Incydenty w Tokaimura

W miejscowości Tokai (jap. Tokai-mura), leżącej 120 km od Tokio, znajdują się liczne zakłady nuklearne, m.in. pierwsza japońska komercyjna elektrownia jądrowa, czynna w latach l966-1998. [LINK], a także zakłady przetwórstwa paliwa jądrowego i utylizacji odpadów. W przemyśle jądrowym i powiązanych z nim firmach pracowała prawie 1/3 mieszkańców,  a sama miejscowość była nazywana sercem japońskiego przemysłu nuklearnego. Do tej pory w Tokai miały miejsce dwa incydenty, będące do czasów katastrofy w Fukushimie [LINK] najpoważniejszymi wypadkami w japońskiej atomistyce. 

Pierwszy miał miejsce 11 marca 1997 r. w zakładzie przerobu odpadów jądrowych Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corporation (PNC), potocznie nazywanym Dōnen od skróconej japońskiej nazwy Dōryokuro Kakunenryō Kaihatsu Jigyōdan [LINK]. Niskoaktywne odpady płynne były tam poddawane bitumizacji, czyli mieszaniu z asfaltem celem nadania im formy stałej. W dniu awarii testowano nową mieszankę asfaltu i odpadów, zawierającą 20% mniej asfaltu niż do tej pory stosowano. O godz. 10 w jednej z beczek zaszła reakcja chemiczna i doszło do zapalenia się jeszcze gorącej zawartości, a pożar szybko rozprzestrzenił się na pozostałe beczki. Pracownikom nie udało się opanować pożaru, który uruchomił czujki dymu i promieniowania, zatem opuścili budynek. Gdy o godzinie 20 chcieli ponownie wejść do budynku, nastąpiła eksplozja nagromadzonych gazów palnych, powstałych w wyniku rozkładu asfaltu w wysokiej temperaturze. Wybuch wyrwał drzwi i okna, powodując rozprzestrzenienie skażenia na zewnątrz. 

Zabezpieczanie miejsca awarii, źródło - https://www.thevintagenews.com/2023/02/02/hisashi-ouchi/

Kierownictwo zleciło dwóm pracownikom podanie fałszywej chronologii wydarzeń, aby ukryć brak właściwego nadzoru. Pożaru nie zgłoszono też od razu do Agencji Nauki i Technologii (STA), gdyż najpierw prowadzono własne "dochodzenie". Utrudniło ono akcję ratowniczą ze strony służb reagowania kryzysowego. Początkowo zgłoszono zaledwie 20% wzrost poziomu promieniowania w otoczeniu zakładu, ale później okazało się, że był on 10x wyższy. Tydzień po awarii służby meteorologiczne wykryły cez-137 w odległości 40 km na południowy zachód od zakładu. Incydent naraził 37 pracowników na przekroczenie dopuszczalnej dawki, jednak bez bezpośrednich skutków zdrowotnych.  

Awaria wywołała falę protestów wśród mieszkańców Tokai, domagających się ukarania kierownictwa firmy, reorganizacji jej zarządu i zamknięcia zakładu. W efekcie obiekt został zamknięty aż do listopada 2000 r., kiedy uruchomiono go jako zakład przerobu paliwa jądrowego. 

Incydent miał stopień 3 w siedmiostopniowej skali INES.

Źródło - portal Nuclear.pl - LINK

Cytując za portalem Nuclear.pl stopień 3 oznacza:

Uwolnienie do otoczenia substancji promieniotwórczych przekraczające ustalone limity, przy czym największa dawka, jaką otrzyma osoba znajdująca się poza obiektem, nie przekroczy 1 mSv. Przy takich uwolnieniach podejmowanie środków zaradczych prawdopodobnie nie będzie potrzebne.

Zdarzenie na terenie obiektu, które może spowodować ostre skutki zdrowotne u pracowników i / lub rozległe skażenie, np. uwolnienie do obudowy bezpieczeństwa substancji promieniotwórczych o aktywności kilku tysięcy terabekereli, przy czym substancje te mogą być zawrócone do odpowiednich stref przechowywania.

Zdarzenie, w wyniku którego jakakolwiek dalsza niesprawność systemów zabezpieczeń może doprowadzić do awarii lub sytuacja, w której systemy te nie byłyby w stanie zapobiec awarii, gdyby pojawiły się dodatkowe czynniki inicjujące (źródło - LINK)

Wkrótce incydent z 1997 r. został przyćmiony przez dużo poważniejszy z 1999 r., i to do tego stopnia, że o pierwszym nie wspomina nawet Wikipedia w języku japońskim, chińskim, koreańskim, niemieckim i rosyjskim. Najpełniejszy opis, z którego pochodzą powyższe informacje, podała Wikipedia brytyjska, zaś we francuskiej pojawiła się tylko skrótowa notka.

