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-2.jpg/500px-Three_Mile_Island_(color)-2.jpg) スリーマイル島原子力施設、 1979年頃 | |
| 日付 | 1979年3月28日 |
|---|---|
| 時間 | 04:00 (東部標準時UTC−5) |
| 位置 | 米国ペンシルベニア州ドーフィン郡ロンドンデリー郡 |
| 結果 | INESレベル 5 (広範囲にわたる影響を伴う事故) |
| 指定された | 1999年3月25日[1] |
スリーマイル島事故は、スリーマイル島原子力発電所の2号炉（TMI-2）の部分的な原子炉メルトダウンである。ペンシルバニア州ハリスバーグ近郊のロンドンデリー郡のサスケハナ川で発生した。原子炉事故は1979年3月28日午前4時に始まり、放射性ガスと放射性ヨウ素が環境に放出された。[2] [3]これは米国の商業用原子力発電所史上最悪の事故である。[4] 7段階の対数国際原子力事象評価尺度では、TMI-2原子炉事故はレベル5、「より広範な影響を伴う事故」と評価されている。[5] [6]
事故は非核二次系の故障から始まり[7]、続いて一次系のパイロット操作式安全弁（PORV）が開いたまま固着し[8]、加圧隔離冷却ループから大量の水が漏れ出した。機械的な故障は、プラントの運転員が当初、状況を冷却材喪失事故（LOCA）として認識できなかったことでさらに悪化した。TMIの訓練と操作手順では、運転員と管理者はLOCAによって引き起こされた悪化する状況に十分な準備ができていなかった。事故中、これらの不備は、制御設計の不備、複数の類似した警報の使用、冷却材の在庫レベルまたは開いたままのPORVの位置を示す機器の故障などの設計上の欠陥によってさらに悪化した[9] 。
この事故は一般大衆の反原子力安全への懸念を高め、原子力産業に対する新たな規制をもたらした。また、新しい原子炉を建設する取り組みの衰退を加速させた。[10] 反核運動家たちは、事故による地域の健康への影響について懸念を表明した。[11]事故以来、その地域とその周辺の癌の発生率を分析したいくつかの疫学研究では、癌の発生率が統計的に有意に増加したと判定されたが、他の研究ではそうではなかった。このような研究の性質上、事故と癌との因果関係を証明することは困難である。 [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] TMI-2の浄化作業は1979年8月に始まり、1993年12月に正式に終了し、総費用は約10億ドル（2023年には20億ドルに相当）であった。[19] TMI-1は1985年に再稼働したが、営業損失のため2019年に廃止された。マイクロソフトとのデータセンターへの電力供給契約の一環として、2028年までに再稼働する予定である。 [20]
事故
背景
事故発生前の夜間、TMI-2原子炉は97%の出力で稼働していたが、TMI-1原子炉は燃料交換のため停止していた。[22] 1979年3月28日水曜日の部分的な炉心溶融に至る一連の主要な出来事は、東部標準時午前4時00分36秒に、加圧水型原子炉の3つの主要な水/蒸気ループのうちの1つであるTMI-2の二次ループで始まった。[23]
事故の当初の原因は、11時間前に、二次ループの水を浄化する高性能フィルターである8台の復水浄化装置のうち1台の詰まりをオペレーターが修理しようとしたときに発生した。これらのフィルターは、水中のミネラルやその他の不純物が蒸気発生器に蓄積するのを防ぎ、二次側の腐食速度を低下させるように設計されている。
これらの樹脂フィルターでは詰まりがよく発生し、通常は簡単に修理できますが、このケースでは、詰まった樹脂を圧縮空気で押し出す通常の方法がうまくいきませんでした。作業員は、圧縮空気を水中に吹き込み、水の力で樹脂を除去することにしました。樹脂を押し出す際に、少量の水が開いたままのチェックバルブを通り抜け、計器用空気ラインに入り込みました。これにより、最終的に給水ポンプ、復水ブースターポンプ、復水ポンプが午前 4 時頃に停止し、タービンがトリップしました。
原子炉の過熱と安全弁の故障
蒸気発生器への給水が停止したため、原子炉冷却材システム（RCS）[24]からの熱伝達が大幅に減少し、RCSの温度が上昇した。急速に加熱された冷却材は膨張して加圧器に押し寄せ、 [25] [26] [27]、上部の蒸気泡を圧縮した。RCS圧力が2,255 psi（155.5 bar）に上昇すると、パイロット操作式安全弁（PORV）が開き、蒸気は配管を通じて格納容器建屋地下の原子炉冷却材ドレンタンク[28]に逃がされた。RCS圧力は上昇を続け、タービントリップの8秒後に原子炉保護システムの高圧トリップ設定値である2,355 psi（162.4 bar）に達した。原子炉は自動的にトリップし、制御棒が重力によって炉心に落下して核分裂連鎖反応が停止し、核分裂による熱の発生が止まった。蒸気はタービンで使用されなくなり、蒸気発生器に供給されなくなったため、原子炉の一次水ループからの熱除去は、タービンバイパス弁を使用して蒸気発生器の二次側に残っている少量の水を蒸気で凝縮器に送ることに限られていました。[29] [30] [31]
給水ポンプが作動すると、3 台の緊急給水ポンプが自動的に起動した。オペレーターはポンプが作動していることに気付いたが、2 本の緊急給水ラインのそれぞれでブロック バルブが閉じられ、両方の蒸気発生器への緊急給水の流れがブロックされていることに気付かなかった。1 台のブロック バルブのバルブ位置表示灯は黄色のメンテナンス タグで覆われていた。オペレーターが 2 台目のバルブのライトを見逃した理由は不明だが、1 つの説では、オペレーター自身の大きな腹で見えなかったという。[32] 2 日前の監視テスト中にバルブが閉じられたままになっていた可能性がある。[33] [34]ブロック バルブが閉じられたため、システムは水を汲み上げることができなかった。これらのバルブの閉鎖は、すべての補助給水ポンプがメンテナンスのために閉鎖されている場合は原子炉を停止しなければならないという原子力規制委員会(NRC) の重要な規則に違反していた。これは後に NRC の職員によって重要な欠陥として指摘された。[35]
原子炉がトリップした後、二次系の蒸気弁が作動して蒸気発生器の温度と圧力を下げ、RCSを冷却して設計どおりにRCS温度を下げ、その結果一次冷却材が収縮した。冷却材が収縮し、開いたPORVから冷却材が失われたため、RCS圧力は低下し、タービントリップの15秒後にピークに達した加圧器レベルも低下した。また、タービントリップの15秒後、冷却材圧力はPORVのリセット設定値である2,205 psi（152.0 bar）まで低下した。PORVのソレノイドへの電力は自動的に切断されたが、安全弁は開いたままで冷却水が放出され続けた。[36]
事故後の調査で、PORV の表示は、オペレーターの制御装置、計器、警報器に特定された多くの設計上の欠陥の 1 つでした。[9]バルブの実際の位置を直接示すものはありませんでした。始動テスト中に PORV が開いたままになった後に設置された制御パネルのライト[37]が、 PORV が開いたときに点灯しました。[38]そのライト (「ライトオン - RC-RV2 開」[39]と表示)が消えたとき、オペレーターはバルブが閉じていると信じました。実際には、ライトが点灯していたのは、PORV パイロット バルブのソレノイドに電力が供給されていることを示しているだけで、PORV の実際の状態を示していませんでした。[40]メイン リリーフ バルブが開いたままになっている間、オペレーターはランプが点灯していないということはバルブが閉じていることを意味すると考えました。その結果、数時間にわたって問題を正しく診断できませんでした。[41]
オペレーターは、PORV インジケーターの曖昧な性質を理解し、メインの安全弁が閉じていることを確認するための別の方法を探すよう訓練されていなかった。下流温度インジケーターのセンサーは、パイロット操作式安全弁と加圧器安全タンクの間のテールパイプに設置されており、オペレーターが通常より高い数値に気付いていれば、バルブが詰まっていることを示唆していた可能性がある。しかし、それは事故後に使用されるように設計された「安全等級」インジケーターの一部ではなく、人員はそれを使用する訓練を受けていなかった。また、高さ 7 フィートの計器パネルの後ろに配置されていたため、事実上見えなかった。[42]
