As cidades Secretas Nucleares da Sibéria

The Siberian Chemical Combine (Sibkhimkombinat) consiste em cinco reatores de produção militar, uma fábrica de separação química, uma instalação de reprocessamento de urânio e plutônio, uma fábrica de enriquecimento de urânio e instalações de armazenamento de resíduos radioativos.

Mapa 5: A precipitação radioativa após o acidente em Seversk Abril de 1993. Medidas em microR / h.
 

Geografia e História

Seversk está localizada na Sibéria, cerca de 15 km a noroeste de Tomsk e 3 000 km a leste de Moscou. É uma das cidades fechadas da Rússia, e até 1993, era conhecida apenas pelo nome de Tomsk-7 (um número de caixa postal). Em torno da cidade é uma zona tampão de 192 km2 fechado em triplo por cercas de arame farpado. A cidade está situada ao lado do Rio tom, um afluente do rio Ob, e tem uma população de 107 000. (Veja o mapa).

Há dois caminhos que levam a Seversk, e ambos são protegidos por barreiras militares. A entrada principal está localizada no extremo sul da área fechada, na estrada principal entre Tomsk e Seversk. Aqui há seis portões onde os carros e moradores em seu caminho para a cidade são verificados e limpos. Cada um dos moradores da cidade tem um passaporte especial que deve ser mostrado nos pontos de verificação para a cidade. No extremo norte de Seversk há uma menor estrada com duas portas. A cidade em si é facilmente visível a partir do rio Tom, que é abertamente acessível a qualquer um. Construção das instalações atômicas e da própria Seversk começou em 1949, e o  Combinado Químico siberiano foi fundada em 1954. Os reatores nucleares e instalações de produção estão localizados 15 km a oeste da área real cívica em Seversk (56 º 27 'N 84 º 47' E). 

Combinado Químico siberiano

 The Siberian Chemical Combine (Sibkhimkombinat) consiste de cinco reatores de produção militar, uma fábrica de separação química, uma instalação de reprocessamento de urânio e plutônio, uma fábrica de enriquecimento de urânio e instalações de armazenamento de resíduos radioativos. Há também uma facilidade de armazenar ogivas aposentados. A partir de 1993, havia 15 000 funcionários no Combine Química siberiano. 

Tipos de reatores

Originalmente, havia cinco reatores da Química siberiano Combine produzir armas material de grau. Apenas um ainda está em uso hoje. O primeiro reator (I-1) operado a partir de 20 de novembro de 1955 até 21 de agosto de 1990, a segunda (I-2) a partir de setembro 1958 a 31 de dezembro de 1990, eo terceiro, (AD-3), a partir de 14 de julho de 1961 14 de Agosto de 1992. Todos os três reatores de desativação estão situados no "Object-5". Os dois reatores que permanecem em operação, (AD-4 e DC-5) iniciou-se em 1965 e 1967, respectivamente, e estes reatores estão localizados em "Object-45", não muito longe da planta radio química. Estes dois reatores deveriam ser fechados em 1995.

O primeiro reator (I-1) tinha um sistema de resfriamento aberto e, posteriormente, a sua água de resfriamento foi despejada diretamente no rio Chernilshikov, um afluente km duas longo do Rio tom. Em 1990, a radiação gama, foi medida de modo que aqui foi maior, em seguida, que a radiação natural de fundo. (Ver ponto 2.4.1.).

Dos cinco reatores nucleares no Combine, todos exceto o primeiro eram "duplo uso" reatores, ou seja, eles produziram calor e electricidade, bem como plutônio. Quatro deles foram moderados a grafite, refrigerados a água reatores, compartilhando o mesmo design básico como os reatores RBMK. O reator RBMK é usado em usinas de energia civis, como Chernobyl, Leningradskaya (Sosnovy Bor), e Ignalina. 

A maioria dos reatores de produção provavelmente tinha 2.101 canais, e eram um pouco maiores do que os reatores utilizados para a produção de plutónio em Mayak. Os cinco reatores foram Seversk arrefecido por água retirada do rio Chernilshikov. Todos, excepto o primeiro foram equipados com sistemas de arrefecimento de circuito fechado através do qual o calor a partir do circuito primário é transferido para o circuito de refrigeração secundário, por meio de permutadores de calor. Este refrigerante quente é usado para aquecer a cidade de Seversk, e uma parte é transportada por meio de condutas a casas de calor em Tomsk. Os reatores também são usados ​​para produzir eletricidade para as duas cidades. 