***

Drugi incydent miał miejsce 30 września 1999 r. w zakładach przerobu paliwa jądrowego, zarządzanego przez JCO, spółkę należącą do Sumitomo Metal Mining Company Ltd,. Znajdowały się tam 3 instalacje. Każda z nich miała następujące przeznaczenie i wydajność:

1. produkcja uranu nisko wzbogaconego (do 5%), wydajność 220 ton rocznie
2. produkcja uranu nisko wzbogaconego (do 5%), wydajność 495 ton rocznie
3. produkcja uranu wysoko wzbogaconego (20-50%), wydajność 3 ton rocznie, praca okresowa w partiach po 50-200 kg (średnio 100 kg) paliwa, średni czas pracy instalacji 2 miesiące w skali roku 

W trzeciej z nich wówczas była produkowana pierwsza partia paliwa do chłodzonego sodem szybkiego reaktora powielającego Jōyō. Technologia polegała na rozpuszczaniu tlenku uranu w kwasie azotowym celem wytworzenia azotanu uranylu. Odbywało się to w specjalnym zbiorniku (dissolution tank). Następnie roztwór był powoli przepompowywany do zbiorników buforowych (buffer column) z uprzednio wyprodukowanym azotanem uranylu i przedmuchiwany azotem celem wymieszania obu roztworów i wyrównania ich stężenia. Następowała tam też kontrola masy uranu zawartego w roztworze. Kształt zbiorników buforowych (wysokie i wąskie) miał uniemożliwić powstanie masy krytycznej i wystąpienie samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej. 

Tu wyjaśnienie teoretyczne. Do reakcji rozszczepienia jąder uranu potrzebne są neutrony, zderzające się z jądrami i rozbijającymi je na 2 lżejsze. W wyniku każdego rozszczepienia powstają 2-3 dodatkowe neutrony, które mogą powodować dalsze rozszczepienia i reakcja będzie się rozwijać lawinowo. Jednak aby do tego doszło, masa materiału rozszczepialnego musi być odpowiednio duża (tzw. masa krytyczna). W przeciwnym wypadku większość neutronów uleci na zewnątrz, zamiast zderzać się z jądrami i powodować rozszczepienia. Ale to nie wszystko. Masa krytyczna nie jest wartością stałą i zależy też od ukształtowania materiału rozszczepialnego oraz obecności (lub braku) reflektora odbijającego neutrony z powrotem. Możemy mieć więc ilość materiału rozszczepialnego znacznie przekraczającą masę krytyczną, ale jeśli będzie ona uformowana w cienki długi drut, reakcja łańcuchowa nie zajdzie. I odwrotnie, w masie mniejszej niż krytyczna, ale otoczonej wydajnym reflektorem neutronów może zajść reakcja łańcuchowa. Takim reflektorem może być grafit, beryl, ale też... woda. A skąd się biorą neutrony w materiale rozszczepialnym? Ze spontanicznych rozszczepień, którym ulegają niektóre jądra. Więcej na ten temat we wpisie o neutronach [LINK], wróćmy teraz do technologii stosowanej przy produkcji paliwa jądrowego.  

Z wysokich i wąskich zbiorników buforowych roztwór azotanu uranylu powinien być powoli - partiami po 2,4 kg - przepompowywany do mieszacza (precipation tank). Tam mechaniczne mieszadło mieszało roztwór azotanu uranylu z amoniakiem, powodując strącenie diuranianu amonu i wydzielenie zanieczyszczeń. Mieszacz był umieszczony w płaszczu wodnym, zapewniającym chłodzenie, gdyż reakcja była egzotermiczna. 

https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TOAC_web.pdf

Procedura została zmodyfikowana w listopadzie 1996 r. bez powiadamiania Agencji Nauki i Technologii. Zezwolono wtedy na rozpuszczanie uranu w wiadrach ze stali nierdzewnej zamiast w dissolution tank, reszta procesu pozostała jednak bez zmian. Miało to na celu zwiększenie wydajności, a także ułatwienie pracy. W chwili wypadku doszło do złamania nawet tej zmodyfikowanej procedury: roztwór azotanu uranylu był wlewany wiadrami bezpośrednio do mieszacza, zatem z pominięciem kolumn buforowych i kontroli masy zawartego w roztworze uranu. Mieszacz miał średnicę 45 cm i wysokość 61 cm, a do tego był otoczony płaszczem wodnym dla zapewnienia chłodzenia. Mamy więc dogodne warunki dla powstania masy krytycznej - odpowiedni kształt układu oraz reflektor neutronów.

