Кіріспе

Пенсильвания штатындағы жабық ядролық электр станциясы, АҚШ. Үш Майл аралы ядролық электр станциясы (жиі TMI деп қысқартылады) – Харрисбург қаласының оңтүстігінде, Сускеханна өзенінің жағасында орналасқан, Пенсильвания штатындағы Үш Майл аралындағы жабық ядролық электр станциясы. Онда екі жеке блок бар: TMI 1 (Constellation Energy компаниясына тиесілі) және TMI 2 (EnergySolutions компаниясына тиесілі). 1979 жылдың 28 наурызында TMI 2 блогында жартылай балқу орын алған кезде, бұл станция АҚШ-тың коммерциялық ядролық энергетика тарихындағы ең ірі апаттың ортасы болды. Ядролық реттеу комиссиясының (NRC) мәліметі бойынша, апаттан станция қызметкерлері мен жақын жердегі тұрғындар арасында қаза болғандар немесе жарақат алғандар жоқ. Кейінгі эпидемиологиялық зерттеулер апат пен қатерлі ісіктердің пайда болуы арасында себеп-салдарлық байланыс таба алмады. Станцияны тоқтату кезеңінде бір жұмыс орынды жазадан қайтыс болды. TMI 2 реакторының активтік аймағы станциядан алынып тасталды, бірақ станция толық тоқтатылған жоқ. 1998 жылдың шілде айында Amergen Energy (қазір Exelon Generation) компаниясы TMI 1 блогын General Public Utilities компаниясынан 100 миллион долларға сатып алуға келісті. Станция бастапқыда General Public Utilities Corporation компаниясымен салынған, кейін GPU Incorporated деп атауын өзгертті. Станцияны GPU Energy бөлімшесінің еншілес компаниясы Metropolitan Edison Company (Met Ed) басқарды. 2001 жылы GPU Inc. компаниясы FirstEnergy Corporation компаниясымен бірікті. 2020 жылдың 18 желтоқсанында FirstEnergy компаниясы NRC-дан рұқсат алғаннан кейін 2-ші блок лицензиясын EnergySolutions компаниясының еншілес компаниясы TMI 2 Solutions-қа берді. Exelon компаниясы 2015 жылдан бері 1-ші блокты қаржылық зиянмен пайдаланды. 2017 жылы компания Пенсильвания штатының үкіметінен қолдау көрсетілмесе, жоғары құнға байланысты 1-ші блоктың жұмысын тоқтатуды қарастыратынын мәлімдеді. 1-ші блок 2019 жылдың 20 қыркүйегінде сағат 12:00-де ресми түрде тоқтатылды. 1-ші блокты тоқтату жұмысы 2079 жылы аяқталуы күтілуде және 1,2 миллиард долларға бағаланады. 1979 жылғы апаттан бері тоқтап тұрған 2-ші блок 2052 жылы жабылуы күтілуде.

Төтенше аймақтар мен жақын маңдағы халық

NRC атом электр станцияларының айналасында екі төтенше жағдайды жоспарлау аймағын белгілейді: 16 км радиусы бар, негізінен ауадағы радиоактивті ластануға және оның тыныспен ішке жұтылуына қатысты аймақ, және шамамен 80 км радиустағы жұтылу жолы аймағы, негізінен радиоактивті ластанған тамақ пен суды жұтумен байланысты. АҚШ халық санағы деректерінің талдауына сәйкес, 2010 жылы Үш Майл аралынан 16 км қашықтықтағы АҚШ халқы 211 261 адамды құрады, бұл он жыл ішінде 10,9 пайызға артты. 2010 жылы 80 км радиустағы АҚШ халқы 2 803 322 адамды құрады, бұл 2000 жылдан бері 10,3 пайызға өсті. 80 км радиустағы қалаларға Харрисбург (қала орталығына дейін 19 км), Йорк (қала орталығына дейін 21 км) және Ланкастер (қала орталығына дейін 39 км) кіреді.

