مقدمة

وفي 10 تشرين الأول/أكتوبر 1957، اندلع حريق في الوحدة 1 من مجمع المفاعل النووي في منطقة ويندج في كومبريا، إنكلترا، وخلال الأيام التالية، أطلق الصاروخ ما يقدر بـ 740 تيرابيكيرا من اليود المشعة-131 وغيرها من منتجات الإشتعال في الغلاف الجوي، مما جعله أسوأ حادث نووي في التاريخ البريطاني، وإحدى أكثر ما يترتب على ذلك من إجراءات في السنوات الأولى من الطاقة الذرية.

The Windscale Piles: Design and Purpose

وقد تم بناء موقع ويندكاس في أواخر الأربعينات كجزء من الجهد العاجل الذي قامت به بريطانيا بعد الحرب لإنتاج البلوتونيوم من أجل الأسلحة النووية، حيث تم بناء مفاعلين مجهزين بالهواء، ومحركين متحركين، يعرفان باسم " ويدب " ، و " كومة " من الفول المزود باليورانيوم " ، وذلك في عامي ١٩٥٠ و ١٩٥١، على التوالي، وكان كل نواة من المفاعلات المجهزة من مجموعة كبيرة من القاذفة ذات الحجم الكبير من القاذفة من القاذفة من القاذفة، و ٥٠ قدما مربعة من الوقود ذات الحجم الأفقي، و ٢٥ قدما، و ٢٥ قدما، و ٢٥ قدما، و ٢٥ قدما.

وكانت هذه الأكياس مصممة لأغراض عسكرية بدلا من الأغراض المدنية، مما أثر تأثيرا كبيرا على فلسفة الأمان، وكانت حصص الإنتاج في المقام الأول؛ وكانت هوامش الأمان ثانوية في كثير من الأحيان، وكان مدير المنهج التصويري، على سبيل المثال، يخزن الطاقة في شكل ظاهرة الطاقة التي اكتشفها فيزيائي يوجين ويغنر والتي يمكن أن تطلق فجأة إذا سمح للمشغلين بالتخطيط.

سلسلة الأحداث التي تقود إلى النار

قرارات آنالينغ ران وعملي

وكان الدافع الفوري لهذه الكارثة هو عملية روتينية لإطلاق الطاقة في بيكوم 1، مقررة صباح يوم 10 تشرين الأول/أكتوبر 1957، وقد انطوى الإجراء على رفع درجة الحرارة الأساسية تدريجياً عن طريق خفض تدفق الهواء المبرد وتعديل قضبان التحكم، وبتوجيه مدير الكومة، بدأ المشغلون دورة التدفئة، غير أن عدد نقاط القياسات التي تم الحصول عليها في شكل وقود متقلب في قنوات القاعد الأساسية، ودرجة في درجات الحرارة الحقيقية.

ومع تقدم اليوم، ترتبت درجة الحرارة الأساسية بشكل خاطئ، وظهرت بؤر ساخنة محلية في قنوات الوقود 2672 و2919 و2922 - منطقة حيث تراكمت حرارة الجارايت بشكل غير متساو، وحاول المشغلون زيادة تدفق الهواء المبرد للسيطرة على المسامير، ولكن تصميم الكومة جعل من المستحيل تهدئة القنوات الفردية بشكل مستقل، واستمرت درجة الحرارة في الارتفاع، وحوالي الساعة 27: 00/11.

تصميم القوانين والرصد غير المناسب

ولم يكن الحادث نتيجة فشل كارثي واحد بل لأسباب جذرية متعددة تتوافق تماما، أولا، لا يمكن لنظام التبريد أن يوفر مراقبة موحدة لدرجات الحرارة عبر القاع، وثانيا، كان العدد المحدود من مشغلي الرش يعني أن المشغلين لم يظهروا مكانا بارزا في تطوير البقع الساخنة، ثالثا، لم يكن هناك نظام إغلاق آلي؛ وكان على المشغلين أن يقيّموا بشكل يدوي الظروف ويتدخلوا.

  • Inadequate heat distribution:] The air-cooled design did not allow for localised temperature control.
  • Insufficient instrumentation:] Only a handful of thermocouples monitored a core containing thousands of channels.
  • No automatic safety systems:] everything depended on operator judgment under stress.
  • Poor containment:] The stack filters were ineffective against radioactive gases.
  • Production priority:] Safety concerns were often subordinated to meeting plutonium targets.

الأزمة الفورية وجهود الاحتواء

وبعد تأكيد الحريق، بدأ الرد المكسور، حيث استُدعي محاربو الحرائق من الموقع والبلدات المجاورة، ولكن طبيعة جهاز إطفاء النار الذي يحترق بتحديات فريدة من نوعها، وقد تسبب الماء في انفجار بخار يخترق النواة ويطلقون نشاطاً أكثر إذاعية، وقد استخدمت مطفرات ثاني أكسيد الكربون في البداية، ولكنها لم تستطع أن تفصل بين خيارات المضخات ذات الصبغة العميقة.

