Центр производства кормовых материалов Fernald

Вид с воздуха на центр производства кормовых материалов Fernald.

Центр производства кормовых материалов Fernald (обычно называемый просто Fernald или позже NLO ) — это объект Superfund, расположенный в поселке Кросби в округе Гамильтон, штат Огайо , а также в поселке Росс в округе Батлер, штат Огайо , в Соединенных Штатах . Это был завод по переработке урана , расположенный недалеко от сельского городка Нью-Балтимор , примерно в 20 милях (32 км) к северо-западу от Цинциннати , который с 1951 по 1989 год производил урановые топливные зоны для американского ядерного оружия комплекса по производству . За это время завод производил 170 000 метрических тонн урана (MTU) металлопродукции и 35 000 MTU промежуточных соединений, таких как триоксид урана и тетрафторид урана .

Фернальд подвергся критике в 1984 году, когда стало известно, что завод выбрасывал в атмосферу миллионы фунтов урановой пыли, вызывая серьезное радиоактивное загрязнение прилегающих территорий. Новости о работе завода привели к закрытию в 1989 году близлежащего лагеря Форт-Скотт , старейшего римско-католического летнего лагеря в стране.

История

В 1948 году Комиссия по атомной энергии , предшественница Министерства энергетики США , создала «крупномасштабное интегрированное предприятие по производству изготовленных урановых топливных сердечников химическими и металлургическими методами». Завод был известен как Центр производства сырьевых материалов, поскольку производимые им урановые топливные зоны служили «сырьем» для реакторов AEC по производству плутония.

Эти ядерные реакторы были расположены в Ок-Ридже, штат Теннесси , на территории Саванна-Ривер в Южной Каролине и в Хэнфорде в штате Вашингтон. Произведенный металлический уран имел форму дерби, слитков, заготовок и топливных сердечников. FMPC также служил центральным хранилищем в стране другого радиоактивного металла — тория .

Завод был расположен в сельском городке Фернальд, который находится примерно в 20 милях (32 км) к северо-западу от Цинциннати, штат Огайо , и занимает 1050 акров (425 гектаров). Это место было выбрано потому, что оно находилось между портами доставки урановой руды Нью-Йорком и Новым Орлеаном и было доступно для других основных объектов AEC. Кроме того, участок находился недалеко от большого количества рабочей силы Цинциннати, ландшафт был ровным, что облегчало строительство участка, он был изолирован, что обеспечивало безопасность и защищенность, и располагался на высоте от 30 до 50 футов над большим водоносным горизонтом , который снабжал воду водой. вода, необходимая для переработки металлического урана. С 1951 по 1989 год Фернальд перерабатывал урановую руду в металл, а затем из этого металла изготавливал мишени для ядерных реакторов. Годовые темпы производства варьировались от самых высоких в 1960 году (10 000 метрических тонн) до самых низких в 1975 году (1 230 метрических тонн). Очистка металлического урана представляла собой процесс, требующий ряда химических и металлургических преобразований, которые проводились на девяти специализированных заводах этого объекта.

Рабочих на объекте представлял Совет атомной торговли и труда Фернальда.

Загрязнение

Выбросы с объекта Фернальд на прилегающую территорию привели к воздействию на жителей общины, включая ионизирующую радиацию, растворимые и нерастворимые формы урана и различные другие опасные химические вещества. Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) провели историческую характеристику облучения и разработали модели оценки дозы в рамках проекта реконструкции дозы Фернальда с конечной целью разработки алгоритма для оценки доз отдельных лиц, которые жили в пределах области оценки облучения ( территории в радиусе десяти километров от центра площадки завода). Помимо радиоактивных материалов, на производственной территории в виде материалов, побочных продуктов или продуктов присутствовало множество других нерадиологических токсичных веществ. Рабочие подвергались воздействию хлорированных и нехлорированных растворителей, металлов и их солей, а также вредной пыли. Жители общины могли подвергнуться воздействию этих веществ через грунтовые воды, загрязнение почвы и распространение выбросов с территории в воздух.