Үш Майл Аралдың 1-бөлімі

Three Mile Island Unit 1 – Babcock & Wilcox компаниясы жобалаған, 819 МВт таза қуаты бар қысымды су реакторы. TMI 1-нің бастапқы құрылыс құны 400 миллион АҚШ доллары болды, бұл 2018 жылы шамамен миллиард долларға тең. 1-ші блок 1974 жылдың 19 сәуірінде алғаш рет іске қосылды және 1974 жылдың 2 қыркүйегінде коммерциялық жұмысын бастады. TMI 1 алғашқы іске қосылғаннан бастап 40 жылға жұмыс істеуге лицензия алған, ал 2009 жылы оның мерзімі тағы 20 жылға ұзартылды, яғни ол 2034 жылдың 19 сәуіріне дейін жұмыс істей алатын еді. TMI 1-дегі негізгі конденсатор үшін екі табиғи ағынды салқындату мұнарасын пайдаланатын жабық циклды салқындату жүйесі болды. Мұнараларда булану арқылы жоғалған суды толықтыру үшін өзеннен су алынды. Реактор тоқтатылғанда қосалқы құрылғыларды салқындату және ыдырау жылуын кетіру үшін қызметтік су жүйесіне өзен суымен бір реттік салқындату қолданылды. 1979 жылдың 17 ақпанында TMI 1 жанармай ауыстыру үшін желіден ажыратылды. Қоғамдық наразылықтар, бірнеше федералды сот шешімдері және техникалық және нормативтік қиындықтардан кейін, алты жылдан астам уақыттан соң, ол 1985 жылдың 9 қазанында қайтадан желіге қосылды. Exelon компаниясы штаттан субсидиялар алу бойынша міндеттеме алмағанын хабарлағаннан кейін, 1-ші блокты 2019 жылдың қыркүйегіне дейін жабу жоспарланған, бұл Exelon компаниясына реакторды одан әрі пайдалануға мүмкіндік бермеді. TMI 1 2019 жылдың 20 қыркүйегінде жабылды.

Оқиғалар

1993 жылдың ақпан айында бір адам ТМИ атом электр станциясының бақылау бекетінен өтіп, кіреберіс қақпасын бұзып өтті. Ол көлігімен қауіпсіз есіктен өтіп, 1-ші блок турбиналық ғимаратына кірді. Психикалық ауру тарихы бар бұл адам турбиналық ғимаратта жасырынып, төрт сағаттан кейін ұсталды. 11 қыркүйекке жасалған шабуылдар кезінде және одан кейін "Юнайтед Эйрлайнз" әуекомпаниясының 93 рейсі Три-Майл-Айлендке қарай бет алғанын қауіптің үлкендігіне байланысты үрей тудырды. Сол күні Ұлттық қауіпсіздік комитеті (NRC) елдің барлық атом электр станцияларын ең жоғары деңгейдегі қауіпсіздікке қойды. United Flight 93 рейсі Пенсильвания штатының Шенксвилл қаласының жанындағы Стоникрик елді мекенінде Три-Майл-Айлендтің батысына қарай 217 шақырым жердегі далаға құлады. Ұшақтың басты мақсаты Вашингтон қаласы болған деп есептеледі.

2009 жылдың 21 қарашасында TMI 1-нің гермоизоляциялық ғимаратында жұмысшылар құбырларды кескен кезде радиоактивті заттың шығуы тіркелді. Exelon Corporation компаниясы жұртшылыққа былай мәлімдеді: "Жаңа бу генераторларын ішке кіргізу үшін гермоизоляциялық ғимарат қабырғасында жасалған уақытша тесікке орнатылған монитор көрсеткіште аздап өсім байқалды, содан кейін көрсеткіш қалыпқа келді. Шамамен 20 қызметкерге жеңіл радиациялық әсерден ем жасалды". 2009 жылғы мәліметтер бойынша, радиация гермоизоляциялық ғимараттан шықпаған және халыққа ешқандай қауіп төндірмеген. Ішкі ауадағы ластану реактор құбыр жүйесіндегі ұсақ сәулеленген бөлшектерді босатып жіберген гермоизоляциялық ғимараттағы ауа қысымының өзгеруіне байланысты туындады. Бұл ұсақ бөлшектердің бір бөлігі ауаға көтеріліп, оларды анықтау үшін орнатылған мониторлармен тіркелді. Ауа қысымының өзгеруі гермоизоляциялық ғимараттың ішіндегі желдеткіштердің жұмыс іске қосылуы кезінде болды. Бұл жағдайды болдырмау үшін желдету жүйесі өзгертілді. Келесі күні жұмыс жалғасты. 2010 жылдың 24 қаңтарында TMI 1 қайта іске қосылды.