وقد نجحت عملية حقنة المياه، ففي أوائل 12 تشرين الأول/أكتوبر، بدأت درجات الحرارة الأساسية في الانخفاض، وأعلنت محاربات الحرائق عن الحريق الذي كان تحت السيطرة، غير أن الحلقة كانت بعيدة عن النهاية، وقد أدى قرار تبريد اللب بالماء إلى خلق خطر جديد: فقد كان الماء يتفاعل مع الغرافيت الساخنة لإنتاج الهيدروجين، وكان هناك خطر حقيقي بانفجار الهيدروجين، وقد اخترع المشغلون بدقة الغازات ورصدوا لمصادر الإشعال في 13 تشرين الأول/أكتوبر.

وقد حاولت الحكومة البريطانية في البداية إبقاء الحادث هادئا، ولكن الأخبار سرعان ما تم إطلاق تحقيق رسمي برئاسة السير ويليام بيني، وهو شخص كبير في برنامج الأسلحة الذرية في المملكة المتحدة، وقد وصف تقرير بيني، الذي نشر علنا في تشرين الثاني/نوفمبر 1957، بوضوح الإخفاقات وقدم سلسلة من التوصيات التي سيكون لها أثر دائم على السلامة النووية في جميع أنحاء العالم.

الآثار الصحية والبيئية

وقد أدى إطلاق اليود المشعة - ١٣١ إلى تلوث منطقة كبيرة من شمال غرب انكلترا، وقد تبين أن حليب الأبقار التي ترعى المراعي في أسفل الواحية من الموقع يحتوي على مستويات خطيرة من اليود - ١٣١، وهو النظير الذي يركز على الغدة الدرقية البشرية ويمكن أن يسبب السرطان، وقد فرضت السلطات حظرا على الحليب من منطقة تبلغ مساحتها ٢٠٠ متر مربع، وقد تم تدمير ما يقرب من ٠٠٠ ٢٤٠ لتر من اللبن.

ولا تزال التكاليف الصحية الطويلة الأجل موضع نقاش، وقد أشارت دراسة أجراها المجلس الوطني للحماية الإشعاعية في عام 2007 إلى أن الحادث تسبب في حوالي 100 حالة سرطان إضافية خلال السنوات الخمسين التالية، معظمها غير فتاك، غير أن بعض الباحثين المستقلين يقولون إن العدد الحقيقي أعلى، ولا سيما بالنسبة لسرطان الغدة الدرقية بين الشباب، كما أدى إلى آثار هامة في الصحة العقلية في المجتمع المحلي، بسبب الخوف من الإشعاع وعدم الثقة في الجهاز الرسمي.

Transforming Reactor Safety Culture

الإصلاحات القصيرة الأجل في المملكة المتحدة

وفي أعقاب ذلك مباشرة، أُغلقت كومات ويندكاس للتعديل، ولم يُعاد تشغيل الدفعة الأولى من هذه الملفات قط، كما أن الأضرار الداخلية كانت شديدة للغاية، وقد أعيد تشغيل الكومة 2 لفترة وجيزة ولكنها أغلقت بصورة دائمة في عام 1958، وقد كلفت هيئة الطاقة الذرية في المملكة المتحدة بإجراء استعراض كامل لجميع مرافقها، وشملت التغييرات الرئيسية ما يلي:

  • تركيب أجهزة حرق إضافية وتحسين رصد درجات الحرارة في جميع المفاعلات.
  • Redesign of annealing procedures] for graphite-moderated reactors to prevent temperature excursions.
  • Establishment of a separate safety committee] with authority to halt operations if conditions were unsafe.
  • تقديم تقارير تكميلية عن جميع الحوادث إلى سلطة مركزية، مما يكسر ثقافة السرية السابقة.

التأثير العالمي على التنظيم النووي

لقد طفح الريح إلى أبعد من بريطانيا، حدث في وقت كان فيه العديد من البلدان يوسع نطاق برامجها النووية، سواء كانت عسكرية أو مدنية، وحفز الحدث على تشكيل هيئات أمان وطنية ودولية أكثر صرامة، وفي الولايات المتحدة، قامت لجنة الطاقة الذرية باستعراض مفاعلاتها الغرافيتية وطلبت تحديثات فورية للأمان، في عام 1959، تم إنشاء الوكالة الدولية للطاقة الذرية،

أحد أعمق التحولات كان في فلسفة احتواء المفاعلات تصميم الريح يعتمد كلياً على جدران المبنى الهيكلية وجهاز التصفيق

الأثر على هندسة المفاعل: من ويندجال إلى التصميمات الحديثة

رسوم السلامة السلبية

وقد أظهرت حريق ويندكاس أن نظم الأمان النشطة - مثل المراوح والمضخات وأعمال المشغل - قد تفشل، وتعتمد تصميمات المفاعل الحديث بشكل متزايد على سمات السلامة السلبية التي لا تتطلب الطاقة أو التدخل البشري، وعلى سبيل المثال، فإن المفاعل الثالث + مثل نظام ويستنغهاوس ألف وشبكة تدفئة الهواء الطلق الروسية تستخدم نظم التبريد ذات الجاذبية، والتدمير الطبيعي للمواد المبردة التي تخفف من المخاطر.