Planta de separação química 

A fábrica de separação química ("Object 15") no Combine Química siberiano fabrica plutônio, principalmente Plutônio 239. A instalação foi provavelmente primeira tomada em uso logo após o primeiro reator entrou em funcionamento em 1956. Há um trem especial para os funcionários desta unidade de Seversk para a planta.

O plutónio é fabricado através da dissolução de combustível irradiado, urânio a partir de reatores em uma solução de ácido nítrico, uma vez o revestimento foi removido. A solução aquosa com o ácido nítrico contém nitratos fissão do produto (principalmente nitrato de urânio, Césio 137, Estrôncio 90, e nitrato de plutônio). Este é lavado com um solvente orgânico que consiste em fosfato de tributilo e petróleo. No primeiro tratamento, os produtos de cisão altamente radioativos são separados do resto da solução contendo urânio e de plutônio. O próximo passo no processo separa o urânio do plutônio. Uma vez que o processo de separação se realizou, os restantes produtos de cisão são armazenados ou colocados em um repositório de resíduo líquido.

Além de fabricar plutônio do combustível irradiado dos reatores em Seversk, a planta de separação química também tem sido plutônio reprocessamento do combustível irradiado dos cinco reatores de produção militares em Mayak desde 1978. Isto porque, em que ano, instalação de reprocessamento própria Mayak foi modificado para ser capaz de aceitar combustível civil não apenas das usinas que operam os VVER-440 reatores em particular, mas também de civis quebra-gelos nucleares, reatores de pesquisa, e submarinos nucleares. Combustível irradiado, portanto, foi transportado de trem para Seversk para reprocessamento até o último reator militar em Mayak foi fechada em 1990. Hoje, apenas o combustível dos dois reatores de produção restantes em Seversk é reprocessado.

O reprocessamento de plutônio real ocorre na Usina 25. Aqui Plutônio 239, partir das instalações de reprocessamento é separado do combustível nuclear (separação isotópica) e transformados em cápsulas para uso posterior em ogivas nucleares. As cápsulas são colocadas em recipientes que são armazenados na fábrica antes de ser enviado para outras instalações na Rússia, que reúnem as ogivas. Instalações de produção para a montagem de ogivas nucleares táticas e estratégicas para as armas nucleares estão localizadas em quatro cidades fechadas: Sverdlovsk-45, Zlatoust-36, Penza-19, e Arzamas-16. 

Plantas de Enriquecimento de Urânio

Seversk também tem uma instalação de enriquecimento de urânio. Em janeiro de 1991, a Sibéria Chemical Combine (SCC) assinou um contrato com a empresa francesa COGEMA (Compagnie Générale des Nucléaires Matières), tais que a SCC aceitaria urânio recuperado de combustível nuclear reprocessado francês e enriquecê-lo até 4%. O contrato é válido por 10 anos e inclui o enriquecimento de aproximadamente 500 toneladas de hexafluoreto de urânio (UF6). O Combine Química siberiano iria receber 50 milhões de dólares para a comissão. Enquanto a França tem uma instalação de enriquecimento de urânio de seu próprio, ela usa a instalação de enriquecimento em Seversk para não contaminar a própria facilidade com os isótopos de urânio 232 e 236. 

Resíduos Radioativos

Ao longo dos 30 anos em que a Combine Chemical Siberian está em operação, a produção de armas de plutônio e o enriquecimento de urânio têm resultado em grandes quantidades de resíduos radioativos. Sólidos e de resíduos líquidos são armazenados ou colocados em repositórios permanentes em vários locais nas zonas delimitadas do Combine. Existem 50 áreas diferentes de armazenamento dentro das fronteiras de SCC para receber os resíduos sólidos e líquidos gerados pelas atividades da planta. As duas formas de resíduos juntamente têm uma atividade total de 4,6 milhões de Terabéqueis (125 mCi). Há também uma grande quantidade de resíduos líquidos que tenham sido depositados ou para baixo em leitos arenosos 320-460 m de profundidade ou então bombeado para piscinas abertas dadas. 

Resíduos Radioativos líquidos

O reprocessamento de combustível nuclear leva a quantidades significativas de resíduos radioativos líquidos e os problemas decorrentes de disposição e armazenamento. Resíduos radioativos, líquidos gerados no Combine Chemical Siberian são parcialmente bombeados para dois reservatórios abertos (Reservatórios B1 e B2) e parcialmente bombeados até uma profundidade de 400 m.