https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TOAC_web.pdf

Na wypadek nie trzeba było długo czekać. 29 września pracownicy wlali do zbiornika 4 transze (razem 26 litrów) roztworu azotanu uranylu o wzbogaceniu 18,8%. Następnego dnia wlali 3 dodatkowe transze, w zbiorniku znalazło się więc 40 litrów roztworu, zawierającego 16 kg czystego uranu. O godzinie 10.35 czasu lokalnego, po wlaniu siódmej transzy, doszło do przekroczenia masy krytycznej i wystąpienia samopodtrzymującej się reakcji rozszczepienia. Towarzyszył jej błysk niebieskiego światła (promieniowanie Czerenkowa) i silna emisja promieniowania gamma oraz neutronowego, która uruchomiła alarmy W pomieszczeniu znajdowało się wówczas 3 techników: Hisashi Ouchi (35), Masato Shinohara (39) i nadzorujący ich pracę Yutaka Yokokawa (54). W chwili wystąpienia krytyczności Hisashi Ouchi stał na drabinie i był pochylony nad zbiornikiem, wlewając roztwór z wiadra, otrzymał więc największą dawkę promieniowania (17 Sv), Masato Shinohara stał obok zbiornika, trzymając lejek i otrzymał 10 Sv. 

Wizualizacje ustawienia pracowników cytowane w tym filmie - https://www.youtube.com/watch?v=9ET229wYhAw

Yutaka Yokokawa pracował przy komputerze za biurkiem 4 metry dalej i dostał "zaledwie" 3 Sv. Ouchi od razu poczuł ból całego ciała, zwymiotował i miał trudności z oddychaniem, po czym stracił przytomność. Shinohara pobiegł kilka kroków i również padł nieprzytomny. Z pomocą pospieszyli inni  pracownicy, którzy zabrali poszkodowanych z pomieszczenia i przenieśli do komory dekontaminacyjnej. Cała trójka nie miała świadomości skali wypadku oraz nie znała procedur zgłaszania tego typu incydentów. Pomimo długiego stażu pracy nie byli odpowiednio przeszkoleni, zaś Ouchi pracował w tym pomieszczeniu dopiero od poprzedniego dnia. O 11.52 poszkodowani zostali zabrani do szpitala w odległym o 15 km Mito. Resztę pracowników ewakuowano, gdyż zarówno budynek, jak i teren zakładów został skażony produktami rozszczepienia, zaś zbiornik z materiałem rozszczepialnym emitował silne promieniowanie gamma i neutronowe. O 11.15 wpłynął meldunek do Agencji Nauki i Technologii o możliwym wypadku krytycznym (przekroczeniu masy krytycznej i wystąpieniu samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej). Jednak straż pożarna, wezwana na miejsce awarii, nie została powiadomiona, że wydarzył się wypadek radiacyjny, co naraziło ratowników na duże dawki promieniowania. 

W tym czasie w ogóle nie przewidywano możliwości wystąpienia wypadku krytycznego w zakładach przerobu paliwa jądrowego. Teren zakładu nie miał monitoringu promieniowania, który mógłby zaalarmować o pojawieniu się skażeń w powietrzu. Ponieważ władze Tokai nie mogły znikąd uzyskać żadnych miarodajnych informacji, burmistrz wezwał do ewakuacji bez czekania na reakcję ze strony prefektury czy rządu. Wezwanie miało miejsce 1 godz. 15 min. po powiadomieniu Agencji Nauki i Technologii. Przeprowadzono ewakuację 40 gospodarstw domowych w promieniu 350 m od zakładu - najbliższe znajdowało się zaledwie 200 m od terenu przedsiębiorstwa. 

Zalecono również ewakuację mieszkańcom w promieniu 500 m, zaś mieszkających w promieniu 10 km (łącznie 310.000 osób) poproszono o pozostanie w domach, wyłączenie i uszczelnienie wentylacji, niezbieranie plonów i niepicie wody ze studni. Ówczesne wytyczne dla władz prefektur zakładały następujące limity możliwych do przyjęcia dawek przy podejmowaniu decyzji o ewakuacji:

• 10-50 mSv - pozostanie w domach
• powyżej 50 mSv - ewakuacja lub pozostanie w betonowych schronach

O godzinie 11.40 zmierzona moc dawki gamma wyniosła na zewnątrz zakładów 0,84 mSv/h, zaś po godzinie 17 moc dawki promieniowania neutronowego osiągnęła 4 mSv/h. Obecność neutronów świadczyła o stale zachodzącej reakcji łańcuchowej. 

W nocy z 30 września na 1 października trwały intensywne prace w lokalnym centrum zarządzania kryzysowego. Wykonano analizę modelową z której wynikało, że spuszczenie wody chłodzącej zbiornik pozbawiłoby materiał rozszczepialny reflektora neutronów i wygasiłoby reakcję łańcuchową. Zastanawiano się, jak to zrobić. Pojawił się nawet pomysł, by Siły Samoobrony strzelały do zbiornika z odległości, celem uniknięcia narażenia na promieniowanie. Ostatecznie jednak zadanie powierzono 18 wybranym pracownikom JCO. Mieli pracować w parach, po 3 minuty każda, celem ograniczenia przyjętej dawki. Próby usunięcia wody podejmowano 1 października od 2:35 do 6:04. Najpierw dokładnie sfotografowano pompy i wieżę chłodzącą, znajdujące się na zewnątrz budynku, w którym doszło do awarii. 

