Токаймура, 1999: критичность в ведре

30 сентября 1999 года в японском городке Токаймура трое рабочих делали привычную работу: готовили раствор уранилнитрата для ядерного реактора. Никто из них не был физиком. Они не знали точно, что делают. В 10:35 один из них — 33-летний Хисаши Оути — увидел синюю вспышку.

Это было черенковское излучение: свет, который испускает среда при прохождении через неё частиц быстрее скорости света в этой среде. В ядерной физике эта синяя вспышка означает одно — критичность.

Оути получил дозу облучения около 17 Зивертов. Смертельной считается доза от 6–8 Зв.

Как это стало возможным

Компания JCO (Sumitomo Metal Mining) обслуживала завод по переработке урана в Токаймуре с 1979 года. Производство шло размеренно, проверки проходили штатно. Но за закрытыми дверями накопилась небрежность, которая в атомной промышленности рано или поздно убивает.

С 1996 года JCO тайно использовала упрощённую технологическую инструкцию, которую составили сами рабочие — без согласования с регулятором. В ней были сокращены шаги, которые казались лишними. Одним из таких «лишних» шагов было использование специального растворителя с безопасной геометрией, не допускающей критичности.

В тот день рабочие готовили обогащённый уран (18,8% по U-235) для реактора «Дзёё». Задача: смешать урановый порошок с азотной кислотой и получить раствор уранилнитрата.

По утверждённому регламенту — последовательно, малыми порциями, в специальном аппарате.

По самодельной инструкции — быстрее и проще: вёдрами в осадительный бак.

К моменту, когда Хисаши Оути вылил из нержавеющего ведра седьмую порцию, суммарная масса урана в баке достигла примерно 16 килограммов. Реакция стала самоподдерживающейся.

10:35. Синяя вспышка

Оути стоял прямо над баком. Масато Синохара — в метре от него. Юкава Ёкогава, бригадир, находился в нескольких метрах в стороне.

Вспышка. Мгновенный поток нейтронов и гамма-излучения. Все трое почувствовали жжение, тошноту, головокружение — классические признаки острой лучевой болезни.

Рабочие немедленно покинули помещение. Реакция продолжалась.

Цепная реакция в баке поддерживалась водой из охладительной рубашки сосуда — вода служила замедлителем нейтронов. Только через 18 часов операторы, наконец, слили воду из рубашки, разрушив геометрию замедления. Реакция остановилась в 06:15 следующего утра.

За эти 18 часов реактор без корпуса, без защиты, без управления — работал в жилом квартале небольшого японского города.

439 000 жителей в радиусе 10 км получили предписание оставаться дома. 161 человек — рабочие и аварийные службы — получили дозы выше 1 мЗв.

83 дня

История Хисаши Оути стала одним из самых задокументированных и этически тяжёлых медицинских случаев в истории радиационной медицины.

Доза 17 Зв разрушила его хромосомы настолько, что клетки просто перестали делиться. Костный мозг был уничтожен полностью. Кожа — главный орган-барьер организма — потеряла способность к регенерации и начала отслаиваться пластами.

Врачи токийской университетской больницы проводили переливания крови, пересадки кожи, введение стволовых клеток от сестры пациента. Оути терял по два литра жидкости в сутки через повреждённую кожу. Сердце останавливалось трижды — каждый раз его реанимировали.

По свидетельствам медицинского персонала, Оути несколько раз говорил: «Я больше не могу терпеть». Вопрос о том, насколько этично было поддерживать его жизнь в таких условиях, до сих пор обсуждается в медицинском сообществе.

21 декабря 1999 года Хисаши Оути скончался от полиорганной недостаточности. Ему было 34 года.

Масато Синохара умер 27 апреля 2000 года от лёгочной и печёночной недостаточности. Ему было 40 лет.

Последствия

Уголовное расследование установило, что JCO нарушала регламент с 1996 года. Против компании и троих руководителей были предъявлены обвинения — впервые в истории японской атомной промышленности за конкретный несчастный случай.

Государственный регулятор получил расширенные полномочия. В отрасли была введена обязательная многоуровневая проверка технологических инструкций.

Завод JCO в Токаймуре так и не возобновил работу.

Почему это важно понимать

Авария в Токаймуре — не сбой оборудования. Реакторы, счётчики, датчики — всё работало штатно. Проблема была в людях, которые упростили правило, потому что так было быстрее. И в системе, которая это допустила.

Именно поэтому критичность в атомной промышленности страхуется не одним барьером, а многими. Физическая геометрия оборудования, дозволенные партии материала, независимые проверки — каждый из этих барьеров был обойдён в Токаймуре ради удобства.

Когда их нет, 16 килограммов уранового раствора в ведре достаточно, чтобы убить людей в центре жилого района.