Nejhorší jaderná nehoda pro Japonsko: Tokaimura 1999

Pokud se japonského jaderného inženýra zeptáte na nejhorší jadernou katastrofu v zemi vycházejícího slunce, odpověď pravděpodobně nebude ani rok 1945 a genocida v Hirošimě či Nagasaki, ani důsledky přírodní katastrofy (zemětřesení a následná tsunami) v roce 2011 ve Fukušimě.

Bude to rok 1999 a nehoda v závodu na jaderné palivo v Tokaimuře (zhruba 120 km od Tokia, pozn. red.) se dvěma civilními oběťmi, jejichž dlouhé umírání plnilo měsíce japonský tisk.

Výroba jaderného paliva ve třech větách

Proces výroby jaderného paliva je poměrně komplikovaný sled těžebních, chemických (konverze, dekonverze), fyzikálních (obohacování) a strojírenských pochodů.

Pracuje se s radioaktivními, jedovatými a většinou leptavými látkami. Jeden z procesních kroků spočívá v rozpuštění sloučenin uranu v kyselině dusičné.

Tento roztok se pak přidáním čpavku samovolně zahřeje za vzniku diuranátu amonného, ze kterého se připraví oxid uraničitý – jaderné palivo do palivových proutků.

A právě tento proces stojí za smrtí dvou japonských techniků z roku 1999.

Zlepšovák, který laxnímu dozoru unikl

V Tokaimuře se od roku 1988 připravovalo palivo pro malé výzkumné reaktory, tedy palivo speciální a v malých objemech. Výrobní linka tak více stála, než byla používána. Pracovníci se střídali, školeními se příliš „neplýtvalo“.

Odsouhlaseným a licencovaným postupem z roku 1984 bylo rozpustit maximálně 2,4 kg uranu v kyselině ve speciální malé nádobě a roztok potom dávkovat do stolitrového sudu chlazeného vodou, kam se přidával čpavek.

Licence procesu a zařízení byla pro obohacení uranu do 20 procent. V počátečních letech se ale připravovalo palivo s obohacením jen do pěti procent.

Proces míchání nejprve v malé nádobě a pak přepouštění do velké nádoby ale „zdržoval “. Japonské firmy mají zažitý zlepšovací proces KAIZEN, kdy jsou zaměstnanci motivovaní zlevnit a zrychlit výrobu.

Rovnou do sudu

V tomto případě se nabízelo namíchat vše naráz ve velké stolitrové nádobě. Zaměstnanci tedy lili uran s kyselinou do sudu rovnou z normálních nerezových kýblů.

Stolitrový sud byl velký, rozpuštěného uranu se tam pak vešly desítky kil. Pro pětiprocentní obohacení to ale vše fungovalo a laxnímu jadernému dozoru provoz proti předpisům nevadil. Bohužel na neštěstí už bylo zaděláno, byť od něj bylo ještě relativně daleko.

K rozšíření „nevědomosti“ navíc přispělo, že výroba paliva byla v Tokaimuře na tři roky přerušena. Až přišel rok 1999, kdy se mělo vyrobit palivo pro rychlý reaktor Jojo, který používá obohacení 18,8 procenta, nikoliv jen „otestované“ pětiprocentní.

Původní pracovníci z roku 1988 byli už jinde, jaderní inspektoři, kteří proces o pět let dříve schválili, také. Noví lidé tak vařili z vody (nejprve myšlenkově, obrazně; nakonec uvidíme, že doslova).

Osudný sedmý kýbl

Technici Hisashi Uči (35 let), Masato Šinohara (39 let) a Yutaka Yokokawa (54 let) začali 29. září 1999 plnit sud roztokem s 18,8procentním obohaceným uranem. Dva z nich to dělali poprvé v životě, třetí měl zhruba měsíční zkušenost.

Jeli podle „osvědčeného zlepšováku“ a lili roztok přímo do velkého sudu, aby si urychlili práci. První den nalili do sudu čtyři kýbly, přičemž se nic nedělo, skončila jim směna a šli domů.

SCHÉMA: Jak probíhala výroba paliva v Tokaimuře

Zdroj: archiv autora

Přišel osudný den, 30. září 1999 ráno se jali pokračovat v započatém díle, dva přímo u sudu – Uči držel u vrchu sudu trychtýř, Šinohara do něj z žebříku vyléval kýbly roztoku. Třetí technik Yokokawa zapisoval, kontroloval data a seděl kousek dál.