原子炉一次冷却システムの減圧
事故発生から1分も経たないうちに、RCS圧力が低下しているにもかかわらず、加圧器の水位が上昇し始めた。PORVが開いたままになっているため、RCSから冷却材が失われ、冷却材喪失事故（LOCA）が発生した。LOCAの予想される症状は、RCS圧力と加圧器の水位の両方が低下することだった。運転員の訓練とプラント手順では、2つのパラメータが逆方向に変化する状況はカバーされていなかった。加圧器の水位が上昇したのは、加圧器上部の空間にある蒸気が開いたままになっているPORVから放出され、失われた在庫によって加圧器の圧力が低下したためである。加圧器の圧力低下により、冷却材ループから水が流入し、燃料の崩壊熱の助けを借りて原子炉圧力容器頭部に蒸気泡が発生した。[43]
この蒸気泡は運転員には見えず、このメカニズムは訓練されていなかった。加圧器内の水位が高いという兆候は混乱を招いた。運転員は、訓練では絶対に許してはならないと教えられていた一次ループが「固まる」（つまり、加圧器内に蒸気ポケットバッファが存在しない）ことを懸念したからである。この混乱は、事故をLOCAとして認識できなかった最初の失敗の主な原因であり[44]、運転員は、システムが過剰充填されているのではないかとの懸念から、PORVが固まって炉心冷却材が失われ始めた後に自動的に起動した緊急炉心冷却ポンプを停止した。[45] [46] [47]
PORVが開いたままだったため、PORVからの排出物を収集する加圧器リリーフタンクが満杯になり、格納容器のサンプが満杯になり、午前4時11分に警報が鳴った。この警報は、PORV排出ラインの通常より高い温度と、異常に高い格納容器建屋の温度と圧力とともに、LOCAが進行中であることを明確に示していたが、これらの兆候は当初、運転員によって無視された。[48] [49]午前4時15分、加圧器リリーフタンクのリリーフダイヤフラムが破裂し、放射性冷却材が一般格納容器建屋に漏れ始めた。この放射性冷却材は、午前4時39分にサンプポンプが停止するまで、格納容器建屋のサンプから主格納容器の外にある補助建屋にポンプで送られた。[49]
部分的なメルトダウンと放射性物質のさらなる放出
午前5 時 20 分頃 、原子炉圧力容器頭部で蒸気泡が成長し始めてからほぼ 80 分後、一次ループの 4 つの主原子炉冷却ポンプが、水ではなく蒸気泡と水の混合物が通過したためにキャビテーションを起こし始めた。ポンプは停止され、自然循環によって水の動きが続くと考えられていた。システム内の蒸気は炉心を通る流れを妨げ、水が循環を停止すると、蒸気に変換される量が増えていった。 午前 6 時過ぎに原子炉炉心の上部が露出し、高熱によって原子炉炉心で発生した蒸気とジルカロイ核燃料棒被覆管の間で反応が起こり、二酸化ジルコニウム、水素、および追加の熱が発生した。この反応により核燃料棒被覆管が溶融し、燃料ペレットが損傷し、放射性同位元素が原子炉冷却材に放出され、水素ガスが発生し、その日の午後遅くに原子炉格納容器で小規模な爆発を引き起こしたと考えられている。[50]
- 2B入口
- 1A入口
- 空洞
- ゆるんだコア破片
- 地殻
- 以前に溶融した物質
- 下部プレナムの破片
- ウランが枯渇した可能性のある地域
- アブレーションされた炉内計器ガイド
- バッフルプレートの穴
- バイパス領域の内部表面に予め溶融した材料をコーティングする
- 上部グリッドの損傷
午前6時に制御室でシフト交代があった。新しく到着した人がPORVテールパイプと貯蔵タンクの温度が異常に高いことに気づき、ブロックバルブと呼ばれるバックアップを使用してPORV経由の冷却材の排出を遮断したが、すでに一次ループから約32,000米ガロン（120,000リットル）の冷却材が漏れていた。[51] [52]問題が発生してから165分後の午前6時45分になって初めて、汚染された水が検出器に到達して放射線警報が作動した。その時までには一次冷却水の放射線レベルは予想レベルの約300倍に 達し、総合格納容器建屋は毎時800レムの放射線レベルで深刻に汚染されて いた。
緊急事態宣言とその直後の状況
午前6時56分、 発電所の監督者が現場エリアの緊急事態を宣言し、30分も経たないうちに発電所長のゲイリー・ミラーが全面緊急事態を発表した。[53] メトロポリタン・エジソン（Met Ed）はペンシルバニア緊急事態管理局に通報し、同局は州および地方機関、ペンシルベニア州知事 リチャード・L・ソーンバーグ、副知事ウィリアム ・スクラントン3世に連絡を取り、ソーンバーグはスクラントン3世に事故に関する情報収集と報告の責任を委ねた。[54]発電所の作業員の不確実性は、Met Edが政府機関や報道機関に対して、特に敷地外への放射能放出の可能性と深刻さについて行った断片的、曖昧、または矛盾した声明に反映されていた。[55]
スクラントンは記者会見を開き、この可能性について安心させながらも困惑し、「少量の放射線放出があったが...通常の放射線レベルの上昇は検出されなかった」と述べた。これは、放射能は放出されていないと主張する別の当局者とメトロポリタン教育省の声明によって否定された。[56]発電所の計器と敷地外の検出器の測定値は、一時的であり、当時高度に汚染されていた原子炉の封じ込めが維持されている限り、公衆衛生を脅かす可能性は低いレベルであったが、放射能放出を検出した。[57]
州当局は、メットエド社が工場から蒸気を排出する前に彼らに知らせなかったことに怒り、同社が事故の重大性を軽視していると確信し、NRCに頼った。[58]メットエド社から事故の知らせを受けた後、NRCはメリーランド州ベセスダの緊急対策本部を立ち上げ、スタッフをスリーマイル島に派遣した。NRCのジョセフ・ヘンドリー委員長とビクター・ギリンスキー委員[59]は当初、この事故を「懸念すべきだが警戒すべきではない」と見ていた。[60]
ギリンスキーは記者や議会議員に状況を説明し、ホワイトハウスのスタッフに報告し、午前10時に他の2人の委員と会談した。しかし、NRCは州と同様に正確な情報を得るのに問題を抱えており、さらに緊急事態に対処するための組織的な準備が不十分で、明確な指揮命令系統がなく、電力会社に指示したり、地域からの避難を命じたりする権限がなかった。[61]
2009年の記事で、ギリンスキーは「原子炉操作員が燃料温度を融点近くまで測定していた」ことを知るのに5週間かかったと書いている。[62]さらに彼は「原子炉容器が物理的に開けられるまで何年も経ってから、発電所操作員が午前8時頃にNRCに電話した時にはウラン燃料のおよそ半分がすでに溶けていたことが分かった」と書いている。[62]
制御室のスタッフは、一次ループの水位が低く、炉心の半分以上が露出していることをまだ理解していませんでした。作業員のグループが熱電対から手動で読み取り、一次ループの水のサンプルを採取しました。緊急事態発生から 7 時間後、新しい水が一次ループにポンプで送り込まれ、ループに水が満たされるように圧力を下げるためにバックアップの安全弁が開かれました。16 時間後、一次ループのポンプが再びオンになり、炉心温度が下がり始めました。炉心の大部分が溶融し、システムは危険な放射能に汚染されていました。[要出典]
事故の翌日、3月29日、制御室の作業員は原子炉容器の健全性を確認する必要があった。これを行うには、誰かがホウ素濃度のサンプルを採取し、原子炉を完全に停止させるのに十分なホウ素が一次系にあることを確認する必要があった。2号機の化学監督、エドワード・「エド」・ハウザーは、同僚たちが躊躇したため、サンプル採取を自ら申し出た。シフト監督のリチャード・デュビエルは、 2号機の放射線防護主任、ピート・ベレスにハウザーに同行するよう依頼した。ベレスは空気中の放射線レベルを監視し、 2人とも過剰被曝しないようにする。 [63] [64] [65] [66]
