Сесил Келли критическая авария

Article

July 3, 2022

Авария Сесила Келли произошла 30 декабря 1958 года в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико, США. Это одна из 10 критических аварий за пределами ядерного реактора в истории. На момент аварии 1958 года это была третья критическая авария в истории после критической аварии в Зоне национальной безопасности Y-12 в Ок-Ридже, штат Теннесси, США, 16 июня, и критической аварии в Центре ядерных исследований Бинча в Белграде. , Югославия, 15 октября. В соединении плутония, растворенном в жидком реагенте, произошла критическая реакция, и в результате аварии химик Сесил Келли умер от острого радиационного синдрома в течение 35 часов.

развитие мысли

Сесил Келли (16 октября 1920 г. - 31 декабря 1958 г.) была 38-летним химиком с 11-летним опытом работы, более половины своей исследовательской карьеры проработавшей в лаборатории Лос-Аламоса. Одним из основных исследований Келли было использование смесительного бака из нержавеющей стали емкостью около 1000 литров. Внутри бака находился остаточный плутоний-239, оставшийся от других экспериментов и исследований, а также водные растворы, в которых были растворены различные органические растворители и кислоты с целью восстановления для повторного использования. В чистом виде и при температуре окружающей среды и давлении плутоний представляет собой твердый металл серебристого цвета. Быстро обесцвечивается на воздухе и легко растворяется в соляной, йодной и хлорной кислотах.В день аварии в смесительном баке плутоний растворяли в азотной кислоте с сильными коррозионными свойствами и водорастворимом органическом растворителе для стабилизации для предотвращения коррозии контейнеров (0,1 г плутония на 1 л растворителя)), и химики-ядерщики назвали этот раствор обедненным. Однако отходы плутония были «неправильно введены» в резервуар по крайней мере дважды (хотя нет никаких доказательств того, что это было преднамеренно или общедоступно, и нет никаких доказательств того, что Сесил Келли подозревал или был свидетелем этого), а концентрация плутония в бак был В некоторых доменах он был примерно в 200 раз выше, чем изначально предполагаемое состояние. Кроме того, растворенное вещество в растворе перемешивалось неравномерно, поэтому верхняя часть раствора содержала более 3 кг плутония, поэтому концентрация была очень высокой, и она уже была близка к критической массе, прежде чем Келли что-либо предпринял. Между тем, когда Келли активировала смесительный бак, раствор начал бурлить и пузыриться. Плотный водный слой в резервуаре выталкивался наружу и обертывался вокруг чаши, а менее плотный слой, обогащенный плутонием, закручивался к центру контейнера. Среди идеальных свойств наиболее идеальной формой для любого делящегося материала, способного преодолеть свою критическую массу, является сферическая форма с наименьшей площадью поверхности. Раствор с высокой концентрацией плутония не был сферическим, но вихрь сносил раствор к центру, увеличивая плотность на единицу объема, а окружающий слой воды увеличивал коэффициент отражения нейтронов, поэтому растворенный плутоний преодолел критическую массу примерно за 1 второй и вызвал критическую реакцию. Нейтроны в смеси сталкивались с ядрами плутония с достаточной частотой, чтобы вызвать деление, и цепная ядерная реакция с высвобождением нейтронов длилась всего около 200 миллисекунд (0,2 секунды), но в тот момент, когда цепная реакция имела место, выбрасывалось огромное количество нейтронов и гамма-лучей. были выпущены. Этот неконтролируемый выброс ядерной энергии называется критической аварией. Менее чем за 3 секунды слой смеси полностью диспергировался, и критическая реакция прекратилась.

экспозиция

Сесил Келли во время критической аварии поднимался по лестнице и смотрел на содержимое смесительного бака через смотровое окно бака. Два других техника, работавших в лаборатории, видели эффект Черенкова, который представлял собой громкое мигание синего света. Келли упала на землю по таким причинам, как нервная система и бессознательные нарушения или спотыкаясь о лестницу. Келли была сбита с толку и включила и выключила смесительный бак, прежде чем выбежать из здания. Позже другой техник нашел Келли в снегу, в атаксии, кричащим: «Ваше тело в огне!» Думая, что это был несчастный случай, например, воздействие альфа-распада или падение в кислотную ванну, он отвел его в химический смывной душ. и полностью выключил миксер. Было подтверждено, что Келли была почти без сознания, и на место прибыли дополнительные сотрудники. В то время у Келли была эритема, типичный симптом острого радиационного синдрома, ее лицо стало ярко-розовым.Любой инцидент с радиоактивными материалами в Лос-Аламосе должен был быть немедленно расследован группой радиационного контроля. Прежде чем доставить Келли в отделение неотложной помощи, следователи осмотрели помещение, в котором находился смесительный бак, и облучили его детектором радиации, способным обнаруживать альфа-лучи, испускаемые плутонием. Если плутониевая смесь выходила из бака, альфа-активность должна была быть повсюду в комнате, но ничего не было обнаружено. Через 18 минут группа мониторинга начала наблюдать гамма-излучение, и вскоре возле смесительного резервуара они наблюдали очень сильное гамма-излучение, эквивалентное нескольким десяткам рад в час. Такие сильные гамма-лучи могли быть произведены только очень многими продуктами деления. Другие инженеры свидетельствовали, что видели сильный свет, который нельзя было объяснить, и вскоре подтвердили, что произошла критическая авария.

Лечение и смерть Келли

В течение первого часа и сорока минут после аварии Келли постоянно находилась в замешательстве, ее неоднократно рвало и несколько раз тошнило. В результате введения петидина тревожные симптомы улучшились, и вскоре после этого он стабилизировался, пришел в сознание, смог нормально общаться, смог измерить пульс и взять кровь. В это время измеренная частота пульса составляла 160 ударов в минуту, а кровяное давление было 80/40. Тело испускало гамма-лучи, обнаруживаемые детектором радиации, а радиация также была обнаружена в рвотных массах и фекалиях. В результате анализа крови, проведенного через 1 час 40 минут после облучения, были облучены различные элементы в крови и обнаружен натрий-24. У взрослых мужчин облучение в дозе 2 Гр необлученной радиации вызывает симптомы радиоактивного синдрома, но не приводит к летальному исходу. Полулетальная доза составляет 2,4–3,4 Гр, а при дозе 5 Гр и более смерть наступает практически безоговорочно. Другими словами, Келли получил радиацию в семь раз сильнее, чем смертельная доза взрослого мужчины. Медицинский персонал в отделении неотложной помощи вводил Келли петидин и морфин, чтобы облегчить боль, но они знали, что предыдущие исследования радиационного воздействия на животных не предотвратили смерть Келли. В течение шести часов все лимфоциты в крови исчезли. В результате проведения биопсии кости через 24 часа после облучения было подтверждено, что костный мозг был настолько близок к воде, что цвет крови не был виден, а вырабатывалась только бедная кровь без эритроцитов. В ответ Келли продолжали получать переливания крови, но безрезультатно с медицинской точки зрения. В ночь на второй день экспозиции Келли почувствовала, что боль в животе становится все сильнее и сильнее, и ее невозможно было контролировать даже с помощью лекарств. Через 35 часов после воздействия Келли испытала сильную тревогу, возбуждение и

увидеть вместе

план манхэттена

сноска

Original article in Korean language