utilizaron unos 120 canales. Hombres con trajes protectores y máscaras utilizaron varillas de acero para empujar los elementos de combustible hacia la parte trasera del reactor, pero algunos se atascaron y no pudieron ser movidos. Las varillas de acero salieron al rojo vivo, y se utilizaron postes de andamio. Se decidió despejar los canales circundantes para crear un cortafuegos. En un momento dado, esto tuvo que suspenderse para permitir que se cambiaran los contenedores, para evitar un peligro de criticidad allí. Se trajo un camión cisterna de dióxido de carbono desde Calder Hall , que lo utilizó como refrigerante. [81] [82]

A las 04:30 del 11 de octubre se introdujo dióxido de carbono en el canal 20/56, pero no tuvo ningún efecto notable. A las 07:00 se decidió apagar el fuego con agua, una acción potencialmente peligrosa ya que podría causar una explosión de hidrógeno . Las bombas habían estado en posición desde las 03:45, pero hubo un retraso mientras se cambiaba el turno y el personal se cubría. Las mangueras se conectaron a las 08:55 y se vertieron en dos canales sobre el fuego, inicialmente a un ritmo de 300 galones imperiales por minuto (23 L/s). [81] [82]

Este caudal se incrementó a 800 galones imperiales por minuto (61 L/s), pero sin ningún efecto apreciable. Los ventiladores de apagado se apagaron a las 10:10 y el incendio comenzó a controlarse. Se conectaron dos mangueras más a las 12:00 y el caudal se incrementó a 1.000 galones imperiales por minuto (76 L/s). El caudal comenzó a reducirse a las 06:45 del 12 de octubre y se apagó a las 15:10, momento en el que el incendio ya se había extinguido y el reactor estaba frío. [81] [82]

Liberación radiactiva

Se produjo una liberación a la atmósfera de material radiactivo que se extendió por todo el Reino Unido y Europa. [83] El accidente fue calificado como de nivel 5 (de un nivel máximo de 7) en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares . [84] Se atribuyó a los filtros de la chimenea el mantenimiento de una contención parcial y, por tanto, la minimización del contenido radiactivo del humo que salía de la chimenea durante el incendio. [59] [83] Esto incluía una gran cantidad de tritio, pero resultó ser un peligro radiológico insignificante en comparación con los demás radionucleidos. [85] El incendio liberó aproximadamente 600 terabecquerelios (16 000 Ci) de yodo-131 , 4,6 terabecquerelios (120 Ci) de cesio-137 , 8,8 terabecquerelios (240 Ci) de polonio-210 y 12 000 terabecquerelios (320 000 Ci) de xenón-133 . [86]

El yodo-131, que puede provocar cáncer de tiroides , fue el que más contribuyó a la dosis colectiva en la población general. El polonio-210 y el cesio-137 también fueron importantes. [87] Se ha estimado que el incidente causó 240 casos adicionales de cáncer. [83] De estos, alrededor de 100 cánceres de tiroides fatales y 90 no fatales se debieron al yodo-131, y 70 cánceres fatales y 10 no fatales, en su mayoría cánceres de pulmón, se debieron al polonio-210. [84]

Operaciones de salvamento

El reactor sufrió daños irreparables, pero, en la medida de lo posible, se retiraron las barras de combustible y se selló el bioescudo del reactor, que quedó intacto. En el interior quedan aproximadamente 6.700 elementos de combustible y 1.700 cartuchos de isótopos dañados por el fuego. El núcleo dañado todavía estaba ligeramente caliente como resultado de las reacciones nucleares continuas. En 2000 se estimó que todavía contenía:

y cantidades más pequeñas de otros radionucleidos . [88] La pila Nº 2, aunque no sufrió daños por el incendio, se consideró demasiado insegura para su uso continuo y se cerró poco después. Desde entonces no se han construido reactores refrigerados por aire. La retirada final del combustible del reactor dañado estaba programada para comenzar en 2008 y continuar durante otros cuatro años. Las inspecciones mostraron que no había habido un incendio de grafito y que el daño al grafito estaba localizado, causado por conjuntos de combustible de uranio muy sobrecalentados en las cercanías. [89]

Junta de investigación

Una junta de investigación se reunió bajo la presidencia de Penney del 17 al 25 de octubre de 1957. Su informe (el "Informe Penney") fue presentado al Presidente de la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido y formó la base del Libro Blanco presentado al Parlamento en noviembre de 1957. El informe en sí se publicó en la Oficina de Registro Público en enero de 1988. En 1989 se publicó una transcripción revisada, tras el trabajo para mejorar la transcripción de las grabaciones originales. [90] [91]

