O incêndio Windscale ocorreu em10 de outubro de 1957na primeira usina nuclear britânica (o local foi mais tarde rebatizado de Sellafield ). O acidente foi classificado como nível 5 na escala do INES .
A estação de energia de Sellafield (anteriormente Windscale) está localizada perto da vila de Seascale, no condado de Cumbria, na costa do Mar da Irlanda. Foi construído no local de uma das Fábricas Reais de Artilharia do governo britânico que fabricava TNT , que foi transformada após a Segunda Guerra Mundial pelo Ministro do Abastecimento para produzir plutônio e outros elementos necessários para equipar o país com armas nucleares .
O site foi projetado logo após a guerra pelo Atomic Energy Research Establishment, sob a direção do Barão William Penney (en) . O trabalho começou em 1947 e foi concluído no final de 1950. Dois reatores nucleares , conhecidos como Windscale Pile 1 e Pile 2, foram construídos. Eles são moderados a grafite, como o reator Hanford americano , mas resfriados a ar.
Este site é o principal complexo da indústria de energia nuclear britânica.
O efeito Wigner ocorre na grafite irradiada, e resulta em fenômenos de rápida descarga de rajadas de energia, com fortes elevações de temperatura que podem causar a ignição do grafite. Essas descargas são produzidas por uma reorganização da estrutura cristalina do grafite após a exposição ao fluxo de nêutrons. Para evitar essas explosões de energia, a técnica usada pelos cientistas ingleses era aquecer o grafite a cerca de 250 ° C , o que amolece a estrutura e permite que os átomos ocupem seu lugar. No momento do acidente, o Reator 1 já havia passado por 8 operações de recozimento, mas os engenheiros e cientistas responsáveis pelo reator não conseguiam explicar por que essas operações estavam se tornando cada vez mais longas e exigiam uma temperatura cada vez mais alta. A cada vez, por falta de experiência no efeito Wigner.
Além da falta de experiência sobre o efeito Wigner dos cientistas e engenheiros responsáveis pelo reator número 1, ele estava sendo usado no momento do acidente em uma configuração diferente daquela para a qual havia sido originalmente projetado (os cartuchos tinham foi carregado com uma mistura de urânio e lítio, para produzir trítio, enquanto o reator foi originalmente projetado apenas para processar urânio). Da mesma forma, os termopares usados para monitorar a temperatura do reator tinham um layout adequado para o primeiro uso, mas não para a produção de trítio.
O 7 de outubro de 1957, os operadores notaram que o reator estava esquentando anormalmente e pensaram que estavam testemunhando uma descarga de energia. Decidiu-se então fazer um ciclo de recozimento para anular o efeito Wigner, operação já realizada 8 vezes no passado. No entanto, o reator se comportou de forma contrária às expectativas, resfriando quase todos os lugares em vez de esquentar. Os operadores então relançaram a operação uma segunda vez em8 de outubro, que desta vez resultou em um aquecimento geral.
O 10 de outubro, o pessoal encarregado do reator começou a notar um comportamento anormal deste último, que continuou a aquecer, enquanto a descarga de Wigner deveria ter sido concluída. Como o reator atingiu 400 ° C , decidiu-se aumentar o seu resfriamento acelerando os ventiladores. Os sistemas de segurança indicaram então a presença anormal de radioatividade na chaminé, o que sugeria que um dos cartuchos do reator havia se quebrado. Esta situação já ocorria no passado, os operadores não se preocuparam e decidiram manter os ventiladores em alta velocidade, pensando que estavam na fase de decaimento do efeito Wigner.
No entanto, o aumento anormal da temperatura não foi devido a uma descarga de energia, mas a um cartucho que se inflamou após se estilhaçar. Os ventiladores, portanto, tinham o efeito de atiçar as chamas, o que explicava o aumento da temperatura. O fogo do cartucho então se espalhou para os outros canais do reator, destruindo vários outros cartuchos contendo o urânio, que por sua vez pegou fogo. Uma tentativa de apagar a lareira empurrando os ventiladores ao máximo resultou no aumento do fogo. Os engenheiros decidiram abrir um painel de inspeção e descobriram que os cartuchos estavam muito quentes. As tentativas de forçar a saída do combustível nuclear dos canais foram malsucedidas, com os cartuchos ficando presos nos canais devido à distorção do calor.