Медицинское наблюдение

Две отдельные программы медицинского наблюдения за бывшими работниками и местными жителями были профинансированы за счет урегулирования группового иска против National Lead of Ohio, подрядчика Министерства энергетики . Этими расчетными фондами Фернальда управляет Федеральный суд США, который осуществляет надзор за программами медицинского мониторинга Фернальда. Программа медицинского мониторинга Фернальда (резидентов) (FMMP) — это добровольная постоянная программа медицинского наблюдения за жителями населенных пунктов, живущими в пределах пяти миль от периметра объекта Фернальд, а Программа медицинского мониторинга работников Фернальда (FWMMP) — это программа для бывших работников, которые работали, когда подрядчиком был национальный руководитель штата Огайо. Мероприятия программ медицинского мониторинга включают как периодические медицинские осмотры, так и диагностические исследования, а также ежегодный сбор анкетных данных. В январе 2007 года в FMMP было зачислено 9 764 человека, а в FWMMP — 2 716 бывших работников. FMMP располагает обширной компьютерной базой данных, доступной для научных исследований. Образцы цельной крови, сыворотки, плазмы и мочи были получены от всех участников FMMP во время первоначального обследования, и с тех пор более 100 000 аликвот этих биообразцов по 1 мл хранились при температуре -80 °C.

Смерть Дэйва Бокса

В июне 1984 года 39-летний трубомонтажник Дэвид «Дэйв» Бокс исчез на смене и был объявлен пропавшим без вести. Свидетель сообщил, что видел Бокса и начальника внутри автомобиля около 4:00 утра с закрытыми окнами в жаркую ночь, когда они серьезно обсуждали. В 5:00 утра свидетель сообщил, что видел Бокса и разговаривал с ним, который заявил, что собирал свои инструменты и направлялся к заводу 4. Его останки позже были обнаружены внутри печи по переработке урана, расположенной на заводе 6; внезапное падение температуры в печи на 28 градусов (которая поддерживалась на постоянном уровне 1350 градусов по Фаренгейту) было зафиксировано в 5:15 утра в ночь исчезновения Бокса. Расследование не выявило достаточных доказательств того, что имело место нечестная игра. Однако некоторые, в том числе семья Бокса, считали, что он был убит одним или несколькими коллегами, которые подозревали его в том, что он разоблачил скандал с ядерными выбросами 1984 года.

Производственные мощности

Завод 1

Производственный процесс в Центре производства кормовых материалов Fernald начинается на заводе 1 , также известном как завод по отбору проб . Основная функция Пробоотборной установки заключалась в получении репрезентативных проб больших объемов поступающего рудного концентрата. Этот завод был разделен на две основные производственные линии: одну для Q-11 и одну для INX. Термин Q-11 использовался для обозначения радийсодержащих руд, добываемых в основном в Бельгийском Конго, тогда как INX представлял собой нерадиевый концентрат. Проблема с использованием радийсодержащих руд заключалась в том, что одной из дочерних частиц радия является радон : невидимый радиоактивный газ.

Q-11 был получен в бочках емкостью 55 галлонов. Перед обработкой барабаны обезглавливали и транспортировали через туннель для оттаивания, что также обеспечивало повышенную устойчивость обезглавленных барабанов. Бочки поднимались на верх здания скиповым подъемником, где они опорожнялись в уравнительный бункер, который питает магнитный сепаратор и щековую дробилку. Из щековой дробилки полудюймовый материал проходит через вращающуюся барабанную сушилку в систему конвейеров, которые транспортируют материал в уравнительный бункер, который загружает кольцевой валковый стан. Размер частиц, выходящих из мельницы, контролировали на уровне примерно 100 меш с помощью воздушного сепаратора, установленного непосредственно на мельнице. Материал меньшего размера направлялся в циклонный сепаратор, который был установлен непосредственно над первым пробоотборником Gallagher. Каждый из трех последовательно соединенных пробоотборников Gallagher отбирал по 10% подаваемого в него потока, производя пробу примерно 0,1% от исходного размера партии. Основной поток направлялся на барабанную станцию, где он упаковывался в бочки емкостью 55 или 30 галлонов для использования на нефтеперерабатывающем заводе. На этом этапе был принят официальный вес.

Линия INX была аналогична линии Q-11, за исключением того, что туннель для оттаивания был опущен, а молотковая мельница и ковшовый элеватор заменили щековую дробилку, ротационную сушилку, кольцевую валковую мельницу, воздушный классификатор и циклонный сепаратор.

Помимо отбора проб поступающей руды, этот завод восстанавливает бочки емкостью 30 и 55 галлонов, используемые для транспортировки и хранения радиоактивных материалов на месте. Он также содержит систему разложения с безопасной геометрией, используемую для обработки обогащенных урановых материалов с содержанием до 5%. ²³⁵ U. Этот варочный котел был назван так потому, что трубопровод имел такой диаметр и расстояние между трубами, что делало возникновение критичности практически невозможным.