2人は、手袋3組、ゴム長靴1足、人工呼吸器という過剰な防護服を着て、原子炉補助建屋を歩き回り、サンプルを採取した。しかし、ハウザーは測定中にポケット線量計を紛失していた。採取したサンプルは「アルカセルツァーのよう」で、1,000レム/時という高放射能を帯びていたとハウザーは指摘した。2人は建屋で5分過ごした後、撤退した。ハウザーは、NRCの四半期ごとの放射線被曝線量限度（1979年は3レム/四半期）を1レム超過していたため、次の四半期になってようやく仕事に復帰できた。[67] [68] [69] [70]
事故から 3 日後、圧力容器のドーム[要説明]に水素の泡が見つかり、懸念の的となった。水素爆発は圧力容器を破る可能性があり、その規模によっては格納容器の完全性が損なわれ、放射性物質が大量に放出される可能性がある。しかし、圧力容器内には水素が燃焼または爆発するための前提条件である酸素が存在しないことが判明した。水素の泡を減らすための措置が直ちに取られ、翌日には大幅に小さくなった。その後 1 週間にわたって、触媒再結合装置を使用して、また直接大気中に放出することで、原子炉から蒸気と水素が除去された。[要出典]
放出された放射性物質の特定
放出は、PORV が開いたままの状態で被覆が損傷したときに発生しました。核分裂生成物が原子炉冷却材に放出されました。PORV が開いたままで冷却材喪失事故がまだ進行中だったため、核分裂生成物および/または燃料を含む一次冷却材が放出され、最終的に補助建屋に流れ込みました。補助建屋は格納容器境界の外側にありました。
これは、最終的に鳴った放射線警報によって証明された。しかし、放出された核分裂生成物のごく一部が室温で固体であったため、環境中の放射能汚染はほとんど報告されなかった。TMI-2施設の外部では、TMI-2事故による放射線レベルは顕著ではなかった。ロゴビン報告書によると、放出された放射性同位元素の大部分は希ガスのキセノンとクリプトンであり、その結果、発電所付近の200万人に平均1.4ミリレム（14マイクロシーベルト）の被曝をもたらした。[71]比較すると、患者は胸部X線検査で3.2ミリレム（32マイクロシーベルト）を受けており、これは発電所付近で受ける平均被曝量の2倍以上である。 [72]平均して、米国居住者は自然発生源から年間約310ミリレム（3,100マイクロシーベルト）の放射線を浴びている。 [ 73 ]
事故から数時間後、米国環境保護庁（EPA）は、原発に最も近い3つの観測所で毎日の環境サンプル採取を開始した。4月1日には11の観測所で継続的なモニタリングが開始され、4月3日には31の観測所に拡大された。省庁間の分析では、事故により放射能がバックグラウンドレベルを超えて上昇し、その地域の住民に1人でも追加の癌による死亡を引き起こすほどではなかったと結論付けられたが、EPAは水、土壌、堆積物、植物サンプルに汚染を発見しなかったため、ベータ放射線の測定は含まれなかった。 [74]
中国の大気圏内核兵器実験を検知できるほど感度の高い放射線監視装置を持っていた近隣のディキンソン大学の研究者らは、その後2週間にわたりその地域の土壌サンプルを採取したが、降雨後を除いて放射能レベルの上昇は検出されなかった（おそらく事故ではなく、自然のラドンの放出によるものと思われる）。[75]また、事故後に原子炉から50マイル（80キロ）以上離れた場所で捕獲されたオジロジカの舌には、発電所のすぐ近くの郡のシカよりも大幅に高いレベルのセシウム137が含まれていた。それでも、その上昇レベルは、大気圏内核兵器実験の最盛期に国内の他の地域でシカに見られたものよりは低かった。[76]放射能の放出量が増加していたとすれば、牛や山羊の乳サンプルでヨウ素131とセシウム137の濃度上昇が検出されると予想された。[77]その後の研究では、公式の排出量は入手可能な線量計データと一致していると指摘されているが、[78]特に初期の放出に関してはこのデータの不完全さを指摘する人もいる。[79]
ケメニー委員会
複数の州政府および連邦政府機関がこの危機について調査を開始したが、最も有名なのは1979年4月にジミー・カーター大統領によって設置されたスリーマイル島事故に関する大統領委員会であった。[80]この委員会は、原子力賛成派または反対派の意見が強くないという理由で特別に選ばれた12人で構成され、委員長はダートマス大学学長のジョン・G・ケメニーであった。委員会は6ヶ月以内に最終報告書を作成するよう指示され、公聴会、証言録取、文書収集を経て、1979年10月31日に完成した調査報告書を発表した。[81]
1979年にケメニー委員会が英国気象庁と原子力規制委員会のデータを基にまとめた公式データによると、この事故で最大480PBq（13MCi）の放射性希ガス（主にキセノン）が放出された。[82]これらの希ガスは比較的無害であると考えられており、甲状腺がんを引き起こすヨウ素131は481～629GBq（13.0～17.0Ci）しか放出されなかった。[82]これらのデータによる総放出量は、原子炉内の推定370EBq（10GCi）の比較的小さな割合であった。その後、炉心の約半分が溶融し、燃料棒の約90％の被覆管が破損し、[21] [83]炉心の5フィート（1.5メートル）が消失し、約20米トン（18 トン）のウランが圧力容器の底部に流れ込み、コリウムの塊を形成していたことが判明しました。[84]被覆管に次ぐ第2レベルの格納容器である原子炉容器は健全性を維持し、損傷した燃料をほぼすべての放射性同位元素とともに炉心に閉じ込めました。[85]
反核政治団体はケメニー委員会の調査結果に異議を唱え、TMIから数百マイル風下の場所では放射線レベルが通常の7倍にも達するという証拠が他の独立した測定によって得られていると主張した。 [86] 元原子力産業幹部で反核運動家でもあるアーニー・ガンダーセンは[87]、「NRCのウェブサイトの数字は100倍から1,000倍間違っていると思う」と述べた。[88] [検証が必要] [89]ガンダーセンは圧力監視データに基づき、1979年3月28日午後2時直前に水素爆発が起こり、高線量の放射線が発生する原因となったという証拠を提示している。ガンダーセンは4人の原子炉操作員の宣誓供述書を引用し、それによると発電所長は劇的な圧力スパイクに気付き、その後内部圧力が外部圧力まで低下したとしている。ガンダーセンはまた、制御室が揺れ、ドアの蝶番が吹き飛んだと主張した。しかし、NRCの公式報告書では単に「水素燃焼」とだけ言及されている。[88] [検証が必要]
ケメニー委員会は「燃焼または爆発により、格納容器内の圧力が平方インチあたり28ポンド（190 kPa）上昇した」と言及した[90]が、ワシントンポスト紙は「午後2時頃、圧力が巨大な冷却ポンプを稼働できるレベルまで低下した時点で、小規模な水素爆発が原子炉を揺さぶった」と報じた[91] 。 1980年代にエネルギー省のために行われた調査では、最初の数日間はほとんど気づかれなかった水素燃焼（爆燃）は、事故発生から9時間50分後に発生し、持続時間は12秒から15秒で、爆発を伴わなかったことが判明した[ 92] [93]。
調査では、バブコック・アンド・ウィルコックス、メトロポリタン・エド、ジェネラル・パブリック・ユーティリティーズ、NRCの品質保証とメンテナンスの不備、不十分なオペレーターの訓練、重要な安全情報の伝達不足、管理の不備、自己満足について厳しく批判したが、原子力産業の将来について結論を出すことは避けた。[94]ケメニー委員会からの最も厳しい批判は、「NRCと原子力産業の組織、手順、慣行、そして何よりも姿勢に根本的な変化が必要になる」というものだった。[95]ケメニーは、オペレーターの行動は「不適切」だったが、作業員は「従う必要のある手順に従って作業しており、我々の調査と研究により、手順が不十分であることが示された」、また制御室は「事故管理に非常に不十分だった」と述べた。[96]
ケメニー委員会は、バブコック・アンド・ウィルコックスのPORVがこれまでに11回故障しており、そのうち9回は開位置で故障し、冷却材が漏れ出していたことを指摘した。TMIでの最初の一連の出来事は、18か月前にバブコック・アンド・ウィルコックスの別の原子炉であるデイビス・ベッセ原子力発電所でも繰り返されていた。唯一の違いは、デイビス・ベッセの運転員がバルブの故障を20分後に特定したのに対し、TMIでは80分かかったこと、そしてデイビス・ベッセの施設は9%の電力で稼働していたのに対し、TMIは97%だったという事実である。バブコックの技術者は問題を認識していたが、同社は顧客にバルブの問題を明確に通知しなかった。[97]