Następnie zamknięto zawór doprowadzający wodę, a otwarto odprowadzający, ale w ten sposób usunięto jedynie niewielką ilość wody. Jednak nawet to wystarczyło do widocznego obniżenia poziomu promieniowania neutronowego. 

Podjęto więc radykalne kroki. Odcięto rurę, aby wypuścić pozostałą wodę. Ostatecznie o 6.15 wpompowano do systemu chłodzącego argon, aby wypchnął resztę wody. O 6.30 promieniowanie neutronowe było już poniżej progu detekcji mierników stosowanych podczas akcji ratowniczej. Równocześnie podjęto przygotowania do wpompowania kwasu borowego do zbiornika. Bor intensywnie pochłania neutrony i jest stosowany (w postaci prętów lub roztworu) do regulowania oraz zatrzymywania reakcji rozszczepienia w reaktorach jądrowych. Oprócz wygaszenia reakcji rozszczepienia bor zapobiega również jej wznowieniu, pozwalając trwale zabezpieczyć instalację. Ponieważ kwasu borowego nie było na miejscu, dostarczono go z odległej o 10 km firmy. Pompowanie przy pomocy motopompy rozpoczęto o 8:19 i zakończono o 8:39. Wpompowano 17 litrów o stężeniu 25 g boru w litrze. Wykonano zdjęcia, aby upewnić się, że cały kwas trafił do zbiornika, a także by przekonać się, że instalacje nie są uszkodzone. Po ustaniu stanu krytycznego (6:20) moc dawki na terenie zakładu i w jego otoczeniu przedstawiała się następująco:

Pomiary prowadził też posterunek monitoringu promieniowania, znajdujący się w odległości 1,7 km od zakładu. Śledząc zapis mocy dawki promieniowania gamma i neutronowego możemy zauważyć wyraźny, ale chwilowy pik od neutronów w chwili wystąpienia krytyczności (przy strzałce "Neutron") oraz nieznaczne, choć stałe podniesienie się poziomu promieniowania gamma po 10.35:

Zastanawiające są 3 piki mocy dawki gamma: przed 17, przed 21 i największy między 23:30 a 1:00. Mały pik między 5 a 7 pokrywa się z momentem wpompowania argonu celem wypchnięcia resztek wody z instalacji. Z kolei promieniowanie gamma, wywołane reakcją pochłaniania neutronów przez bor nie zostało zarejestrowane przez stację - pamiętajmy jednak, że była oddalona o 1,7 km od miejsca zdarzenia.

***

Sam incydent, choć spowodował niekontrolowaną reakcję łańcuchową, trwającą blisko 20 godzin, to jednak nie uszkodził instalacji zakładu. Nadal pracował system utrzymujący podciśnienie w budynku, mające zapobiegać wydostawaniu się substancji promieniotwórczych na zewnątrz. System taki działa odwrotnie do stosowanego w schronach przeciwatomowych nadciśnienia. Tam ciśnienie wyższe niż na zewnątrz zapobiega przedostawaniu się skażeń z atmosfery zewnętrznej, tutaj zaś niższe ciśnienie sprawia, że skażenia nie są wydmuchiwane na zewnątrz. Taki system musi jednak mieć swój wylot, oczywiście zakończony odpowiednim filtrem. Ostatecznie jednak wyłączono ten system wentylacyjny, gdyż w pobliżu wylotu instalacji wykryto jod-131, jeden z produktów rozszczepienia, który prawdopodobnie przeniknął przez filtry lub nieszczelności budynku. Cały obiekt uszczelniono i otoczono workami z piaskiem.

Z zewnątrz przedstawia się to następująco - z lewej strony widoczne betonowe bloki

Jakie dawki otrzymali pracownicy JCO i ratownicy podczas całej akcji? Raport MAEA podaje następujące zestawienie, uaktualnione następnie w przypisach:

Jak widać, poza trzema pracownikami, którzy pracowali przy zbiorniku w chwili wystąpienia stanu krytycznego, większość osób otrzymała dawki mieszczące się w japońskich limitach dla zatrudnionych przy promieniowaniu jonizującym (50 mSv rocznie). W polskim prawie atomowym dopuszczalna dawka roczna dla pracowników wynosi 20 mSv (warunkowo 50 mSv, pod warunkiem nieprzekroczenia średniej dawki 20 mSv w ciągu 5 lat, licząc też rok w którym osiągnięto 50 mSv), zaś w akcjach związanych z ratowaniem zdrowia i życia dopuszcza się przyjęcie do 100 mSv. 