Материалдарды өңдеу апаты

2021 жылдың 10 қыркүйегінде Алабама штатынан келген мердігер жүк көлігінен жабдық түсіріп жатқанда қаза тапты. Лондондерри қалашығының өрт сөндіру және жедел медициналық көмек қызметкерлері шақырылып, мердігер оқиға орнында қайтыс болды деп хабарлады. Ядролық реттеу комиссиясы бұл жарақаттың жұмыс орынымен байланысты екенін, ал мердігер радиологиялық бақылау аймағынан тыс жерде болғанын мәлімдеді.

Үш Майл Аралдың 2-бөлімі

Үш Майл Аралдың 2-бөлімі де B&W компаниясы салған, 1-бөлімшеге ұқсас қысымды су реакторы болды. Тек бір айырмашылығы – TMI 2, TMI 1-ге қарағанда сәл үлкенірек болды, оның таза қуаттық сыйымдылығы 906 МВт, ал TMI 1-дің қуаттық сыйымдылығы 819 МВт құрады. 2-бөлім 1978 жылдың 8 ақпанында жұмыс істеуге лицензия алды және 1978 жылдың 30 желтоқсанында коммерциялық жұмысын бастады. TMI 2-бөлімі 1979 жылғы Үш Майл Аралдағы апаттан кейін толығымен тоқтатылды.

Апат

1979 жылы 28 наурызда салқындату жүйесінің істен шығуы реактор өзегінің ішінара балқыуына әкеп соқты. Бұл суыту сұйығының жоғалуы салдарынан шамамен 43 000 кюри (1,59 PBq) радиоактивті криптон-85 газы (жартылай ыдырау мерзімі 10 жыл) және айрықша қауіпті йод-131 (740 GBq) 20 кюриден аз (жартылай ыдырау мерзімі 8 күн) қоршаған ортаға тарады. Дүниежүзілік ядролық қауымдастығының сараптамасы апаттан кейін ешқандай өлім-жітім, жарақат немесе денсаулыққа кері әсерлер болмағанын көрсетті, ал Колумбия университетінің эпидемиологы Морин Хэтчтің баяндамасы бұл қорытындыны растады. Денсаулық сақтау саласындағы алаңдаушылықтарға байланысты Пенсильвания штатының Денсаулық департаменті апат болған кезде TMI маңында тұратын 30 000-нан астам адамның тізімін ұстады. Бұл тізім 1997 жылға дейін, шамамен 20 жыл бойы сақталды, бірақ ешқандай ерекше денсаулық әсерлері анықталған жоқ. Келесі эпидемиологиялық зерттеулер апаттың нәтижесінде қатерлі ісіктердің өсуін көрсетпеді. 2-ші энергоблок апаттан бері жұмыс істемейді. "Нью-Йорк Таймс" газеті 1993 жылдың 14 тамызында, апаттан кейін 14 жыл өткен соң, тазалау жұмыстары аяқталғанын хабарлады. АҚШ Ұлттық ядролық реттеу комиссиясының мәліметінше, 2,3 миллион галлон қалдық су алынып тасталды. Бұл оқиға халықаралық жаңалықта кеңінен жарияланды және, әсіресе АҚШ-та, қоғамдық пікірге елеулі әсер етті. Ядролық апат туралы "Қытай синдромы" атты фильм, оқиғадан 12 күн бұрын шығып, көрермендерден жоғары баға алды, блокбастерге айналды.

2-ші блок генераторы

2010 жылдың 22 қаңтарында NRC өкілдері ТМИ-дегі зақымдалған 2-ші энергоблоктың электр генераторы Солтүстік Каролина штатының Нью-Хилл қаласындағы Шерон Харрис ядролық электр станциясында қолданылатынын хабарлады. Генератор екі бөлікке бөлініп, жалпы салмағы 670 тоннаны құрады. Ол 2010 жылдың қараша айында Шерон Харрис ЯЭС-інде отын ауыстыру тоқтауы кезінде жөнделіп, орнатылды. ТМИ-дің 2-ші энергоблогы 1979 жылғы жартылай балқудан бері тоқтатылған күйде.