ペンシルベニア州下院は独自の調査を実施し、避難手順の改善の必要性に焦点を当てた。[要出典]
1985年にはテレビカメラを使って損傷した原子炉の内部を視察した。1986年には原子炉容器の底部のコリウム層からコアサンプルと残骸のサンプルが採取され、分析された。[98]
緩和政策
自主避難
3月28日水曜日、事故発生から数時間後、スクラントン副知事は記者会見に出席し、メトロポリタン・エドが州政府に「すべては制御下にある」と保証したと述べた。[99]その日遅く、スクラントンは声明を変更し、状況は「会社が当初我々に信じさせたよりも複雑である」と述べた。[99]放射能放出については矛盾した声明があった。[100]学校は閉鎖され、住民は屋内に留まるよう促された。農家は家畜を屋根の下に置き、貯蔵された飼料を与えるよう指示された。[99] [100]
NRC委員長の助言に基づき、あらゆる予防措置を講じるという観点から、放射線の影響を特に受けやすい可能性のある人々、つまり妊婦や未就学児は、追って通知があるまでスリーマイル島原子力発電所の半径 5 マイル以内の地域から退避するよう勧告します。また、この地域にあるすべての学校の閉鎖も命じました。
ソーンバーグ知事は、NRCのジョセフ・ヘンドリー委員長の助言を受けて、「スリーマイル島原子力発電所から半径5マイル以内の妊婦と未就学児童」の避難を勧告した。避難区域は3月30日に半径20マイルに拡大された。 [101]数日のうちに、14万人がその地域を離れた。[21] [99] [102]半径20マイル以内の663,500人の人口の半分以上がその地域に残った。[101] 1979年4月に実施された調査によると、避難者の98％が3週間以内に自宅に戻った。[101]
TMI後の調査では、ペンシルベニア州当局とNRCによる事故処理に満足したアメリカ国民は50％未満であり、調査対象者は電力会社（一般公益事業会社）と発電所設計者に対してさらに不満を抱いていたことが明らかになった。[103]
原子力産業への影響
IAEAによると、スリーマイル島事故は世界の原子力発電の発展における重大な転換点となった。[104] 1963年から1979年まで、建設中の原子炉の数は1971年と1978年を除いて毎年増加した。しかし、この事故の後、米国で建設中の原子炉の数は1980年から1998年にかけて減少し、建設費が増加し、一部の原子炉の完成日が遅れた。[105]発注されていた同様のバブコック・アンド・ウィルコックス製原子炉の多くはキャンセルされた。1980年から1984年の間に、米国では合計52基の原子炉がキャンセルされた。[106]
この事故は米国の原子力産業の終焉のきっかけにはならなかったが、その歴史的な成長にストップをかけた。さらに、1973年の石油危機と、危機後の分析でベースロードの過剰供給の可能性が結論付けられた結果、計画されていた原子力発電所40基が事故前にすでに中止されていた。事故当時、129基の原子力発電所が承認されていたが、そのうち完成したのは稼働していない53基のみだった。 7年後のチェルノブイリ原発事故によって複雑化した長期にわたる審査プロセスの間に、安全上の問題と設計上の欠陥を修正するための連邦政府の要件はより厳しくなり、地元の反対はより激しくなり、建設期間は大幅に長くなり、コストは急騰した。[107] 2012年まで[108]、米国では前年の1978年以来、原子力発電所の建設開始が認可されていなかった。世界的に、原子力発電所の建設増加は、1986年のより壊滅的なチェルノブイリ原発事故によって終了した（グラフを参照）。
掃除
当初、GPUは原子炉を修理して再稼働させる計画だった。[109]しかし、TMI-2は損傷と汚染がひどく、運転を再開できなかったため、原子炉は徐々に停止され、永久に閉鎖された。TMI-2はわずか3か月しか稼働していなかったが、原子炉容器は破壊され、格納容器は歩いても危険な状態だった。浄化作業は1979年8月に始まり、1993年12月に正式に終了したが、浄化費用は総額約10億ドルだった。[19] ベンジャミン・K・ソバクールは、2007年の主要なエネルギー事故の予備評価で、TMI事故による物的損害は総額24億ドルと推定した。[110]
作業は、敷地内の清掃と除染、特に損傷した原子炉の燃料除去に重点が置かれました。1985年から、約100ショートトン（91トン）の放射性燃料が敷地内から除去されました。計画と作業は、被害に関する楽観的な見方が強すぎたために部分的に妨げられました。[111]
1988年、NRCは、2号機の敷地をさらに除染することは可能だが、残留放射能は公衆衛生と安全に脅威を与えないほど十分に封じ込められていると発表した。除染作業の最初の主要段階は1990年に完了し、作業員は150ショートトン（140t）の放射能残骸をアイダホ州に輸送し、エネルギー省の国立工学研究所に保管した。しかし、汚染された冷却水が格納容器の建物に漏れ出し、建物のコンクリートに染み込んでしまったため、放射性残留物を除去するのは不可能だった。そのため、放射線レベルを低下させ、1号機と2号機の両方を廃止することで得られる潜在的な経済的利益を生かすために、さらなる除染作業は延期された。[19]
健康への影響と疫学
事故後、調査は放出された放射能の量に焦点が当てられた。合計で約2.5メガキュリー（93PBq）の放射性ガスと約15キュリー（560GBq）のヨウ素131が環境に放出された。[112]アメリカ原子力協会によると、公式の放射能放出数値を使用すると、「発電所から10マイル以内に住む人々の平均放射線量は8 ミリレム（0.08mSv ）で、個人あたりの被ばく量は100ミリレム（1mSv）以下だった。8ミリレムは胸部X線検査とほぼ同等で、100ミリレムは米国住民が1年間に受ける平均背景放射線量の約3分の1にあたる。」[113]
健康研究者のジョセフ・マンガーノによると、初期の科学出版物では、これらの数字に基づいて、TMIの周囲10マイル（16 km）の地域では追加の癌による死亡者はいないと推定されていました。 [86]発電所から10マイル以上離れた地域の疾病率は調査されていませんでした。[86] 1980年代の地元の運動は、健康への悪影響に関する逸話的な報告に基づいて、科学的研究の委託につながりました。さまざまな疫学研究は、事故が観察可能な長期的な健康影響を及ぼさなかったと結論付けています。[12] [16] [114] [115]
スティーブン・ウィング博士による査読済み研究論文によると、1979年から1985年の間にTMIから10マイル以内の住民の間でがんが著しく増加した。[116] 2009年、ウィング博士は事故中の放射線放出はおそらくNRCの推定より「数千倍」多かったと述べた。ペンシルバニアがん登録の遡及的研究では、TMIの南側のいくつかの郡（ただし、原子炉があったドーフィン郡ではそうではなかった）と高リスクの年齢層で甲状腺がんの発生率が増加したが、これらの発生率と事故との因果関係は示されなかった。 [13] [14]ピッツバーグ大学のタルボット研究室は、TMIの住民の間でがんリスクがわずかに増加したことを報告した。[15]最近の研究では、「他の放射線被曝集団の観察結果と一致する結果」が得られ、「[スリーマイル島]から放出された放射線が、TMI周辺の集団の[甲状腺がん]の分子プロファイルを変化させた可能性がある」と示唆され、因果関係を決定的に証明したわけではないものの、潜在的な因果メカニズムを確立した。[117]
疫学者の間では信頼性の低い組織である放射線と公衆衛生プロジェクト[118]は、事故の2年後に風下の地域で乳児死亡率が急上昇したことを示すマンガノの計算を引用した。[86] [119]逸話的な証拠はまた、その地域の野生生物への影響を記録している。[86] ジョン・ゴフマンは、査読を受けていない独自の低レベル放射線健康モデルを使用して、1979年のスリーマイル島事故による333人の過剰な癌または白血病による死亡を予測した。[11]現在進行中のTMI疫学研究では、正確なデータの欠如による線量推定の問題や病気の分類に関する議論が伴っている。[120]
活動と法的措置