Reservatórios B1 e B2 

Existem dois reservatórios abertos em Seversk para a finalidade de receber os resíduos líquidos: reservatórios B1 e B2. A área das duas piscinas é de 75 000 m2 completamente. Cerca de 150 000 m3 de resíduos radioativos líquidos foram descarregados no B1 reservatório, e cerca de 130 000 m3 em B2. A prática de descarga de resíduos líquidos para estes dois reservatórios começou em meados dos anos 1960 e foi interrompida em 1982. A atividade total do reservatório de hoje é estimada como sendo 4,7 milhões de Terabéqueis (126 mCi) de isótopos de longa duração.

A área que rodeia o reservatório não foi fechada, e os níveis elevados de radioatividade foram detectados na fauna como alce e lebre. Níveis inseguros de radiação foram detectados em 38 indivíduos, dos quais quatro adultos e três crianças tiveram de ser hospitalizados.

Os problemas associados com os níveis de radioatividade presente nestes dois reservatórios são semelhantes à situação no lago Karachay perto Ozersk. Os reservatórios são muito rasos, e em verões secos, partes deles podem evaporar, expondo partículas radioativas apresentadas nos sedimentos do reservatório. Estas partículas podem então ser varridas e levadas pelo vento para contaminar as áreas em torno Seversk. De fato, esse cenário é um forte paralelo com o que realmente ocorreu no Lago Karachay em 1967. 

Para evitar tal cenário, o trabalho começou em 1991, para cobrir mais de B2 reservatório. Durante os meses de inverno, a areia é espalhada sobre o gelo de tal forma que, quando o gelo derrete na primavera descongelamento, as partículas radioativas são cobertos por uma camada de areia. O objetivo consiste em preencher o reservatório inteiro com areia, no entanto, a intensidade da radiação emitida a partir do reservatório é tal que especialmente modificados caminhões dumping são usados ​​onde a cabina do condutor está protegida com o ferro de modo a proteger os trabalhadores da doses nocivos da radiação. A partir de hoje, metade do B2 reservatório tem sido coberta.

Durante o Inverno de 1994-1995, foi iniciado o trabalho de cobrir B1 reservatório da mesma maneira. Este projeto está previsto para ser concluído durante o ano de 1999. Quando os dois reservatórios são completamente cobertas com betume, areia ou asfalto irá então ser colocados sobre toda a área. Dezoito furos foram perfurados em torno dos dois reservatórios para acessar e bombear a água contaminada. Esta água será, então, transferida para um repositório subterrâneo. No entanto, não está claro como a maior parte do resíduo de líquido recuperado a partir dos reservatórios será armazenado no subsolo.

Depósitos subterrâneos 

Não é um repositório subterrâneo para líquido radioativo km resíduos 10-20 longe do rio Tom. Esta facilidade foi levada em uso em 1982, e até agora, 33-36 milhões de m3 de resíduos radioativos líquidos tenham sido depositados nas camadas de areia. Resíduos de nível baixo são bombeados até uma profundidade de 240-290 m, enquanto que os resíduos de alto nível são depositados em profundidades de 310-340 m. Esta prática continua até o presente, e o repositório contém partículas radioativas com uma atividade total de 40 milhões (1,1 Terabéqueis GCI) de longa duração isótopos. Refletido nestes números são também várias dezenas de quilos de plutônio.

Os resíduos radioativos sólidos 

Ao longo dos 30 anos que as instalações de reprocessamento têm sido utilizadas, 127 000 toneladas de resíduos radioativos sólidos têm sido armazenadas no subsolo. Um grande depósito de betão também foi construída para armazenar resíduos sólidos na superfície. Recipientes de materiais radioativos sólidos das respectivas instalações de produção em Seversk são transportados para este bunker e içados até o telhado. Os conteúdos dos recipientes são então esvaziados para dentro do abrigo, através de portas de escotilha. As embalagens vazias são transportadas de volta para os seus pontos de origem e re-utilizado. As paredes do bunker de armazenamento são feitas de concreto de 1,5 m de espessura, e todo o edifício se aproxima de um prédio de três andares em tamanho. Certas partes do telhado não ter sido re-selado e, posteriormente, doses de radiação em que estas aberturas foram medidos a 56 mSv / h (5,6 reais / hora)

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Liberações de radioatividade durante a operação ou Acidentes

Lançamentos de radiação 

O mais antigo reactor (I-1) em Seversk tinha um sistema de arrefecimento abertos e, posteriormente, a água de arrefecimento foi contaminado com vários radionuclídeos. Esta água de resfriamento foi lançada em um canal que deságua no Chernilshikov River, um afluente do Rio tom. Concreto foi agora vazada em torno do canal de assegurar que a atividade não se espalhe mais. Após o encerramento do primeiro reactor em 1990, a agência de notícias Tass informou que liberações de radionuclídeos a partir daí seria reduzido pela metade.

