Введение
Ядерный исследовательский центр, расположенный недалеко от Чалк-Ривер, Канада.
Лаборатории Чалк-Ривер (; также известные как CRL, Chalk River Labs и ранее Чалк-Риверские ядерные лаборатории, CRNL) — канадский ядерный исследовательский центр в городе Дип-Ривер, примерно в км к северо-западу от Оттавы. CRL является площадкой для проведения крупных исследований и разработок, направленных на поддержку и развитие ядерных технологий, в частности технологии реакторов CANDU. CRL обладает опытом в области физики, металлургии, химии, биологии и инженерии, а также располагает уникальными исследовательскими установками. Например, Бертрам Брокхаус, профессор Университета Макмастера, получил Нобелевскую премию по физике в 1994 году за новаторские работы в области нейтронной спектроскопии, выполненные в CRL с 1950 по 1962 год. Сэр Джон Коккрофт был одним из первых директоров CRL и также лауреатом Нобелевской премии. До остановки своего ядерного реактора в 2018 году CRL производила значительную часть мирового объема медицинских радиоизотопов. Центр принадлежит дочерней компании Canadian Nuclear Laboratories, входящей в состав Atomic Energy of Canada Limited, и управляется по контракту Канадским национальным энергетическим альянсом — консорциумом частного сектора под руководством AtkinsRéalis.
История
Объект возник в результате сотрудничества между британскими и канадскими исследователями в области ядерной энергетики в 1942 году, что привело к созданию Монреальской лаборатории в рамках Национального исследовательского совета (NRC). К 1944 году были открыты лаборатории Чалк-Ривер (известные как "Petawawa Works" компании Defence Industries Limited на ранних этапах), а в сентябре 1945 года на этом объекте был запущен первый ядерный реактор за пределами Соединенных Штатов – ZEEP (см. Lew Kowarski). В 1946 году NRC закрыла Монреальскую лабораторию и сосредоточила свои ресурсы на Чалк-Ривер. В 1952 году правительство Канады создало Atomic Energy of Canada Limited (AECL) для продвижения мирного использования ядерной энергии. AECL также взяла на себя управление Чалк-Ривер от NRC. С 1950-х годов AECL эксплуатировала различные исследовательские ядерные реакторы для производства ядерных материалов для медицинских и научных целей. В определенный период лаборатории Чалк-Ривер производили около трети мировых медицинских изотопов и около половины поставок для Северной Америки. Несмотря на заявленную мирную направленность, с 1955 по 1985 год объекты Чалк-Ривер поставляли около 500 тонн плутония в виде отработавшего ядерного топлива в Министерство энергетики США для использования в производстве ядерного оружия. (В бомбе, сброшенной на Нагасаки, Япония, использовалось около 6,2 кг плутония.) Первая атомная электростанция Канады, созданная в партнерстве между AECL и Комиссией по гидроэлектроэнергии Онтарио, была запущена в 1962 году недалеко от лабораторий Чалк-Ривер. Этот реактор, Nuclear Power Demonstration (NPD), являлся демонстрацией конструкции реактора CANDU, одного из самых безопасных и успешных ядерных реакторов в мире. Нейтронный монитор "Глубокой реки" ранее работал в Чалк-Ривер.
Инцидент NRX 1952 года
В 1950-х годах в Чалк-Ривер также произошло две ядерные аварии. Первый инцидент произошел 12 декабря 1952 года, когда произошла неконтролируемая реакция мощности и частичная потеря теплоносителя в реакторе NRX, что привело к значительному повреждению активной зоны. Контрольные стержни не могли быть опущены в активную зону из-за механических проблем и человеческого фактора. Три стержня не достигли своего положения и были случайно извлечены обратно. Топливные стержни перегрелись, что привело к плавлению. Реактор и здание реактора были серьезно повреждены взрывами водорода. Герметизация реакторного сосуда была разрушена на четыре фута, и радиоактивная вода была обнаружена в подвале здания. Эта вода была слита в канавы вокруг территории, прилегающей к реке Оттава. В ходе этой аварии в окружающую среду было выброшено некоторое количество радиоактивных веществ. Будущий президент США Джимми Картер, в то время офицер ВМС США в Шенектади, штат Нью-Йорк, входил в состав группы из 26 человек, включая 13 добровольцев ВМС США, участвовавших в опасных работах по ликвидации последствий аварии. Через два года реактор был вновь введен в эксплуатацию.