この事故は反核団体の信頼性を高め、世界中で抗議運動を引き起こした。[121] [122]アメリカ海軍時代に原子力を専門としていたカーター大統領は、原子力発電所を視察した後、閣僚に対し事故は軽微なものだと伝えたが、原子力に反対する民主党員の怒りを買うのを避けるため、公の場ではそう言わなかったと伝えられている。[123]
アメリカ国民は事故による放射性ガスの放出を懸念し、その後数ヶ月にわたって国内各地で反核デモを数多く行った。最大のデモは1979年9月にニューヨークで行われ、20万人が参加し、ジェーン・フォンダやラルフ・ネーダーが演説した。[124] [125] [126]ニューヨークでの集会は、ミュージシャンズ・ユナイテッド・フォー・セーフ・エネルギーが9月19日から23日までマディソン・スクエア・ガーデンで行った「ノー・ニュークス」コンサートと併せて行われた。前年の5月には、カリフォルニア州知事ジェリー・ブラウンを含む推定6万5000人がワシントンDCで行われた原子力発電反対デモと集会に参加した。[125]
1981年、市民団体がTMIに対する集団訴訟に勝訴し、法廷外和解で2500万ドルを勝ち取った。この資金の一部はTMI公衆衛生基金の設立に使われた。[127] 1983年、連邦大陪審は事故前の安全試験結果の偽造の罪でメトロポリタン・エジソンを刑事告訴した。[128]司法取引の合意に基づき、メトロポリタン・エジソンは記録偽造の1件について有罪を認め、他の6件については争わず、そのうち4件は取り下げられ、4万5000ドルの罰金を支払い、工場周辺地域の緊急計画を支援するために100万ドルの口座を開設することに同意した。[129]
スリーマイル島アラートの会長エリック・エプスタインによると、スリーマイル島原子力発電所の運営会社とその保険会社は、住民に対し「事業収入の損失、避難費用、健康被害」に対する補償として少なくとも8200万ドルを支払ったと公表されている。 [130]しかし、事故が健康被害を引き起こしたと主張する集団訴訟は、ハリスバーグの 米国地方裁判所のシルビア・ランボー判事によって却下された。この判決に対する米国第3巡回控訴裁判所への上訴も却下された。[131]
通常事故理論
スリーマイル島原発事故は、チャールズ・ペローの通常事故理論に影響を与えた。この理論は「複雑なシステムにおける複数の故障の予期せぬ相互作用」を説明しようとするものである。スリーマイル島原発事故は「予期せぬ、理解不能な、制御不能で避けられない」事故であったため、このタイプの事故の一例である。[132]
ペローは、スリーマイル島の事故はシステムの膨大な複雑さの結果であると結論付けた。彼は、このような現代の高リスクシステムは、いかにうまく管理されていても故障しやすいことを認識していた。最終的には、彼が「通常の事故」と呼ぶものに見舞われることは避けられない。したがって、彼は、根本的な再設計を検討するか、それが不可能であれば、そのような技術を完全に放棄したほうがよいかもしれないと示唆した。[133]
「通常の」事故、またはシステム事故は、非常に複雑なシステムでは避けられないことから、ペローによってそのように呼ばれています。関係するシステムの特性を考えると、回避する努力にもかかわらず、相互に影響し合う複数の障害が発生します。[134 ]最初は些細なことのように見えるイベントが連鎖し、予測できないほど増加し、はるかに大きな壊滅的なイベントを引き起こします。[135]
1980年代の「ノーマルアクシデント」は、安全性とリスクの概念に革命をもたらした一連の知的発展に重要な概念を提供した。技術的失敗を高度に相互作用するシステムの産物として検討する根拠を示し、失敗の主な原因として組織的および管理的要因を強調した。技術的災害はもはや、個別の機器の故障、操作ミス、または天災によるものとは考えられなくなった。[133]
米海軍の作戦との比較
TMI事件の後、カーター大統領はスリーマイル島事故に関する大統領委員会報告書（1979年）という調査を委託した。[90]
ハイマン ・G・リックオーバー提督は後に議会に対し、海軍の原子力推進装置（潜水艦で使用）が原子炉事故に遭わなかった理由を説明するよう求められた。原子炉事故とは、原子炉の炉心の損傷により核分裂生成物が制御不能に環境に放出されることと定義される。リックオーバー提督は証言で次のように述べた。
長年にわたり、多くの人々が私に海軍原子炉計画をどのように運営しているのかを尋ねてきました。それは、彼ら自身の仕事に何らかの利益をもたらすかもしれないからです。私は、私の計画を機能させる簡単で簡単な仕掛けを私が持っていると人々が期待する傾向にいつも腹を立てています。成功する計画はどれも、多くの要素が統合された全体として機能します。1つの側面を主要なものとして選択しようとしてもうまくいきません。各要素は他のすべての要素に依存しています。[136]
21世紀の地位
TMI-2の事故後、NRCは、ジェネラル・パブリック・ユーティリティーズ・コーポレーションの地域公益事業会社の一つであるメットエドが所有・運営するTMI-1の運転免許を停止した。1982年、敷地周辺の3郡の住民は、1号機を永久に廃止するという拘束力のない決議を圧倒的多数で可決した。1985年、原子力規制委員会は4対1の投票でTMI-1の運転再開を許可した。[137] [138]
GPUは、スリーマイル島を含む同社の原子力施設を所有および運営する子会社として、ゼネラル・パブリック・ユーティリティーズ・ニュークリア・コーポレーションを設立しました。1996年、ゼネラル・パブリック・ユーティリティーズは社名をGPU Inc.に短縮しました。1998年、GPUはTMI-1をフィラデルフィア・エレクトリック・カンパニーとブリティッシュ・エナジーの合弁会社であるアマージェン・エナジー・コーポレーションに売却しました。（GPUはTMI-2の保守および監視を継続する法的義務を負っていました。）2001年、GPUはファーストエナジー・コーポレーションに買収されて解散し、ユニット2の保守および管理はアマージェンに委託されました。
2000年、フィラデルフィア・エレクトリックはユニコム・コーポレーションと合併してエクセロンを設立した。2003年、エクセロンはブリティッシュ・エナジーからアマージェンの残りの株式を買収した。2009年、エクセロン・ニュークリアはアマージェンを吸収・解散した。エクセロン・ニュークリアはTMIユニット1とともにクリントン発電所と他のいくつかの原子力施設を運営している。[139] [140] [141] [142] [143]
2号機は、燃料除去後監視貯蔵として知られる状態で、原子力規制委員会によって認可および規制され続けている。[144] TMI-2原子炉は、原子炉冷却システムの排水、放射性水の除染と蒸発、放射性廃棄物の敷地外への輸送、原子炉燃料とほとんどの炉心破片の敷地外への輸送、および敷地の残りの部分の監視により、永久的に停止している。所有者は、TMI-1プラントの運転許可が失効するまで、施設を長期にわたって監視貯蔵し、その時点で両方のプラントを廃止する予定であった。[21]
2009年、NRCはライセンスの延長を認可し、TMI-1原子炉は2034年4月19日まで運転できるようになりました。[145] [146] 2017年には、安価な天然ガスによる財政的圧力により、議員が介入して運転を継続しない限り、2019年までに運転を停止すると発表されました。[147]補助金法案が可決されないことが明らかになったため、エクセロンは発電所の廃止を決定しました。[148] TMIユニット1は2019年9月20日に停止しました。[149]永久停止後、ユニット1は廃止措置中であり、 SAFSTORステータスに移行しています。[150]
2020年にこの敷地は、 EnergySolutionsの子会社であるTMI-2ソリューションズによって購入され、専用基金で利用できる金額よりも少ない金額で敷地を浄化する意図がありました。[151] 2023年5月8日、TMI-2ソリューションズは、核燃料の99％が浄化され、敷地は2029年まで続く次の浄化段階に入ったと発表しました。[152] [151] TMI-2ソリューションズは、2052年までに浄化を終了し、発電所を解体する予定です。[151]