Spośród okolicznych mieszkańców 207 zostało narażonych na promieniowanie neutronowe (maksymalnie 25 mSv), zaś 112 przekroczyło dopuszczalną roczną dawkę dla ogółu ludności, wynoszącą 1 mSv. Na temat dawek pisałem więcej we wpisie o bezpiecznym poziomie promieniowania - LINK.

Incydent zyskał stopień 4 w skali INES, czyli, cytując za portalem Nuclear.pl:

Uwolnienie do otoczenia substancji promieniotwórczych, przy czym największa dawka jaką może otrzymać osoba znajdująca się poza obiektem wyniesie ok. kilku mSv. Przy takim uwolnieniu konieczność podjęcia działań zaradczych poza obiektem jest mało prawdopodobna, z wyjątkiem ewentualnej kontroli żywności.

Znaczne uszkodzenie obiektu jądrowego. Może to być awaria, która spowoduje uszkodzenie elektrowni trudne do naprawienia (np. częściowe stopienie rdzenia reaktora) lub porównywalne zdarzenie w instalacjach niereaktorowych.

Prawdopodobieństwo napromieniowania jednego lub kilku pracowników dawką śmiertelną.

***

Prześledźmy teraz losy trzej najciężej napromieniowanych pracowników. UWAGA - w dalszej części tekstu znajdują się drastyczne fotografie!

Hisashi Ouchi (w raporcie MAEA jako Pacjent A), otrzymał aż 16-20 Sv (w innych źródłach 17 Sv) od promieniowania gamma i neutronowego, gdyż był pochylony nad zbiornikiem i wlewał do niego roztwór azotanu uranylu. Ze szpitala w Mito, gdzie uzyskał podstawową pomoc, przetransportowano go śmigłowcem do Narodowego Instytutu Nauk Radiologicznych w Chiba. Pacjent początkowo wydawał się być w dobrym stanie, rozmawiał i żartował z personelem szpitala, miał tylko czerwoną twarz, przekrwione oczy i skarżył się na ból uszu oraz ręki, która była mocno spuchnięta. Następnego dnia wyniki badań pokazały, jak poważny był stan Ouchiego. Jego chromosomy były "roztrzaskane jak szkło", praktycznie nie do zidentyfikowania, zatem uszkodzone przez promieniowanie komórki nie mogły się regenerować. Liczba białych krwinek (leukocytów) spadła prawie do zera - norma wynosi 25-48%, Ouchi zaś miał 1,9% z tendencją spadkową. Trzeciego dnia przewieziono go do Szpitala Uniwersyteckiego w Tokio. Szóstego dnia chorego przeniesiono do sterylnej sali z uwagi na niefunkcjonujący system immunologiczny, co narażało go na wszelkie możliwe zakażenia. 

https://science.howstuffworks.com/hisashi-ouchi.htm

Pacjent nadal czuł się dobrze , był komunikatywny i stabilny emocjonalnie, najbardziej z całej trójki poszkodowanych pracowników. Po tygodniu dokonano przeszczepu komórek macierzystych (PBSCT) od jego siostry - była to wówczas nowa metoda, mniej inwazyjna niż przeszczep szpiku. Na efekty należało poczekać, do tego czasu stosując leczenie objawowe. Dziesiątego dnia od wypadku Ouchi zaczął narzekać na ciągłe zmęczenie oraz nieugaszone pragnienie. Skóra uszkodzona przez promieniowanie zaczęła się łuszczyć i odchodzić przy próbie odklejenia plastrów i opatrunków, zatem zarzucono ich stosowanie. Powstałe wówczas rany nie chciały się goić. Wówczas też wystąpiły problemy z oddychaniem na skutek gromadzenia się płynu w płucach i ogromny ból całego ciała, niemożliwy do uśmierzenia. Aby pobrać płyn z płuc, dokonano punkcji, która była bardzo bolesna. Wówczas Ouchi powiedział słynne słowa "nie mogę tego dłużej znieść, wypuśćcie mnie, chcę do domu, nie jestem waszym królikiem doświadczalnym". 

https://icantbelieveitsnonfiction.com/2018/02/14/hisashi-ouchi-and-masato-shinohara/

Efekt działania przeszczepu zauważono 18 dnia, kiedy przeszczepione komórki podjęły produkcję krwinek i liczba leukocytów wróciła do normy, by nawet ją przekroczyć następnego dnia. Niestety po tygodniu zauważono, że nowo wytworzone komórki ulegały mutacji z powodu promieniowania, pochodzącego od skażeń i produktów aktywacji, obecnych w ciele pacjenta, Zmutowane były zaś niszczone przez reakcję autoimmunologiczną organizmu i liczba białych krwinek znowu spadała.