Penney informó el 26 de octubre de 1957, dieciséis días después de que se extinguiera el incendio, y llegó a cuatro conclusiones:

Los que habían estado directamente involucrados en los acontecimientos se sintieron alentados por la conclusión de Penney de que las medidas adoptadas habían sido "rápidas y eficientes" y habían "mostrado una considerable devoción al deber". Algunos consideraron que la determinación y el coraje demostrados por Tuohy, y el papel crítico que desempeñó para evitar un desastre total, no habían sido debidamente reconocidos. Tuohy murió el 12 de marzo de 2008; nunca había recibido ningún tipo de reconocimiento público por sus acciones decisivas. El informe de la junta de investigación concluyó oficialmente que el incendio había sido causado por "un error de juicio" de las mismas personas que luego arriesgaron sus vidas para contener el incendio. [93]

La noticia del incendio se vio eclipsada por la crisis del Sputnik . Más tarde, Lord Stockton , nieto de Harold Macmillan , que era primer ministro en el momento del incendio, sugirió que el Congreso de los Estados Unidos podría haber bloqueado el Acuerdo de Defensa Mutua entre los Estados Unidos y el Reino Unido de 1958 entre Macmillan y el presidente de los Estados Unidos Dwight Eisenhower para el desarrollo conjunto de armas nucleares si hubieran sabido que se debía a decisiones imprudentes del gobierno del Reino Unido y que Macmillan había encubierto lo que realmente sucedió. Tuohy dijo de los funcionarios que le dijeron a los Estados Unidos que su personal había causado el incendio que "eran una lluvia de bastardos". [94]

Desmantelamiento

La zona en el año 2005. Una de las chimeneas ya ha sido parcialmente demolida.

La Ley de la Autoridad de Energía Atómica de 1971 creó British Nuclear Fuels Ltd (BNFL) a partir de la división de producción de la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA). Gran parte del sitio de Windscale fue entregado a BNFL, pero las pilas de Windscale permanecieron en manos de UKAEA. La parte del sitio controlada por BNFL pasó a llamarse Sellafield en 1981, pero la parte de UKAEA mantuvo el nombre de Windscale. La Autoridad de Desmantelamiento Nuclear asumió la responsabilidad del sitio cuando se formó el 1 de abril de 2005. Tras una reestructuración de BNFL en 2008, la responsabilidad de su parte del sitio pasó a Sellafield Ltd. Esto incluía las instalaciones de reprocesamiento y almacenamiento de residuos. [95]

Los trabajos de desmantelamiento comenzaron en la década de 1980, con el sellado de un bioescudo, la instalación de ventilación y monitoreo, la eliminación de elementos de combustible sueltos fuera del núcleo y el drenaje del conducto de agua. El 50 aniversario del accidente aumentó la presión para limpiar el sitio de una vez por todas. Dado que el proceso de recocido del grafito no se completó, el posible efecto Wigner siguió siendo un problema. Aunque se consideró poco probable, existía la posibilidad de que parte del uranio hubiera reaccionado con el vapor de agua para formar hidruro de uranio pirofórico ( UH
3
); el uranio expuesto al aire forma dióxido de uranio ( UO
2
). El mayor peligro era el de una explosión de polvo de grafito, pero con 15 toneladas (15 toneladas largas) de uranio en el reactor, todavía existía una remota posibilidad de un accidente de criticidad . [96] [97]

El estanque de almacenamiento de combustible de la pila (PFSP), donde antiguamente se dejaban enfriar los cartuchos irradiados, fue desmantelado en 2013. [98] Más tarde ese año comenzaron los trabajos de demolición de las chimeneas más importantes. Los filtros contaminados fueron retirados después del incendio, y la chimenea de la pila n.° 2 fue demolida parcialmente en 2001. Las chimeneas contaminadas no podían simplemente derribarse, por lo que tuvieron que ser demolidas sistemáticamente de arriba hacia abajo con perforadoras de núcleo, y los escombros fueron transportados al suelo una tonelada a la vez en un pequeño montacargas. Se tuvieron que retirar unas 5.000 toneladas (4.900 toneladas largas) de hormigón, acero y ladrillo. [99] [100]

Se utilizó un robot para retirar los revestimientos de las chimeneas. El hijo de Cockcroft, Chris, y su nieto John estuvieron presentes para observar la demolición de las icónicas galerías de filtrado situadas sobre las chimeneas. [101] Los planes preveían que el combustible y los isótopos se retirarían de las pilas de Windscale en 2030. [102] Aunque los trabajos comenzaron en la década de 1980, se estima que las operaciones de desmantelamiento nuclear durarán más allá de 2040. [103]

Notas

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Referencias

Enlaces externos

54°25′25″N 3°29′54″O / 54.4237, -3.4982