2024年9月、コンステレーション・エナジーはスリーマイル島原子力発電所を再稼働させて電力をマイクロソフトに販売する計画を発表した。これは、人工知能をサポートするデータセンターを建設するテクノロジー業界の膨大な電力需要を示している。[153] コンステレーションは、原子力規制委員会の承認を条件に、スリーマイル島原子力発電所1号機が2028年に再稼働すると予想している。コンステレーションはまた、少なくとも2054年まで発電所の操業を延長する申請も計画している。[154]
タイムライン
大衆文化では
1979年3月15日、事故の12日前に映画『チャイナ・シンドローム』が公開され、当初は原子力業界から「全くの作り話」であり「業界全体の人格攻撃」であるとして猛烈な反発を受けた。 [155]映画では、テレビレポーターのキンバリー・ウェルズ（ジェーン・フォンダ）とカメラマンのリチャード・アダムス（マイケル・ダグラス）が原子力に関するシリーズの収録中に、原子力発電所での大事故を密かに撮影する。映画のある場面で、役人がウェルズに、発電所で爆発が起きれば「ペンシルベニア州ほどの広さの地域が永久に居住不能になる可能性がある」と告げる。[156]映画の公開後、フォンダは原子力に反対するロビー活動を始めた。彼女の努力に対抗しようと、エドワード・テラー（原子物理学者、政府科学顧問、テラー＝ウラム熱核爆弾設計の貢献者）は個人的に原子力を支持するロビー活動を行った。[157]テラーは事件の直後に心臓発作を起こし、健康に影響を受けたのは自分だけだと冗談を言った。[158]
スリーマイル島原発事故とそれに関連する事件は、英国チャンネル4の番組「ユートピア」で特集されています。
2009 年のスーパーヒーロー映画「ウルヴァリン: エックスメン オリジンズ」では、 1970 年代のスリーマイル島が、映画のメイン敵役ウィリアム・ストライカーと彼の科学者チームによって運営されるミュータント刑務所として描かれ、そこで彼らはウェポン X とウェポン XI プログラムのためにミュータントの力を実験し、組み合わせていました。映画では、1979 年の事故がウルヴァリン、セイバートゥース、デッドプールのキャラクター同士の戦いによる破壊によって引き起こされたことが描かれています。
スリーマイル島原発事故は、ジェニファー・ヘイグの2016年の小説『熱と光』の中で重要な役割を果たしている。[159]
『メルトダウン：スリーマイル島』は、 2022年5月4日にNetflixで公開された4部構成のドキュメンタリーシリーズです。 [160]ドキュメンタリーは、事故の出来事、論争、そして長引く影響について語っています。[161]シリーズには、ベクテルに対する内部告発者となったTMIの原子力技術者リック・パークス、[162] [163]、TMI-2の浄化作業でNRCの現場ディレクターを務めた独立エネルギーコンサルタントのレイク・バレット、ペンシルベニア州中部の原子力監視団体TMIアラートの会長エリック・エプスタイン、アメリカの理論物理学者ミチオ・カク、そして事故の影響を受けた地域の住民が登場します。[164] [165] [161]
『ラジオアクティブ：スリーマイル島の女たち』は2023年に公開された事故に関するドキュメンタリーである。 [166]
参照
- ニューメキシコ州チャーチロックのウラン工場流出
- フォークド・リバー原子力発電所、ニュージャージー州
- 米国の原子炉事故
- 米国の原子力政策
- 米国の原子力安全
- スリーマイル島：メルトダウンまであと30分
- WASH-1400 – この事故につながるリスクを予測したNRC報告書
一般的な：
参考文献
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一次システム（原子炉冷却システムとも呼ばれる）は、原子炉容器、蒸気発生器、原子炉冷却ポンプ、加圧器、および接続配管で構成されています。原子炉冷却ループは、原子炉冷却ポンプ、蒸気発生器、およびこれらのコンポーネントを原子炉容器に接続する配管です。原子炉冷却システムの主な機能は、燃料から蒸気発生器に熱を伝達することです。2番目の機能は、燃料から逃げ出した核分裂生成物を封じ込めることです。
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委員会は、運転員訓練の不備について、メトロポリタン・エドワード・プラットホーム、GPU、バブコック・アンド・ウィルコックス、NRCが責任を共有していると結論付けた。これらの不備は、事故に対処するための発電所スタッフの努力を台無しにした設計上の欠陥によってさらに悪化した。それらの欠陥には、区別のつかない警報の不協和音、計器と制御装置の不便な配置、圧力容器内の水位や開いたままになったPORVの位置を示す明確な指標の欠如などが含まれていた。
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加圧器は、下部に液体の水、上部に飽和蒸気がある容器です。加圧器は、PWRおよびCANDU原子炉で一次冷却材の圧力（≈150バール）を調整するために使用されます。加圧器は、長いサージラインでホットレグ配管の1つに接続されています...蒸気と液体の水が接触するため、定常状態では水も飽和温度にあります。上部から冷たい水のスプレーが入り、下部の電気ヒーターが液体の水を加熱します。定常状態は、水の流入または流出、入水温度の変化、スプレー流量の変化、またはヒーター電力の変化によって乱される可能性があります。PWR加圧器制御システムは、ヒーター電力やスプレー流量を調整することで圧力を変更できます。
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加圧器の目的は、プライマリ ループ内の圧力を公称冷却材圧力 2250 ポンド/平方インチ(≈ 153 バール) で制御することです。プライマリ圧力は、ヒーター電力とコールド レッグからのスプレー フローを調整することによって調整されます。加圧器内の水は、プライマリ冷却システムで唯一の自由表面です。フル パワーでは、加圧器の容積の 60% が水で満たされます。加圧器の水位の変化は通常、平均冷却材温度の変化によって引き起こされる水の密度の変化の結果です。補給および浄化システムと呼ばれるシステムは、加圧器内の水位を制御します。プライマリ冷却システムに水を注入して、加圧器の水位を設定点まで上げます。レット ダウン フロー システムは、水位を下げます。(その他の機能) は、フィルターと脱塩装置を使用した水の浄化と、ホウ酸の追加または除去による可溶性毒物濃度の制御です。
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原子炉冷却材排出タンク（RCDT）は、加圧器の安全弁と逃し弁が作動した場合に、そこからの蒸気流出物を凝縮して冷却するように設計されています。このタンクは、液体廃棄物処理システムの収集ポイントとしても機能します...コード安全弁と逃し弁から排出された蒸気は、スパージャーノズルを通ってタンクに入り、タンク内の水によって凝縮されます。安全弁が上がると、490 psigの飽和蒸気が1,400,000 lb/hrでタンクのマニホールドに排出されます。タンク内の蒸気の流れは 15 秒間続くと想定されます。タンク内のピーク圧力と温度 (スパージャー マニホールドの外側) は、蒸気ブローダウンの終了時に発生し、それぞれ 30 psig と 200°F になります。RCDT の過圧保護は、設定値が 90 psig の安全弁と、設定値が 100 psig の破裂ディスクによって提供されます。
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タービンバイパスシステムの機能は、定格主蒸気流量の指定された割合を主凝縮器に直接排出する、つまりタービンをバイパスすることにより、原子炉冷却システムから余分なエネルギーを取り除くことです。この熱は蒸気排出弁を通って凝縮器に排出されます。
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二次システムの閉鎖により、一次システムの熱と圧力が急上昇した。これは主に、蒸気発生器が炉心から出た水から熱を除去できなくなったためである。その結果、ポリッシャーポンプが作動してから8秒後に、原子炉は自動的に停止した。制御棒が炉心に入り、核分裂による熱の発生を停止した。しかし、崩壊熱に対処する問題は残った...