Devido a descargas sistemáticas de água de refrigeração contaminada, aumentou os valores de radioatividade estão sendo detectadas e em torno dos dois rios. Há sinais de aviso ao longo do rio Chernilshikov de radiação gama de alta ao longo das margens do rio. Medições realizadas a partir do momento em que o rio Chernilshikov se junta ao rio Tom indicaram que o nível de radiação gama foi de 300 μrads / hora no ar e 400 μrads / hora na água. A base normal para a área situa-se entre 10-20 μrads / hora. Radiação gama no ar de 150 horas / μrads foi detectado perto das margens do rio do Tom Rio, cerca de 2 km abaixo da foz do rio Chernilshikov. Essas medidas foram tomadas no verão de 1990, pouco antes do primeiro reator foi desligado.

Amostras de sedimentos retirados do Canal Chernilshikov a uma profundidade de 5 cm indicou que havia 121 Bq / kg de Césio 137, 4036 Bq / kg de Cobalto 58, 18,564 Bq / kg de Cromo 51, e 2,441 Bq / kg de Zinco 65. Os níveis elevados de produtos de ativação Cobalto 58, Cromo 51, e Zinco 65,  indicam a presença de corrosão em um ou mais dos reatores. Concentrações de medição Plutônio 239 3100 Bq/m2 foram detectados na margem direita do rio Tom perto da aldeia de Chernilshikovo.

Em anos com verões secos, o nível de água no rio quedas, bem como o volume de água é baixo de tal forma que as partículas radioativas são rapidamente absorvidas aos sedimentos e não são transportadas a jusante adicionais. Em uma pequena aldeia na junção do Canal Chernilshikov e o Rio tom, uma concentração Plutônio 239 medindo 1200 Bq/m2 foi medida em uma área cultivada pelos moradores locais para hortas e campos de feno. Agora há uma discussão em curso sobre se esta vila deve ser evacuada.

Na década de 1960, a planta de separação química produziu plutônio 90 kg a mais do que indicado nos registros de plantas. Em 1967, como um meio de cobertura por cima da discrepância, administração da instalação decidiu transferir o plutônio excedente de armazenamento para ser reprocessado mais uma vez. Como resultado, 50 - 60 kg de plutônio esta era transportada para fora como lixo e descarregada no 

reservatório (B1 e B2). 

Acidentes 

Houve 23 acidentes ou incidentes na química siberiano Combine resultando em liberações de radioatividade para o meio ambiente. Uma breve descrição dos acidentes mais significativos em SCC segue abaixo:

Em 18 de março de 1961, houve uma explosão em um evaporador em uma instalação de teste de extração. A explosão ocorreu como resultado de uma reação catalítica entre descarregada fluido orgânico e óxido Azot concentrado. Duas pessoas morreram no acidente (classificado como nivel 4 na escala INES).

Em 1981, durante a remoção de elementos de combustível a partir de um dos reatores, uma das barras de combustível quebrou e caiu no reator. Isso pode ter levado a uma reação em cadeia descontrolada se Victor V. Goldobin, um dos presentes engenheiros mecânicos, não tivesse intervindo. Goldobin estava de pé ao lado do reator, quando ocorreu o acidente, e apreender o grau de importância da situação, ele pulou para o reator e chutaram a haste de combustível quebrada. A reação em cadeia foi evitado, mas o pé Goldobin foi severamente irradiada e teve que ser amputada.

Em 1990, um outro operador perdeu ambos os braços depois descuidadamente colocando três cápsulas de plutônio em um recipiente que só foi destinado a manter um. Uma reação em cadeia começou porque os três cápsulas ultrapassou a massa crítica para plutônio.