Po dwóch tygodniach Ouchi odczuwał silny ból całego przewodu pokarmowego. Nie mógł jeść i musiał być żywiony dożylnie. 27. dnia jelita zaczęły dosłownie się rozpadać - złuszczanie się nabłonka w jelitach spowodowało krwawienie i biegunkę w ilości 3 litrów dziennie. 3 tygodnie później zaczął krwawić z całego ciała, zarówno zewnętrznie, ze skóry, jak i wewnętrznie, z jelit. Otrzymywał transfuzje, niekiedy 10 w ciągu 12 godzin. Tracił przez skórę ogromną ilość płynów (10 l dziennie!), zatem owinięto go całkowicie w gazę. Opatrunek ten jednak trzeba było zmieniać co kilka godzin, a sama procedura również trwała długi czas. Krwawił też z oczu, gdyż utracił powieki - "Jakby płakał krwią" - stwierdziła jego żona. Codziennie otrzymywał przeszczepy sztucznej skóry, które jednak się nie przyjmowały. Mięśnie zaczęły odchodzić od kości. 

https://icantbelieveitsnonfiction.com/2018/02/14/hisashi-ouchi-and-masato-shinohara/

Pacjent otrzymywał środki przeciwbólowe, antybiotyki o szerokim spektrum działania oraz czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów (G-CSF). W międzyczasie kolejne zatrzymania akcji serca pogarszały i tak już fatalny stan chorego. Żona jednak miała nadzieję, że Ouchi dożyje 1 stycznia 2000 r. W 50. dniu leczenia poziom przytomności w skali Glasgow oceniano na E4VTM4 - pacjent był przytomny i mógł się komunikować marszcząc brwi, otwierając oczy czy potrząsając głową. 28 listopada doszło do kolejnego zatrzymania akcji serca, którą tym razem udało się przywrócić dopiero po 1 godzinie reanimacji. Łącznie serce nie pracowało przez 49 minut, zaś oddechu nie było 1,5 godziny. Mózg i inne narządy uległy wówczas dalszemu uszkodzeniu. Pacjent zapadł w śpiączkę - poziom przytomności E1VTM1. Od tego momentu jego oddech był całkowicie prowadzony przez respirator. Pacjent wymagał ciągłego podnoszenia ciśnienia tętniczego za pomocą 4 różnych leków wazopresyjnych, jednak ciśnienie trudno było ustabilizować z powodu ogromnej utraty płynów. Rodzina zdecydowała, że przy kolejnym zatrzymaniu krążenia nie należy już podejmować reanimacji.

Ouchi zmarł 21 grudnia 1999 r. na skutek ciężkiej niewydolności wielonarządowej. Walka o jego życie trwała 83 dni i od momentu trwającej godzinę reanimacji miała już cechy uporczywej terapii. O powolnej śmierci Ouchiego powstała książka A slow death: 83 days of radiation sickness, dostępna online w różnych formatach [LINK]. 

W internecie często pojawiają się drastyczne zdjęcia, rzekomo przedstawiające Ouchiego. W ferworze pracy nad niniejszym wpisem początkowo udało mi się na to nabrać. Dzięki jednemu z Czytelników dostałem do informacji, że zdjęcie wykonano w szpitalu dziecięcym w Teksasie i przedstawia ciężko poparzonego nastolatka rasy kaukaskiej lub latynoskiej [LINK]

https://icantbelieveitsnonfiction.com/2018/02/14/hisashi-ouchi-and-masato-shinohara/

Masato Shinohara (Pacjent B w raporcie) znajdujący się na pomoście przy zbiorniku, obok Ouchiego, otrzymał 6-10 Sv. Nie miał poważnych objawów, jedynie zażółcenie warg. Dopiero od połowy października pojawiły się uszkodzenia błony śluzowej ust, a 10 listopada skóry tyłu głowy. Jego stan stał się poważny. Dokonano przeszczepu krwi pępowinowej [LINK] celem pobudzenia produkcji krwi. 20 grudnia przeszedł przeszczep skóry na obu przedramionach, zakończony sukcesem. 21 grudnia brat powiedział mu o śmierci Ouchiego. "Myślę, że mnie też to spotka" - odparł. Po przeszczepie skóry stan Masato znacznie się poprawił, odzyskał też 1 stycznia 2000 r. zdolność produkcji krwi. Mógł jeździć na wózku po szpitalnym ogrodzie. W lutym przeszedł kilka przeszczepów skóry i wydawał się być wyleczony. Jednak 17 lutego doznał krwawienia z przewodu pokarmowego. Zaraził się gronkowcem złocistym opornym na metycylinę (MRSA) i zapaleniem wątroby. Wykonano tracheostomię, 2 marca został podłączony do respiratora i porozumiewać się mógł tylko przez notatki. Przeniesiono go do Szpitala Uniwersyteckiego w Tokio, gdzie wcześniej był leczony Ouchi. Niestety 17 kwietnia nerki przestały funkcjonować, musiał więc być dializowany. Zmarł 10 dni później na skutek niewydolności wielonarządowej. Jego walka o życie trwała aż 211 dni.