Při třetím kýblu toho dne (sedmý celkový, kdy dosáhli v sudu objemu zhruba 40 litrů roztoku uranu o hmotnosti 16 kg) nevědomky v sudu vytvořili neřízený jaderný reaktor s nadkritickým množstvím uranu… Incident je pro zájemce velmi podrobně popsán zde.

Když se aktivuje sodík v těle

Nadkritické množství štěpitelného uranu v sudu vytvořilo neřízenou řetězovou reakci. Roztok se hned začal vařit, modrý záblesk Čerenkovova záření tři nebožáky upozornil, že něco je velmi špatně.

Jak voda v sudu vřela, reakce slábla, při vychladnutí roztoku zase sílila a dávkový příkon záření kolísal. Brzy se ve vzduchu objevily radioaktivní štěpné produkty.

Tři zmínění pracovníci dostali tak velké dávky neutronového záření, že se jim aktivoval přírodní sodík v těle na radioaktivní sodík Na-24 s poločasem přeměny 15 hodin, který byl přímo detekovatelný.

Po počátečním zvracení a bolestech hlavy byli všichni tři odvezeni do nemocnic. Brzy byly z odebraných vzorků z aktivity sodíku odhadnuty efektivní dávky ozáření: 3, 10 a 17 Sv, což byly hodnoty pro zdraví techniků velmi špatné.

Dvacet hodin samovolného reaktoru

Sud byl ale stále neřízeným reaktorem a bylo potřeba štěpnou jadernou reakci nějak zastavit.

Vypuštěním chladicí vody okolo sudu se snížily násobící vlastnosti soustavy a reakce ustala, přidáním kyseliny borité přímo do sudu se zvýšila absorpce neutronů a celý jev se podařilo dostat pod kontrolu.

„Reaktor v sudu“ tak fungoval sám o sobě přes dvacet hodin. Celkově bylo kontaminováno či ozářeno přes 600 osob, tři (oni zmínění technici) těžce, přičemž dva z nich zemřeli.

Smrt v řádu měsíců, peklo na lůžku

Uči a Šinohara dostali efektivní dávky 17 a 10 Sv, což bylo tehdy – a je i dnes pro současnou medicínu – neřešitelné. Japonské zdravotnictví dělalo všechno možné a udržovalo oba po měsíce na přístrojích při životě.

Transplantace kostní dřeně, štěpy kůže, desítky litrů infuzí denně… Nic nepomohlo. Jelikož tyto dávky nejvíce ovlivní DNA a schopnost regenerace buněk (nejdůležitější pro přežití ozáření je kostní dřeň, trávicí trakt a nervová soustava), může zprvu oběť vypadat dobře, ale následky jsou opožděné a velmi drastické.

Zde je ukázán efekt na kůži ruky Šinohary v řádu týdnů (3, 4, 11 týdnů, transplantace štěpů a 21 týdnů).

Pokud vás zajímají další medicínské následky takového ozáření i na jiné orgány, pro opravdu necenzurované informace doporučuji toto video.

VIDEO: Tokaimura – zapomenuté kritické stavy

Zdroj: youtube.com

Nebohý Uči zemřel po tříměsíčních mukách v prosinci 1999; jeho kolega Šinohara trpěl ještě déle a skonal za půl roku utrpení od ozáření.

Třetí ze zasažených Yokokawa, který dostal dávku 3 Sv, přežil a byl jedním z odsouzených (kdo dnes věří, že by byl opravdu viník?) za tento incident.

Celkem bylo při následném odstraňování následků havárie 27 pracovníků vystaveno radiaci a další pak při výstavbě olověné ochrany proti gama záření. Z 600 ozářených nakonec obdrželo 119 lidí dávku vyšší než 1 mSv (a v Japonsku je přírodní pozadí cca 1,5 mSv za rok). Pouze trojice zmíněných techniků obdržela dávky, které vedou k akutní nemoci z ozáření.

Viníci?

Za tuto nehodu stupně INES 4 mohly samozřejmě zmatky v informacích firmy a laxní jaderný dozor.

Ale nakonec to byla lidská chyba L3 (nedostatek schopností a školení), kdy tři technici v podstatě ony dva dny vůbec nevěděli, co mohou způsobit. Pro japonský jaderný sektor to byl velký převrat, kdy zejména státní dozor začal fungoval výrazně proaktivněji.

V příštím díle se podíváme do Brazílie, kde čtyři lidé zemřeli na ozáření z medicínského zdroje v opuštěné nemocnici. Můžete namítnout, že se nejedná o jadernou elektrárnu, na druhou stranu tento incident měl více obětí, než bylo v kterémkoli z dosavadních dílů našeho seriálu…