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給水の流れが止まると、原子炉冷却材の温度が上昇した。急速に加熱された水は膨張した。加圧器レベル（加圧器タンク内の水位）が上昇し、タンク上部の蒸気が圧縮された。加圧器内の圧力は2,255ポンド/平方インチに上昇し、通常より100psi高くなった。次に、パイロット操作式安全弁（PORV）と呼ばれる加圧器上部の弁が設計どおりに開き、蒸気と水が原子炉冷却材システムから排水管を通って格納容器建屋の床にあるタンクに流れ出し始めた。しかし、圧力は上昇し続け、最初のポンプが作動してから8秒後、TMI-2の原子炉は設計どおりにスクラムし、制御棒が自動的に原子炉心に降りて核分裂を停止した。
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(v) 1978年にTMI-2の緊急給水ブロック弁の監視手順が改訂されたが、TMI-2の技術仕様に違反していたが、当時は誰もそれに気づかなかった。監視手順の改訂の承認は、メトロポリタン教育省の独自の管理手順に従って行われなかった。<vi/>監視テストの実施は、手順が正しく実行されたことを確認するために十分に検証されていなかった。事故当日、開いているはずの緊急給水ブロック弁が閉じられていた。2日前の監視テスト中は閉じたままになっていた可能性がある。
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どうやら、バルブは定期メンテナンスのために閉じられていたようで、原子力規制委員会の最も厳格な規則の1つに違反している。この規則は、原子炉の稼働中に補助給水ポンプをすべてメンテナンスのために停止してはならないと単純に規定している。
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TMI-2では、凝縮ポンプが作動してから3秒後にPORVが開き、設計通りでした。しかし残念なことに、10秒後、一次系の温度と圧力が低下した後、設計通りに閉じませんでした。開いた安全弁から、ますます多くの原子炉冷却材が漏れ出しました。TMI-2でPORVが開いたままになったのはこれが初めてではなく、バブコック・アンド・ウィルコックスのプラントでは慢性的な問題でした。同じ一連の出来事は1977年にデイビス・ベッセで発生していました。その時は、オペレーターが弁が開いていることに気づき、すぐに塞ぎました。
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1年前にTMI-2でPORVが開いたままになる事故が発生した後、制御室に表示灯が設置された。そのライトはバルブを閉じる信号が送られたことのみを示し、バルブが実際に閉じられたかどうかは示さなかったため、事故中の混乱の一因となった。
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無効な情報。PORV ステータス インジケーターは、パネル 4 にある単一の赤色ライトです。このライトは、PORV に開く電気信号が送信されると点灯し、バルブを閉じる信号が送信されると消灯するように設計されています。図 3 に示すように、ライトには「ライト点灯 - RC-R V2 開」というラベルが付いています。この設計は、MIL-STD-1472B の次の条項、5.2.2.1.4 項で参照されている基本的な HFE 原則に違反しています。「信号または視覚表示の不在または消灯は、「ゴーサイン」、「準備完了」、「許容範囲内」、または完了状態を示すために使用してはならない...表示ステータスの変化は、制御作動の結果だけではなく、機能ステータスの変化を示すものとする。」
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制御室の表示灯は、PORV が閉じるように指示されたとき、つまり弁を開くソレノイドへの電力が遮断されたときを示しますが、弁が実際に閉じたときは示しません。現在では、弁は実際には設計どおりに閉じていなかったことが分かっています。しかし、運転員にはこれを直接知る手段がありませんでした。
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制御室には安全弁の開閉機構に接続された表示灯が設置されている。ソレノイドに電力が供給され、弁が開くと表示灯が点灯し、加圧器内の圧力低下によりソレノイドへの電力が遮断され、弁が閉じると表示灯が消灯する。残念ながら、この表示灯は弁開閉機構に電力が供給されていることを示しているに過ぎない。これは、バルブ自体の実際の状態を示す状況証拠に過ぎない。つまり、ソレノイドへの電力供給が現在遮断されており、ランプがそれを示しても、バルブは開いたままである。原子炉監視機器からの不吉な数値を運転員や監督者が繰り返し信じようとしない日が続く中、彼らが良い知らせだと認識していたこの情報提供者に惑わされることを選んだのは皮肉なことである。
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運転員がLOCAが進行中であることを認識できなかったより重要な要因は、加圧器の水位計です。この特定の機器に関する訓練では、システム内の冷却材の量を確認する唯一の信頼できる方法は、加圧器の水位を示す計器であると運転員に教えられています。 (このバブコック・アンド・ウィルコックス原子炉には、自動車のガス計のように、冷却材ループの原子炉コア部分の液体の量、またはもっと簡単に言えば、燃料棒の周りの水の深さを測定する計器はありません。) 加圧器のレベルが高いままの場合、オペレーターは、冷却水が一次システムから漏れている可能性があることを予測するように訓練されていません。実際、B&W の Met Ed でのオペレーターの訓練では、海軍に遡っても、オペレーターは、どんな犠牲を払ってでも避けるべき状態は「固まる」こと、つまり加圧器が水で満たされ、加圧器の蒸気泡の制御を通じてシステム圧力を調整する能力を失うことであると教えられています。オペレーターの訓練と文書化された緊急手順では、現在起こっているように、加圧器の上部から冷却材が失われる事故を想定していませんでした。安全弁が開いたままになると、蒸気泡はバルブからジンのように消え、冷却水もすぐに消えます。システム圧力が低いままです。これは冷却剤喪失事故の兆候です。しかし、加圧器の水位計は上がり続けています。なぜでしょうか?
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しかし、教わった通りに手順を踏んで、運転員たちは加圧器のインジケーターを古いモードで読み続ける。冷却水のレベルが上昇中。システムが固まりつつある、と。この論理に納得して、運転員たちはシステムが確かに冷却水で過負荷になっていると確信し、緊急システムを無効にしてHPIポンプからの流量を大幅に減らす。これは、運転員の訓練と矛盾しない、自動的な一連の出来事への人間の介入だが、恐ろしい結果をもたらすだろう。ゼーウェの指示により、オペレーターのエド・フレデリックは HPI ポンプの 1 つを停止し、もう 1 つの最大流量を毎分 400 ガロン (gpm) からその半分程度に絞りました。フレデリックは HPI を絞り込むだけでなく、原子炉冷却システムの底にあるプラグを持ち上げて、スイミング プールの濾過システムのように原子炉冷却水を常に浄化する通常の「補給および排出システム」による「排出」を最大化しました。この 2 つのアクションの効果は、システムに追加される水の量を細流に減らすことです。このわずかな流量 (おそらく毎分 25 ガロン) は、次の 3 時間の大部分にわたって継続し、開いたままになっている PORV から毎分失われる冷却剤の量によって相殺されます。
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(1) (オペレーター)... 温度計が通常範囲より約 100 度高いことを示す 2 つの警告を無視します。(これらは Zewe に実際よりも約 50 度低いと誤って報告されています。) 彼は、この矛盾は PORV がいずれにせよ漏れていたという事実と、PORV が (おそらく) ほんの数秒間開いたときに PORV から早期に蒸気が放出されたことによる残留熱によるものだと考えています。 (2)
事故の一連の流れがようやく落ち着き始めた午前 4 時 14 分、安全弁がまだ開いていることを示す他の明白な手がかりがあります。開いたままになっている安全弁から原子炉冷却材排出タンクに冷却材が継続的に排出され、タンクの圧力が上昇します。 (3) 圧力が 192 psi に達すると、タンク上部の破裂板が破裂します。ゼーヴェは午前 4 時 20 分頃にこれに気づきます... 破裂板が開いているため、開いたままになっている弁から原子炉冷却材排出タンクに流れ込んだ冷却材がタンクから原子炉格納容器の床に溢れ出します。 (4) 午前4時38分、
補助建物のオペレーターが、自動格納容器サンプ（床排水）ポンプがこの水を隣の補助建物に排出していると報告しました... (5)
午前5時までに、格納容器内の温度は120°Fから170°Fに上昇し、建物の圧力は0から2.5psiに上昇しました。これは、PORVが開いたままになっていることを示すもう1つの兆候です。
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原子炉冷却材計器をチェックし、原子炉冷却材ループの「ホットレッグ」（原子炉から蒸気発生器につながるパイプ）に蒸気の泡があるとすぐに結論付けました。冷却システムの圧力が非常に低いため、どこか別の場所に泡があり、膨張して加圧器に水を押し込んでいるに違いありません。「コンピューターに行き、[安全]弁と電気式（PORV
の別名
）逃し弁の両方の温度を入力しました」と彼は後に証言します。安全弁の排出ラインよりもリリーフ弁の排出ラインが約 30 度高温であるという測定値に基づいて、メーラーは加圧器レベルの測定値を無視し、新たな結論に至りました。PORV が漏れています。メーラーは PORV ブロック バルブを閉じるよう命令しました... 外から現場に到着してわずか 20 分で、まさに正しい決定に至りました。
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最終的に、プラントに到着したばかりのシフト監督者は、一次ループの圧力と温度の測定値から、PORVが少なくとも部分的に開いていると結論付けました。彼は炉心で何が起こっているのか確信が持てませんでしたが、問題のリリーフバルブを閉じることで害はなく、おそらく何らかの利点が得られるだろうと推論しました。 午前6時22分、彼はブロックバルブと呼ばれるPORVのバックアップを閉じるように命じました。その時までには、約32,000ガロンの冷却材、つまり一次システムの容積の3分の1以上が、開いたままのPORVから流出していました。制御室のスタッフは誰も、PORVがどれくらいの時間開いていたかを判断したり、漏れた冷却材を交換したりする措置を講じませんでした。ブロックバルブを閉じることは適切な判断でしたが、PORVを約2時間20分間開いたままにしたことによる炉心の深刻な損傷を防ぐにはそれだけでは不十分でした。