Nadzorujący pracowników Yutaka Yokokawa (Pacjent C), znajdował się 4 metry od zbiornika i otrzymał, według różnych szacunków, 1,5-4 Sv (najczęściej przyjmuje się 3 Sv). Był leczony w Chiba, tam, gdzie początkowo przewieziono Ouchiego, zanim trafił do Szpitala Uniwersyteckiego w Tokio. Cierpiał na łagodną chorobę popromienną. Wyszedł ze szpitala po 3 miesiącach. 11 października 2000 r. został aresztowany i następnie, razem z 5 innymi pracownikami, był sądzony za zaniedbania skutkujące śmiercią ludzi. W procesie zeznał, że "zapomniał" lub nie był świadomy zagrożenia. Zarówno on, jak i pozostali oskarżeni, przyznali się do winy. Oprócz tego prezes JCO przyznał się do winy w imieniu całej spółki. 

Podczas procesu wyszło na jaw, że komisja ds. bezpieczeństwa JCO w 1995 r. dopuściła stosowanie wiader w procesie produkcji paliwa, co zostało potwierdzone następnie w podręczniku z 1996 r., szeroko dystrybuowanym w firmie, lecz niezatwierdzonym przez Agencję Nauki i Technologii (STA). Raport STA stwierdził, że te niebezpieczne praktyki, sprzeczne z zatwierdzonymi procedurami pracy z materiałami jądrowymi, były stosowane już od 1993 r., aby skrócić proces konwersji. W efekcie dochodzenia pod koniec marca 2000 r. STA unieważniła uprawnienia JCO do prowadzenia działalności z użyciem materiałów jądrowych. W ten sposób JCO było pierwszym japońskim operatorem elektrowni, który został ukarany za niewłaściwe postępowanie z materiałami rozszczepialnymi. Po tym rozstrzygnięciu prezes spółki złożył rezygnację ze stanowiska. 

Incydent w Tokaimura spowodował falę pozwów - JCO musiało utworzyć specjalne biura, przeznaczone tylko do ich obsługi. Łącznie do lipca 2000 r. złożono i rozstrzygnięto ponad 7000 roszczeń odszkodowawczych. We wrześniu 2000 r. JCO zgodziło się wypłacić 121 milionów dolarów odszkodowania w celu zaspokojenia 6875 roszczeń osób narażonych na promieniowanie oraz rolników i firm, które poniosły straty. Wszyscy mieszkańcy w promieniu 350 metrów od zdarzenia oraz ci zmuszeni do ewakuacji otrzymali odszkodowanie, jeśli zgodzili się nie pozywać firmy w przyszłości. 

Władze prefektury Ibaraki oraz Agencja Nauki i Technologii od razu po wypadku wykonały pomiary skażeń w okolicy zakładów. Przebadano wodę z kranu, studni i opadów atmosferycznych w promieniu 10 km, zbadano także roślinność, produkty mleczne i owoce morza. Niski poziom skażeń udało się znaleźć w roślinności otaczającej zakład, nie wykryto zaś ich w wodzie czy produktach mlecznych. 

Ponieważ po awarii, w wyniku braku informacji, doszło do paniki, władze przeprowadziły badania lekarskie ludności zamieszkałej w promieniu 10 km. Trwały one blisko tydzień i objęły 10.000 osób. Na poniższym zdjęciu widzimy pomiar aktywności promieniotwórczej przy pomocy sond scyntylacyjnych współpracujących z radiometrem uniwersalnym - z lewej scyntylator na promieniowanie gamma, z prawej sonda powierzchniowa ze scyntylatorem alfa. 

https://latimes.com/archives/la-xpm-1999-oct-08-mn-20024-story.html

Oprócz oficjalnych badań osobne pomiary prowadzili działacze Greenpeace oraz grupa 40 niezależnych naukowców. Dawkę promieniowania neutronowego szacowano na podstawie obecności produktów aktywacji w wyrobach ze złota, monetach czy soli kuchennej. Wykorzystany jest tu fakt, że promieniowanie neutronowe powoduje aktywację, czyli powstanie izotopów promieniotwórczych w napromieniowanych substancjach. Mierząc aktywność wytworzonego izotopu można oszacować dawkę, jaką przyjął dany przedmiot. Wykryto następujące przypadki aktywacji: 

• sód-24 w soli kuchennej z domu położonego 175 jardów (160 m) od instalacji 
• sód-24 w glebie w odległości 500 jardów (457 m)
• aktywowane monety w banku odległym o 350 jardów (320 m)
• złoto-198 w bransoletce z 18-karatowego złota w domu odległym o 800 jardów (731 m) [LINK].