Апаттан кейінгі жағдай

Exelon Corporation 2000 жылдың қазан айында Филадельфия мен Чикагодағы PECO Energy Company және Unicom компанияларының бірігуі нәтижесінде құрылды. Unicom компаниясы Commonwealth Edison компаниясына ие болды. PECO-ның AmerGen-дегі үлесін Exelon 2000 жылдың соңында сатып алды. Exelon 2003 жылы AmerGen компаниясындағы British Energy-нің үлесін сатып алып, 1-ші блокты өздерінің Exelon Nuclear бизнес-бөлімшесінің тікелей меншігіне және басқаруына берді. Exelon Corporation мәлімдемесіне сәйкес, "көптеген адамдар Үш Майл аралы әлі де электр қуатын өндіріп, 800 000 үйді қуатпен қамтамаздандыратынын білгенде таңғалады", бұл оның зақымдалмаған және толыққанды жұмыс істейтін 1-ші реактор блогының арқасында мүмкін болып отыр. Exelon табиғи газдың бағасы 25 доллар/МВт/сағ болғандықтан, зауыттың 44 доллар/МВт/сағ құнының қиын екенін атап өтті. 2016 жылы аймақтағы электр энергиясының орташа бағасы 39 доллар/МВт/сағ құрады.

Жабылу

2017 жылдың 20 маусымында Three Mile Island 1-ші блогының иесі – Exelon Generation компаниясы, Ядролық реттеу комиссиясына 2019 жылдың 30 қыркүйегінде электр стансасын жабу ниеті туралы ресми хабарлама жолдады. Бұл, егер Пенсильвания штатының заң шығарушы органы, жаңадан ашылған табиғи газ қорының арқасында электр бағасы төмендеген кезде бәсекелесуде қиындыққа тап болған ядролық өнеркәсіпті қолдамаса, жасалады. Exelon Generation компаниясының аға вице-президенті Брайан Хансон, Three Mile Island жабылғаннан кейін оны қайтадан пайдалану мүмкін емес екенін атап өтті. Exelon компаниясының тағы бір мүмкіндігі – ұзақ мерзімді сақтау, ол электр стансасын консервацияға алып, ғимараттарды толық құлату алдында радиацияның 60 жылға дейін қауіпсіз деңгейге дейін табиғи түрде азайтылуын күтуді қамтиды. Ұзақ мерзімді сақтаудың артықшылығы – электр стансаны құлату жұмыстары басталғанда радиацияның болмауы, бірақ кемшілігі – құлату кезінде білікті жұмысшылардың жетіспеуі мүмкін. Сондай-ақ, Exelon компаниясы 60 жылға дейін электр стансасының қарапайым күтімін және қауіпсіздігін қамтамасыз етуге қаржы жұмсауына тура келеді. 1-ші блок 2019 жылдың 20 қыркүйегінде жабылды. 2022 жылы 1-ші блок Exelon компаниясынан бөлінгеннен кейін Constellation Energy компаниясына берілді. 2-ші блок EnergySolutions компаниясын сатып алғаннан кейін TriArtisan ES Partners, LLC компаниясына берілді.

Пайдаланудан шығару

1979 жылы TMI 2 апатынан кейін, отынның шамамен 99 пайызы және зақымдалған өзектің қалдықтары реактор ыдысынан және оған қосымша жүйелерден алынып, Айдахо штатының Айдахо Фолс қаласының жанындағы Айдахо Ұлттық зертханасына жіберілді. 1993 жылдан бастап, қондырғының алғашқы тазалау жұмыстары аяқталғаннан бері TMI 2 «Оттықтан кейінгі бақыланатын сақтау» (Post Defueling Monitored Storage - PDMS) жағдайында болып келеді және қондырғының қауіпсіздігі мен тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін үздіксіз бақылауда ұсталып тұр. Үш Миль аралындағы жабық ядролық реакторды және оған байланысты құрылыстарды тоқтатуға кеткен шығын 918 миллион долларға бағаланады.

Сейсмикалық қауіп

2010 жылы тамызда жарияланған Ядролық реттеу комиссиясының зерттеуіне сәйкес, Үш миль аралындағы реактордың активтік аймағына зақым келтіруге жеткілікті күшті жер сілкінісінің жылдық қаупі 1:25 000 болды.