De federale regering bouwde EBR-I, zoals de reactor heette, in de woestijn van Idaho, niet ver van de stad Arco, als een proof-of-concept voor intrigerende ideeën over kernenergie. Voordat EBR-I startte, waren nucleaire reacties gebruikt om slechts kleine hoeveelheden elektriciteit te produceren. Op 20 december 1951 creëerde de experimentele plant genoeg kracht om vier bollen aan te steken, 200 watt per stuk. De volgende dag dreef de reactor een heel gebouw aan. Het was het eerste vreedzame gebruik van atoomenergie - het eerste voorbeeld van kernenergie dat kan worden gebruikt om een huis of een stad te verlichten. Maar toen de pers de ongeplande meltdown van de kern te pakken kreeg, zou de reactor het onderwerp van intens onderzoek worden en beschreven worden als een "uit de hand gelopen" experiment, en een van de eerste ongelukken die verband houden met kernenergie.
EBR-I maakte geschiedenis door genoeg kernenergie te maken om gloeilampen van energie te voorzien. Idaho National Laboratory / CC-BY-2.0Naast het aantonen dat nucleair een levensvatbare energiebron kan zijn, scientisten daar wilden laten zien dat ze een 'kweekreactor' konden maken, of een zeer efficiënte reactor die in theorie meer splijtbaar materiaal creëert - de splijtstof die splitsing ondergaat om energie te maken - dan het verbruikt. EBR-I gebruikte bijvoorbeeld uranium als brandstofbron, die een isotoop van plutonium, een ander splijtbaar materiaal, als bijproduct creëerde. In 1955 had de reactor alles gedaan waarvoor het was ontworpen, maar er was nog een mysterie die het EBR-I-team wilde oplossen, een eigenaardigheid van het gedrag van de reactor: het reageerde niet op veranderingen in de koelmiddelstroom bij de meesten stabiele manier.
Omdat de reactor bijna aan het einde van zijn levensduur was, besloten de wetenschappers een experiment uit te voeren dat riskanter was dan ze normaal hadden getolereerd. Ze besloten om de koelvloeistof af te zetten terwijl ze langzaam de stroom opstartten, in de hoop te bepalen wat de reactor zo deed klinken. Ze wisten dat er een risico bestond dat de kern zou worden vernietigd, maar ze waren van plan om langzaam verder te gaan en terug te gaan bij het eerste teken van gevaar.
Het experiment eindigde sneller dan ze dachten dat het zou zijn. De door de reactor geproduceerde stroom begon te stijgen en ging snel van de weegschaal. De baas van Haroldsen schreeuwde naar de technicus om de reactor stil te leggen. In deze video legt Haroldsen in de EBR-I-controlekamer precies uit wat er daarna gebeurde.
Buiten de controlekamer was het stralingsalarm het enige teken dat het experiment verkeerd was gegaan. Het reactorgebouw moest ontruimd worden, maar zelfs toen mochten mensen in het nabijgelegen bijgebouw blijven werken. En nadat het gebouw was bevolen te worden ontruimd, kregen ze ruim de tijd om hun gegevens en spullen in te pakken, aldus Haroldsen..
Onder de geëvacueerde werknemers, "er was veel gepraat" over wat er net had plaatsgevonden, zegt Haroldsen in de video hierboven. Het jaar daarvoor, in 1954, op dezelfde locatie, hadden onderzoekers opzettelijk een andere reactor vernietigd voorbij zijn hoogtepunt, BORAX-I, om te zien wat er zou gebeuren, zodat ze een idee hadden van hoe een uitbarsting van kracht de hele kern kon smelten. "Na een paar uur hadden we een man die binnen wilde komen om een onderzoek te doen en te kijken of hij de hoeveelheid radioactiviteit kon inschatten", vervolgt Haroldsen. "Dat kan worden teruggeleid om ons te laten zien hoeveel schade de reactor had." Hij paste en ging het radioactieve gebied in.
Maar die eerste onderzoeken onthulden niet genoeg om het team te vertellen wat er in de reactor was gebeurd, en ze mochten niet kijken. De Atoom Energy Commission (AEC) had opdracht gegeven om de reactor niet te openen en het radioactieve gas dat zich binnenin had verzameld vrij te geven. De zorg was niet het gevaar voor EBR-I-werknemers, maar voor een afzonderlijk monitoringprogramma dat bedoeld was om de voortgang van de Sovjet-Unie bij de ontwikkeling van zijn eigen atoombom in het oog te houden. Een gasafgifte kan de resultaten negatief beïnvloeden.
"Gegeven een vrije hand, zouden we geneigd zijn geweest om naar binnen te kijken", zei Haroldsen in een interview met Atomic Insights. In plaats daarvan moesten ze maanden wachten. In de tussentijd mochten ze niets publieks zeggen over de test, nadat het hoofd van de AEC de meltdown op een conferentie had genoemd. "Onze telefoons begonnen te rinkelen met nieuwsmedia die meer details wilden weten," zei Haroldsen. "We hadden nog steeds de opdracht om te zwijgen." De media moesten verhalen samenstellen met weinig informatie, en in die verhalen: "We waren bekeerd van mensen die door de media beschreven werden als 'briljante wetenschappers' tot 'incompetente wetenschappers'. ”
De gesmolten kern. Ministerie van Energie van de Verenigde StatenVijf maanden nadat de reactor was stilgelegd, mocht het EBR-I-team eindelijk een kijkje nemen. De kern van uranium op voetbalformaat was gedeeltelijk gesmolten en samengesmolten in het midden. Om uiteindelijk het mysterie van het smelten van het probleem op te lossen, moesten ze de hele reactor herbouwen en opnieuw opstarten.
Het ontwerp was echter altijd iets anders, en ze konden het probleem niet opnieuw creëren, schrijft Haroldsen, maar dat was een aanwijzing voor de oorzaak van het incident. In het oudere ontwerp konden de splijtstofstaven een klein beetje buigen - genoeg om de stroom in de reactor te laten schommelen terwijl de staven naar of van het midden van de reactor liepen.
Voor een kernsmelting was het EBR-I-incident niet dramatisch. Officieel is het niet eens geclassificeerd als een nucleair ongeval. De wetenschappers en ingenieurs wisten dat ze een risico namen. Ze maakten niet zozeer een fout als het verkennen naar de rand van kennis, en slechts een beetje verder.
Je kunt experimentele fokker Reactor nr. 1, een nationaal historisch monument, bezoeken op Obscura Day op 6 mei 2017 en meer te weten komen over hoe bruikbare energie voor het eerst werd gegenereerd uit nucleair materiaal.