O acidente Tomsk, 06 de abril de 1993

O acidente mais grave ter ocorrido até agora em SCC ocorreu em 6 de abril de 1993, às 02:00 hora local (06:00 GMT). Um tanque (No. 6102/1), contendo uma mistura de parafina e de fosfato de tributilo explodiu, resultando na libertação involuntária de urânio, plutônio, nióbio, zircônio e rutênio. O tanque tinha um volume de 34,1 m3, e realizou 25 m3 de solução. A solução contida 8773 kg de urânio, e cerca de 310 kg de plutônio. A quantidade total de radiação na solução foi de aproximadamente 20,7 Terabéqueis (559,3 Ci). O tanque foi localizado em um prédio na planta de separação química ("Object 15").

A explosão foi tão violenta que as paredes em dois andares do prédio desabou. Um incêndio no telhado depois que o sistema elétrico em curto. A libertação a partir do tanque foi estimada em 4,3 Terabéqueis (115 Ci) de longa duração isótopos. Material radioativo se espalhou para o Nordeste e a precipitação foi detectado por uma área de 120 km3. (Veja o mapa). A radiação gama 20 vezes maior do que o normal foi medida na área que recebeu a maior precipitação. O pessoal que ajudaram no apagando as chamas recebeu a dose máxima de radiação de 2 mSv. O acidente é classificado no nível 4 na escala INES.

Em Setembro de 1994, a Fundação Bellona detectou radiação gama duas a três vezes maior do que a radiação natural de fundo na área mais afetada no leste da rodovia Seversk, fora da cerca que circunda a cidade. Sinais foram erguidos para alertar as pessoas a não apanhar cogumelos e frutos na área. 

Armazenamento de ogivas nucleares 

O ministro russo de Energia Atômica (Minatom) decidiu construir a unidade de armazenamento principal para o plutônio e o urânio altamente enriquecido removido ogivas nucleares em Seversk. Mais de 10 000 ogivas russas foram ou estão em vias de ser aposentado e desmontados para cumprir as disposições dos acordos START I e START II t entre a Rússia e os Estados Unidos. Para o presente, no entanto, as ogivas aposentados são armazenados em instalações de armazenamento temporário, juntamente com plutônio e urânio altamente enriquecido a partir desmantelou ogivas nucleares. Uma instalação de armazenamento de grande porte de urânio e plutônio, com uma capacidade de 50 000 m2 será construído em Seversk. A instalação será construída com a ajuda econômica do Fundo americano Nunn-Lugar que totaliza 600 milhões de dólares.

A nova instalação de armazenagem será composta de três partes: um complexo central, onde os embarques de urânio e plutônio para a instalação serão tratadas por controle remoto, uma área de armazenamento de segunda capaz de armazenar 45 000 contêineres de urânio e plutônio, e uma terceira parte que vai ampliar a capacidade da nova unidade de armazenamento por um período adicional de 65 000 contentores. Com a assistência econômica e técnica americana, a instalação de armazenamento poderá estar pronta em quatro anos. Não foi ainda determinado que a forma física do plutônio e urânio armazenado irá tomar. Possivelmente, o plutônio pode ser armazenadas como é, ou então transformado em óxido de plutônio (PuO2).

Nenhuma decisão foi feita sobre a disposição final das enormes quantidades de plutônio das ogivas. Minatom espera usar parte deste plutônio como combustível para usinas civis que operam reatores MOX e criador.

De acordo com fontes da KGB, há 23 000 contentores de Plutônio 239 e urânio altamente enriquecido armazenados em Seversk dentro de um prédio que não oferece nenhuma proteção contra fontes externas de danos, como um acidente de avião, por exemplo.
Medidas de segurança em torno Seversk tornaram-se consideravelmente relaxadas ao longo dos últimos anos. No lado oriental da cidade, a cerca elétrica tripla em torno da cidade inteira caiu em desuso e muitos dos postos de guarda são não-tripulados. É perfeitamente possível passar através da cerca sem ser descoberto, e pode até passar despercebido pelo portão principal.
Durante os primeiros seis meses de 1994, houve 65 incidentes em Seversk tais quais forasteiros tentaram subornar os guardas para ganhar a entrada para a cidade. Trinta e cinco indivíduos foram presos quando tentavam passar por cima do muro, outros 24 estavam transportando documentos falsos, e 21 pessoas foram pegas com documentos pertencentes a outros indivíduos. Grupos organizados de criminosos em Tomsk têm s "contrabandeado" prostitutas em Seversk. As mulheres estavam simplesmente escondidas nas caixas de caminhões que nunca são verificados.

Fonte: www.wentz.net/radiate/tomsk/index.htm

Página acessada em 15/03/2013