O 11 de outubro, a temperatura foi medida em mais de 1.300 ° C e estimou-se que 11 toneladas de combustível nuclear estavam em chamas. A alta temperatura começou a enfraquecer o casco do reator que ameaçava desabar. Decidiu-se então tentar extinguir o fogo com água (uma tentativa anterior de extinguir com dióxido de carbono havia sido malsucedida, a temperatura muito alta causou um rompimento das moléculas, que então liberaram o oxigênio desta, acelerando a combustão). A extinção com água normalmente deve ser evitada com urânio, que oxida violentamente a essas temperaturas. O risco era que o urânio capturasse o oxigênio da água e liberasse o hidrogênio, que então formava uma mistura explosiva com o ar.
A primeira tentativa foi malsucedida, o fluxo de ar impedindo a água de fazer contato suficiente com as chamas. O engenheiro chefe Tom Tuohy então decidiu parar os fãs. As chamas diminuíram e depois desapareceram e o núcleo do reator apresentou os primeiros sinais de resfriamento. Decidiu-se manter o fluxo de água no reator por 24 horas, para garantir seu completo resfriamento.
Depois que o fogo foi extinto, e embora ainda contivesse 15 toneladas de combustível nuclear, o reator foi lacrado porque se temia que o hidreto de urânio pirofórico fizesse o fogo reiniciar. As investigações realizadas durante as operações de descomissionamento preliminares à demolição do reator mostraram, no entanto, que esses temores eram infundados. A demolição completa do reator número 1 está prevista para 2037 .
O incêndio nuclear causou a liberação de produtos da fissão, essencialmente 740 tera becquerels de iodo 131 , liberados do lado de fora. A nuvem radioativa então viajou pela Inglaterra, carregada pelos ventos, e tocou o continente sem que a população fosse informada.
Parece a partir de documentos oficiais, que caíram no domínio público em 1 r janeiro 1988depois de ter sido classificado como "confidencial" por trinta anos, o então primeiro-ministro Harold Macmillan proibiu a publicação do relatório detalhado sobre as causas do incêndio. Windscale foi posteriormente renomeado para Sellafield .
Não houve evacuação na área, mas as autoridades de saúde estavam preocupadas que o leite pudesse ter sido contaminado a níveis que o tornavam impróprio para consumo. O leite produzido nos 500 km 2 circundantes foi recolhido e destruído (diluído até um milésimo e descarregado no mar da Irlanda ) durante quase um mês.
A principal preocupação nessa época era o iodo-131 , que tem meia-vida de apenas oito dias, mas é incorporado ao corpo humano e se concentra na tireoide . Como resultado, o consumo de alimentos contaminados com iodo-131 freqüentemente leva ao câncer de tireoide .
Das 238 pessoas examinadas, 126 estão levemente contaminadas ao nível da tireoide; a dose máxima registrada é 0,16 sievert . Em comparação, o limite anual para a ingestão de iodo-131 a não ser excedido para o pessoal nuclear corresponde a uma dose de 0,05 sievert para a tireóide. Entre o pessoal da instalação, 96 pessoas presentes, apesar de usarem máscara, doses de tireóide de até 0,1 sievert. Outros 14 agentes são submetidos a uma irradiação externa fraca, que permanece inferior à fornecida por certas radiografias médicas. As doses mais altas medidas nesses agentes são iguais a 0,047 sievert, ou seja, um pouco menos que o limite anual de irradiação de todo o organismo a não ser ultrapassado para o pessoal nuclear. Em 1983, uma pesquisa jornalística britânica anunciou uma taxa de câncer entre crianças superior à média nacional na vila de Seascale , localizada não muito longe de Sellafield ; este ponto não foi confirmado pelo COMARE britânico (Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment) .
Foi estimado inicialmente que o incidente Windscale poderia ter causado 200 cânceres adicionais para a população afetada. Em 2007, esse número foi reavaliado para 240 casos. Estas estimativas baseiam-se, no entanto, em modelação linear sem limiar , utilizada na proteção radiológica individual, mas cuja aplicação à exposição de populações a baixas doses de radiação é considerada ilegítima pelas autoridades de proteção radiológica.
De fato, um estudo realizado em 2010 com trabalhadores diretamente envolvidos na limpeza - e formando a população mais exposta - não identificou consequências significativas de longo prazo para sua saúde.