Produkty aktywacji mogą powstawać też w organizmie człowieka napromieniowanym neutronami, czego doświadczył m.in. wspomniany wyżej Ouchi - promieniowanie wytworzonych w ten sposób izotopów powodowało mutację nowo powstałych krwinek, wytworzonych dzięki przeszczepionym komórkom krwiotwórczym i przyczyniło się do niepowodzenia operacji. Pomiary aktywności sodu-24 były też prowadzone u astronautów z programu Apollo, narażonych na promieniowanie kosmiczne podczas lotu na Księżyc [LINK]. Temat dozymetrii awaryjnej z zastosowaniem produktów aktywacji omówię w osobnym wpisie.  

***

Incydent z 1999 r. wywołał szereg zmian prawnych, mających na celu poprawę bezpieczeństwa radiologicznego w Japonii:

• uchwalono przepisy określające procedury bezpieczeństwa i wymóg cokwartalnych kontroli 
• zarządzono regularne badania obiektów nuklearnych ze strony organów nadzoru
• podjęto działania edukacyjne w zakresie procedur i kultury bezpieczeństwa w przemyśle jądrowym
• wprowadzono nowe procedury postępowania w razie awarii radiacyjnych
• uchwalono ustawę o szczególnych środkach przeciwdziałania katastrofom jądrowym [LINK]
• zmieniono ustawę o Siłach Samoobrony, ujmując w odrębną pozycję wysłanie Sił do działań ratowniczych w razie katastrofy jądrowej.

Czas na podsumowanie. Pierwszy incydent w Tokaimura (1997) można uznać za wypadek losowy, choć dużą winę ponosi kierownictwo firmy - w miejscu, gdzie operuje się stopionym asfaltem i substancjami promieniotwórczymi powinny znajdować się skuteczne instalacje gaśnicze, a pracownicy muszą być odpowiednio przeszkoleni. Drugi incydent, któremu poświęciłem większość powyższego wpisu, nastąpił na skutek wielostopniowego i intencjonalnego naruszenia procedur bezpieczeństwa. Nie była to samowola pracowników, a efekt rozkazu "góry" i bezprawnej modyfikacji zatwierdzonych procesów technologicznych, dokonana w imię zysku i wydajności. Niestety w Japonii, pomimo ogromnego postępu technicznego, panuje bardzo konserwatywny, patriarchalny i hierarchiczny system społeczny. Rozkaz, choćby absurdalny, jest święty, a z przełożonym się nie dyskutuje. Spotkałem się z opinią, że Japonia jest mieszanką kapitalizmu i feudalizmu. Z drugiej strony Japończycy są zdolni do ogromnych poświęceń i pracy na rzecz wspólnoty, co miało miejsce m.in. podczas usuwania skutków katastrofy w Fukushimie. 

Omawiając incydent z 1999 r. można powiedzieć o swego rodzaju "szczęściu w nieszczęściu". Okoliczni mieszkańcy otrzymali podwyższone dawki, które choć przekraczały limit dla ogółu ludności (1 mSv), to jednak mieściły się w limicie dla pracowników zatrudnionych przy promieniowaniu (50 mSv). Dawki takie nie są w stanie powodować skutków późnych, ani tym bardziej choroby popromiennej. Z kolei skażenia ograniczyły się do samego budynku zakładu, w którym prowadzona była konwersja paliwa. Po jego zabezpieczeniu nie ma ryzyka wydostawania się skażeń. Najwyższą cenę ponieśli niestety dwaj pracownicy: umierający przez 83 dni Ouchi oraz jego kolega, mający nadzieję wygrać trwającą blisko rok walkę z uszkodzeniami popromiennymi. 

Incydent pamiętam z Gazety Wyborczej, w której pisano, że pracownicy "obchodzili się z paliwem jądrowym jak z paszą dla bydła" (cytuję z pamięci) "sypali je wiadrami, gdyby wsypali jeszcze trochę, powstałaby domowa bomba atomowa". Tu akurat bym polemizował, gdyż w bombie jądrowej, oprócz samego przekroczenia masy krytycznej bardzo istotny jest czas, w którym do niego dochodzi, a także stopień zagęszczenia materiału rozszczepialnego. Elementy o masie podkrytycznej są zbliżane do siebie i kompresowane przez zsynchronizowane eksplozje konwencjonalnych ładunków wybuchowych. Wszystko dzieje się w ułamku sekundy, a niekontrolowana reakcja łańcuchowa ma przebieg wybuchowy. W przypadku wlewania roztworu azotanu uranylu tempo jest zbyt powolne, by doszło do takiego efektu - najwyżej cały roztwór mógł się zagotować i odparować.