Завод 2/3

Завод 2/3 назывался Горно-обогатительным и денитрационным заводом . Его назвали «Завод 2/3», потому что в одном здании выполняются две отдельные функции. Здесь ценный уран извлекался из исходных материалов (т.е. руд, концентратов и остатков) и превращался в концентрированный триоксид урана , также называемый оранжевой солью. Помимо урана, нефтеперерабатывающий завод мог извлекать и очищать ряд различных материалов. Горноперерабатывающий завод состоит из трех основных технологических участков: варки (Завод 2), экстракции и денитрации (Завод 3). Вспомогательные области включают добычу азотной кислоты , переработку рафината и отстойник нефтеперерабатывающего завода. Зоны варки, экстракции и рафината включали «горячую» и «холодную» стороны. Для обеспечения радиационной защиты от радийсодержащей руды Q-11 («горячего» материала) вокруг соответствующего технологического оборудования была предусмотрена бетонная защита , а «горячая» сторона каждой зоны была огорожена бетонными стенами.

Основной функцией завода 2/3 была очистка урана и переработка урансодержащих материалов в триоксид урана (UO3) или оранжевый оксид. Существует три основных формы остатков урана, каждая из которых имеет отдельный путь обработки для перевода урана в раствор. Оксиды урана растворяются в чанах с чистой азотной кислотой емкостью 6000 галлонов в варочном котле для оксидов (также известном как растворитель металлов West), различные остатки, требующие фильтрации, растворяются в варочном котле для выщелачивания шлака, а металлы растворяются в варочном котле для растворения металлов. Если руду слишком быстро заливали в чаны с азотной кислотой, возникает состояние, известное как «выкипание». В результате реакции выделяется так много газа, что он превращается в пену и кипит по стенкам чана. Многим рабочим было приказано не наступать на лужи на полу, поскольку они, вероятно, представляют собой азотную кислоту, оставшуюся после одного из таких инцидентов с «закипанием». На предприятии нанимались собственные сапожники только для ремонта рабочих ботинок, подвергшихся воздействию слишком большого количества кислоты. Еще одной опасностью были пары диоксида азота, исходящие из резервуаров с азотной кислотой. Было так много дыма, что в летние дни с высокой влажностью казалось, что это здание окутывает оранжевое облако, и любой, кто проходил мимо, испытывал ощущение, будто он попал в рой пчел.

Полученный материал «UNH» ( гексагидрат нитрата урана ), откачанный из чанов, затем подвергался экстракции для очистки раствора. Раствор UNH пропускали через многоступенчатую противоточную колонну жидкость-жидкость с трибутилфосфатом и керосином для извлечения нитрата уранила. Примеси покидают колонну в виде потока рафината для дальнейшей обработки. Раствор экстракта пропускали через другую противоточную экстракционную башню для повторной экстракции нитрата уранила из керосина в деионизированную воду . Затем керосин подвергался промывке и возвращался обратно в процесс экстракции. Полученный раствор UNH теперь был готов к дальнейшему концентрированию и термической денитрации.

Раствор UNH концентрировали с помощью процесса, известного как «вываривание». В этом процессе к раствору подавалось тепло из паровых змеевиков внутри резервуаров для выпаривания. Воду удаляли выпариванием, таким образом концентрируя раствор. Раствор концентрировали от 90 граммов урана на литр до 1300 граммов урана на литр в два этапа.

Концентрированный раствор теперь порциями по 250 галлонов подвергался дальнейшему нагреванию в процессе, известном как денитрация в горшке, для термической денитрации UNH до триоксида урана . Затем материал триоксида урана пневматически извлекали из денитрационных ванн и упаковывали в бункеры вместимостью 3,6 метрических тонн или бочки емкостью 55 галлонов. Такая пневматическая передача продукта была известна как глотание.

Завод 4

Завод зеленой соли , общее название завода 4 , производил «зеленую соль» ( тетрафторид урана ) из UO ₃ . Зеленая соль была ключевым промежуточным соединением в общем процессе производства металлического урана. На этом заводе имеется 12 рядов печей для переработки триоксида урана в тетрафторид урана. Каждый ряд состоит из четырех последовательно соединенных печей. Первая печь была построена из нержавеющей стали для водородного восстановления оксида оранжевого цвета до диоксида урана по реакции: UO ₃ + H ₂ → UO ₂ + H ₂ O. Затем UO ₂ подавался непосредственно в первую из следующих трех. печи последовательно. Эти печи были построены из инконеля для гидрофторирования диоксида урана до зеленой соли. Реакция была: UO ₂ + 4HF → UF ₄ + 2H ₂ O.