نظم الاصلاح والمراقبة

من أهم التحسينات التي حدثت في مجال التكييف والمراقبة شبكة حرق الحرارة المتفرقة في ويندجلا ستكون غير قابلة للتصور اليوم، المفاعلات الحديثة قد تنشر مئات أو آلاف أجهزة الاستشعار التي تغذي البيانات في الوقت الحقيقي في غرف التحكم المحوسبة، و الآن تقوم أجهزة الاستخبارات الفنية وأجهزة تعلم الآلات بتحليل درجات الحرارة والضغط والأنماط الفلورية الجديدة لكشف الظواهر الشاذقة قبل أن تتطور إلى ممارسات الضبط.

هياكل الاحتواء

إن الإرث الهندسي الوحيد الأكثر ظهوراً في ويندجلو هو مبنى الاحتواء المكثف، ويشمل كل مفاعل تجاري للطاقة شُيد بعد عام 1960 قبة سميكة لاحتواء الفولاذ تهدف إلى تحمل الضغوط الداخلية الشديدة (حتى 60 بيس) والقوات الخارجية مثل الزلازل وآثار الطائرات، كما يتضمن الاحتواء نظماً متحركة للتهوية يمكن أن تطلق الضغط أثناء حادث حاد بينما تخترق الجسيمات المشعة.

التأهب والاستجابة لحالات الطوارئ

وقد أدت الاستجابة الفوضوية والسرية لحرائق ويندج مباشرة إلى وضع خطط طوارئ رسمية للمواقع النووية، وفي المملكة المتحدة، تم تشكيل فريق التخطيط والاستجابة للطوارئ النووية في الستينات، وبحلول الثمانينات، كان يتعين على جميع المواقع النووية المرخصة أن تحافظ على مراكز الطوارئ خارج الموقع وأن تجري عمليات تدريب منتظمة، وعلى الصعيد الدولي، أنشئ نظام التأهب والاستجابة لحالات الطوارئ التابع للوكالة الدولية للطاقة الذرية لتنسيق تبادل المعلومات خلال حوادث الإجلاء المدني.

العلاقة بين الإرث والاستمرار

مقارنة مع الحوادث اللاحقة

إن حريق ويندكاس كثيرا ما يقارن بثلاثة ميلي آيلند (1979)، وتشيرنوبيل (1986)، وفوكوشيما دايشي (2011)، وكل حادث كشف عن أوجه ضعف مختلفة، وساهم في الدرس الذي يفيد بأن حتى حريقا في مفاعل مُشَلَّع بالهواء قد يكون له عواقب وخيمة خارج الموقع إذا كان الاحتواء غير كاف، وأظهرت ثلاث من جزر ميلي أن أخطاء المشغلين الصغيرة يمكن أن تعاقب على نحو تآكل جزئي حتى في مفاعل مُثبتة.

ممارسات السلامة الحالية

(العملية الحديثة لسلامة المفاعلات) مميّزة بتقدير السلامة الاحتمالية، الذي يُربّح احتمال حدوث حوادث وعواقبها، هذا النهج كان غير معروف في وقت (ويندج)

وبالإضافة إلى ذلك، تغيرت ثقافة السلامة، وأصبح مفهوم " ثقافة السلامة " مفهوما رسميا بعد حادث تشيرنوبيل، ولكن جذوره تكمن في تجربة " ويندو " ، وتقوم منظمات مثل الرابطة العالمية للمشغلين النوويين الآن باستعراضات الأقران ومؤشرات الأداء لضمان استمرارية النباتات النووية في موقف من التساؤل والالتزام بالتحسين المستمر.

خاتمة

وكان إطلاق النار في ويندكاس لعام 1957 معلماً قاسياً، وأظهر أنه حتى في حالة وجود مرفق نووي جيد التشغيل يمكن أن يعاني من حادث كارثي إذا كانت الافتراضات التصميمية خاطئة وكانت هوامش الأمان غير كافية، وكان ذلك الحدث قد أدى إلى إعادة التفكير في هندسة سلامة المفاعلات، من الحواجز المادية حول الإطار المؤسسي الذي يحكم العمليات، ومباني الاحتواء، ونظم الأمان الآخذة في التفريغ، والتدريب المستمر، وتتبع الشفاف لجميع مسارات النووية

For further reading:] The full text of the Penney Report is available through the ]UK National Archives]. The World Nuclear Association provides a detailed summary of the accident and its consequences here For a technical behaviour in venter