Инцидент с НРУ 1958 года
Вторая авария, произошедшая в 1958 году, включала в себя разрыв топливного элемента и пожар в здании реактора Национального исследовательского универсального реактора (NRU). Некоторые топливные стержни перегрелись. С помощью роботизированного крана один из стержней с металлическим ураном был извлечен из реакторного сосуда. Когда манипулятор крана отошел от сосуда, уран загорелся, и стержень сломался. Большая часть стержня упала в герметизирующий кожух, продолжая гореть. Все здание было заражено. Были открыты клапаны вентиляционной системы, в результате чего загрязнению подверглась большая территория вокруг здания. Пожар был потушен учеными и техническим персоналом в защитной одежде, которые бегали вдоль отверстия в герметизирующем кожухе с ведрами мокрого песка, засыпая огонь в момент прохождения мимо дымящегося входа. Обе аварии потребовали масштабных работ по очистке с участием большого количества гражданского и военного персонала. Последующий мониторинг здоровья этих работников не выявил негативного воздействия от этих двух аварий. Однако Канадская коалиция за ядерную ответственность, группа по надзору за ядерной безопасностью, отмечает, что некоторые работники, участвовавшие в очистке и входившие в военный контингент, направленный к зданию реактора NRU, безуспешно подавали заявления на получение военной пенсии по инвалидности в связи с проблемами со здоровьем. 11 декабря 2007 года Палата общин Канады, действуя на основании рекомендаций независимых экспертов, приняла экстренное законодательство, разрешающее перезапуск реактора NRU и его эксплуатацию в течение 120 дней (вопреки решению CNSC), которое было одобрено Сенатом и получило королевское утверждение 12 декабря. Премьер-министр Стивен Харпер раскритиковал CNSC за остановку реактора, которая, по его словам, "поставила под угрозу здоровье и безопасность десятков тысяч канадцев", утверждая, что риска нет, вопреки показаниям тогдашнего президента и генерального директора CNSC Линды Кин. Позже она была уволена за игнорирование решения Парламента о возобновлении работы реактора, что отражает политику, согласно которой безопасность граждан, нуждающихся в жизненно важной ядерной медицине, должна учитываться при оценке общих соображений безопасности эксплуатации реактора. Реактор NRU был перезапущен 16 декабря 2007 года.
2008 радиоактивный утечка
5 декабря 2008 года из НРУ произошла утечка тяжелой воды, содержащей тритий. Утечка была локализована в пределах объекта, и Канадская комиссия по ядерной безопасности (CNSC) была немедленно уведомлена, как того требовали правила. В своем официальном отчете, представленном в CNSC 9 декабря 2008 года (когда объем утечки был определен как требующий составления отчета), AECL сообщила, что из реактора было выпущено тяжелой воды, около 10% которой испарилось, а остальная часть была удержана, и подтвердила, что утечка не была серьезной и не представляла угрозы для здоровья населения. Количество, испарившееся в атмосферу, считается незначительным и составляет менее одной тысячной нормативного лимита. Общественность была проинформирована об остановке реактора, но не о деталях утечки, поскольку она не представляла риска для населения или окружающей среды. Утечка была остановлена до того, как был определен ее источник, и реактор был перезапущен 11 декабря 2008 года с одобрения CNSC, после разработки стратегии устранения утечки в случае ее повторения. В отдельном, не связанном инциденте, тот же реактор ежедневно терял литров легкой воды из-за трещины в сварном шве системы отражателей реактора. Эта вода систематически собиралась, очищалась в Центре обработки отходов, расположенном на территории комплекса, и в конечном итоге сбрасывалась в реку Оттава в соответствии с правилами CNSC, Health Canada и Министерства окружающей среды. Хотя эта утечка не вызывала опасений у CNSC с точки зрения здоровья, безопасности или охраны окружающей среды, AECL разработала план ремонта для снижения текущей скорости утечки по оперативным соображениям.
2009 год - закрытие реактора NRU
В середине мая 2009 года утечка тяжелой воды в основании корпуса реактора NRU, впервые обнаруженная в 2008 году (см. выше), возобновилась с большей интенсивностью и вызвала очередную временную остановку, продолжавшуюся до августа 2010 года. Длительная остановка потребовалась для полной выгрузки всего топлива из реактора, определения полной степени коррозии корпуса и, наконец, проведения ремонта – все это с использованием дистанционного и ограниченного доступа с минимального расстояния из-за остаточной радиоактивности в корпусе реактора. Остановка в 2009 году произошла в период, когда только один из четырех других в мире реакторов, регулярно производящих медицинские изотопы, работал, что привело к глобальному дефициту.
Закрытие НРУ в марте 2018 года
Лицензия на реактор NRU истекла в 2016 году. Однако лицензия была продлена до 31 марта 2018 года. Реактор был окончательно остановлен 31 марта 2018 года в 19:00 и переведен в "состояние хранения" перед началом работ по выводу из эксплуатации, которые продлятся много лет в рамках будущих лицензий на эксплуатацию или вывод из эксплуатации, выдаваемых КНБО.
Модернизация и вывод из эксплуатации
Сайт остается в активном использовании по состоянию на 2022 год. В 2016 году было выделено 1,2 миллиарда канадских долларов на десятилетний период для вывода из эксплуатации 120 старых зданий и строительства новых. Новые здания были завершены, начиная с 2020 года, и функционируют как Исследовательские комплексы Канадских ядерных лабораторий. В мае 2023 года было объявлено, что первый в мире микромодульный реактор от Global First Power (GFP) будет построен на территории лабораторий Chalk River и будет использоваться для энергоснабжения кампуса CNL в качестве демонстрационного образца. В дальнейшем ожидается строительство нескольких микрореакторов на CNL, каждый размером с морской контейнер, и их транспортировка в отдаленные северные населенные пункты, где они заменят существующую инфраструктуру дизельных генераторов, что позволит сэкономить около 200 миллионов литров топлива.