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6時56分、プラントの監督者の1人（誰であるかは説明が分かれている）がサイト緊急事態を宣言した。TMI-2の緊急計画では、放射線警報が複数のエリアで鳴った場合にこの措置を取るよう指示されていた。サイト緊急事態とは、プラントの境界内で「制御不能な放射能の放出」の可能性があることを意味する。影響を受ける建物の避難、プラントに通じるゲートの閉鎖、NRCとペンシルベニア州への通知が必要だった。30分も経たないうちに...、スリーマイルアイランド発電所の所長は一般的な緊急事態を宣言した...格納容器の建物内で新たに驚くほど高い放射線測定値が出たため、彼は一般的な緊急事態を発表することを決意した。これは「一般市民の健康と安全に深刻な放射線影響をもたらす可能性がある」と定義された。
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ソーンバーグ知事は副知事の能力と誠実さを信頼していたため、事故に関する情報の収集と報告の責任をスクラントンに割り当てた。
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月28日にTMI-2の外で測定されたレベルは、どのような基準で見ても非常に低く、長期間にわたって継続的に発生しない限り、公衆衛生を脅かす可能性は低い。メットエドは、敷地周辺の環境放射能を測定するための機器を20台持っていた。非常に低いレベルの放射線を測定するように調整された1つのスタックモニターが事故初期にスケール外になったが、他の機器の測定値は、プラントからの放出についてかなり信頼できる情報を提供した。最高値は毎時7ミリレムで、ほとんどの測定値は毎時1ミリレム以下の範囲だった。これらの値は、環境に通常存在する放射線の量を大幅に下回っていた。
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スクラントン氏はこの日2度目の記者会見を開いた。「現時点では、公衆衛生への危険はないと考えている」。スクラントン氏の発言から、州が事故対応のパートナーとして同社を見限ったことは明らかだ。州は、NRCと協力することで、公衆衛生を守る取り組みでより大きな利益が得られることを期待していた。クリッチロー氏は「私たちはほとんど本能的にNRCの人たちとやりとりすることを好んだのだと思う」と振り返った。
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ヘンドリー氏
と同様に、ギリンスキー氏もこれを懸念材料ではあるものの、警戒するほどではないと考えた。彼は危機感を抱かないように、以前から予定されていた予定を守ろうとし、議長代行として、議員や記者からの電話による質問に答えるのに一日の大半を費やした。
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伝統、構造、法的権限により、NRCは原子力発電所の緊急事態に対処する準備や装備が不十分だった。原子力発電所を運営したり緊急時の手順を実行したりする運用機関ではなく、規則を制定し、免許申請を検討し、検査を実施する審議機関だった。原子炉を安定させるために何をすべきかを電力会社に指示する権限はなく、発電所を運転する能力も、周辺地域の避難を命じる権限もなかった。その役割は主に情報収集と勧告を行うことに限定されていた。NRCには、重大事故に対処するための指揮命令系統がなかった。
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事故中に測定された放射性放出によるスリーマイル島近辺の住民への影響は、もしあったとしても、測定不能かつ検出不能なものとなることは間違いない。事故の過程で、約250万キュリーの放射性希ガスと15キュリーの放射性ヨウ素が放出された。これらの放出により、現場の約200万人が平均1.4ミリレムの被ばくを受けた。この平均被ばく量は、自然放射線と医療行為による年間被ばく量の1%未満である。 1.4 ミリレムの線量は、レンガ造りの家に住む場合と木造の家に住む場合の年間背景放射線量の違い（追加で年間 14 ミリレム）や、ハリスバーグではなくデンバーの高地に住む場合（追加で年間 80 ミリレム）と比較することもできます。
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平均して、米国居住者は、自然放射線源から年間約 310 ミリレム (3.1 ミリシーベルトまたは mSv) の放射線を浴びています。この被曝量の 3 分の 2 はラドンとトロンのガスによるものです。残りは宇宙線、地表線、体内放射線が占めています。医療、商業、産業活動による人工の放射線源は、年間被曝量に約 310 mrem 多く寄与しています。これらの放射線源の中で最も大きいのはコンピューター断層撮影スキャンで、約 150 mrem を占めています。その他の医療処置も、毎年約 150 mrem を占めています。タバコ、肥料、溶接棒、出口標識、夜光時計の文字盤、煙探知器などの一部の消費者製品は、年間約 10 mrem を寄与しています。円グラフ（ページ上）は、米国の年間平均放射線量 620 mrem を構成する放射線源を示しています。
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スリーマイル島危機の直後、いくつかの大規模な調査が行われた。NRC、ペンシルベニア州、議会の委員会、原子力業界団体が重要な研究を後援したが、最も著名な調査はスリーマイル島事故に関する大統領委員会によって実施された。1979年4月5日のエネルギー政策に関する国民向け演説で、カーター大統領は、スリーマイル島事故の「原因を調査し」、「原子力発電所の安全性を向上させる方法について勧告を行う」独立委員会を設置すると発表した。6日後、彼は正式に委員会を設立し、任命した11人を特定した（少し後に12人目が追加された）。調査の予想費用は約100万ドルだった。ホワイトハウスは、強い核賛成または反核の見解を持つ人物を委員会に任命することを意図的に避けた。
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ケメニー委員会は厳しい時間的制約の下で活動した。大統領は委員会に、最初の会議から6か月以内にスリーマイル島に関する最終報告書を提出するよう指示した。委員会は、技術的な問題、NRCとメトロポリタン教育省の役割、緊急事態への備え、一般情報、健康への影響を調査するタスクフォースにスタッフとコンサルタントを割り当てて調査を実施した。一連の公聴会を開催し、150件を超える証言録取を行い、約300立方フィートの文書を収集した後、1979年10月30日にカーター大統領に調査結果を提示し、翌日一般に公開した。完成した調査は、179ページの概要と、合計2,200ページを超える9巻のタスクフォース報告書で構成されていた。
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格納容器の清掃で浮かび上がったもう一つの重要な疑問は、なぜもっと多くの放射性ヨウ素が発電所から漏れなかったのかということだ。事故では最大1300万キュリーの放射性希ガスが環境に放出されたが、より危険なヨウ素131はほとんど放出されなかった。キュリーは、放射性物質の崩壊率（または活動レベル）を示すために以前使用されていた測定単位である。事故当時、炉心にあったヨウ素131は推定6400万キュリーだったが、大気中に漏れたのは20キュリー未満だった。これは、スリーマイル島事故以前に原子炉専門家が重大原子炉事故の結果を予測する際に想定していたヨウ素131の放出量よりもはるかに少ないものだった。研究者らは、炉心内のヨウ素131のほとんどが他の元素と結合して化合物を形成し、それが水に溶けたり、格納容器内の金属表面に付着したりしていたことを発見した。炉心と原子炉建屋の状況下では、ヨウ素はプラントから環境に漏れ出すほど長くガス状態で留まらなかった。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、スリーマイル島原発事故に関連するメディアがあります。
- 米国エネルギー省エネルギー情報局の TMI ウェブページ
- 「スリーマイル島1979年緊急事態」は、近くのディキンソン大学が作成した多くの報告書やその他の関連文書が掲載された事故に関するウェブサイトです。
- スリーマイル島事故の2年前に設立された原子力監視団体「スリーマイル島アラート」
- NRC報告書の誤りを訂正すると主張する「ファクトシート」の何が問題なのか
- スリーマイル島原子力発電所とピーチボトム原子力発電所の放射線モニタリングを行う市民団体 EFMR
- スリーマイル島の注釈付き参考文献（核問題に関するアルソスデジタル図書館より） 2014-04-07 にWayback Machineでアーカイブ
- ピッツバーグ大学のディック・ソーンバーグ文書より、スリーマイル島原発事故に関するビデオ（2011-06-12にアーカイブ）とオーディオ（2011-06-12にアーカイブ）
- ハーヴェイ・ワッサーマン、ノーマン・ソロモン、ロバート・アルヴェラエズ、エレノア・ウォルターズによる、その後の犠牲者に関するレビュー「Killing Our Own」
- スリーマイル島 – 科学の失敗か、それともスピンか？、サイエンスデイリー
- ワシントンポストによるスリーマイル島の危機
- ペンシルベニア州立大学図書館のスリーマイル島研究および文書ガイド
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- 放射能放出...スリーマイル島の音楽 - TMI事故に触発された300曲以上の曲のコレクション
- スリーマイル島事故に関する大統領委員会報告書.pdf – スリーマイル島事故に関する大統領委員会報告書
- スリーマイル島事故に関する大統領委員会の報告書 – LibriVox最終報告書のパブリック ドメイン オーディオブック
- スリーマイル島で実際に何が起こったのか？、NRCのプロジェクトを指揮したレイク・バレットによるTMI-2のクリーンアップに関するPowerPointプレゼンテーション
北緯40°09′12″ 西経76°43′31″ / 北緯40.15329° 西経76.72534° / 40.15329; -76.72534