Оксид апельсина поступал с нефтеперерабатывающего завода в пятитонных мобильных бункерах, которые были установлены на уплотнительных бункерах для подачи в восстановительную печь со скоростью примерно 375 фунтов в час для производства металла марки UF ₄ . Порошок перемешивали и пропускали через восстановительную печь с помощью ленточного шнека. Диссоциированный аммиак дозированно подавался в реакторы восстановления и направлялся противотоком к слою оксида урана в химическом реакторе. Отходящие газы из восстановительных реакторов направлялись в водородную горелку, где избыток водорода сжигался, а затем пропускался через пылесборник для удаления любого унесенного диоксида урана, который мог присутствовать. UO ₂ в восстановительной печи проходил через уплотнительный бункер и подающий шнек в первую из трех печей гидрофторирования. Слой UO ₂ перемещался через печь гидрофторирования с помощью ленточных шнеков и контактировал в противотоке с парами плавиковой кислоты . UF ₄ извлекался из третьей печи и транспортировался на упаковочную станцию, где продукт упаковывался в ведра по 10 галлонов для использования на металлургическом заводе или в 5-тонные контейнеры для отправки на каскады. Отходящие газы, содержащие пары воды, образовавшиеся в ходе реакции, и избыток плавиковой кислоты удалялись из первой печи и направлялись на рекуперацию плавиковой кислоты. Газы сначала поступали в частичный конденсатор, в котором удалялась вся вода в виде 70%-ного водного раствора плавиковой кислоты. Оставшуюся часть газов затем направляли в общий конденсатор, который конденсирует остаток кислоты в виде безводная плавиковая кислота. Газы в этот момент содержат только азот из уплотнений и продувочных газов, а также небольшое количество плавиковой кислоты, которая не конденсировалась в общем конденсаторе. Их пропускали через скрубберы с гидроксидом калия для удаления последних следов кислоты, а затем выбрасывали в атмосферу.

Завод 5

Завод 5 , основное технологическое оборудование завода по производству металлов , состояло из одиннадцати встряхивателей, пяти разливочных машин, сорока четырех восстановительных печей, двух секционных станций в зоне восстановления и двадцати восьми печей вакуумного литья в зоне переплавки.

Превращение УФ в металл осуществляли термитным восстановлением зеленой соли магнием в стальном реакционном сосуде с огнеупорной футеровкой. 450 фунтов зеленой соли были смешаны примерно с 72 фунтами магния. Полученную смесь равномерно набивали в восстановительную «бомбу», предварительно футерованную тугоплавким шлаком в встряхивающем аппарате. После этих действий бомбу закупорили огнеупором, загерметизировали и поместили в одну из 49 электрических муфельных печей. Температуру печи подняли примерно до 1225 °F, и примерно через четыре часа произошла реакция восстановления термитного типа: UF ₄ + 2Mg → 2MgF ₂ + U (металл). Затем шихте давали отделиться и остыть в печи в течение 10 минут, после чего ее вынимали и охлаждали до комнатной температуры. Наконец, затвердевший металлический уран (дерби) отделялся от шлака и материалов футеровки в результате серии ручных и механических операций, которые происходят на станции прорыва. Ожидаемый выход от этой операции составил около 95%. Задокументировано множество взрывов этих печей из-за неправильной упаковки огнеупорной футеровки или магниевого факела. Какова бы ни была причина, здание наполнится радиоактивным дымом, и существует реальная вероятность того, что расплавленный металлический уран выльется из-под печи.

Шлак MgF ₂ со станции прорыва транспортировался на завод по переработке шлака, где он хранился в ожидании переработки для повторного использования в качестве огнеупорной футеровки. Процесс восстановления шлака состоит из дробления, измельчения и классификации шлака, который затем передается обратно в зону восстановления для использования.

Следующий этап работы завода — плавка массивного металлического урана и отливка слитка. Графитовые тигли были загружены грузом дерби и твердым вторсырьем. Загруженные тигли затем механически помещались в индукционные плавильные и литейные печи, конструкция которых обеспечивала максимальную гибкость и минимальное воздействие радиоактивности на человека. Металлический уран плавился в высоком вакууме, чтобы свести к минимуму загрязнение расплава атмосферными газами и обеспечить очистку металла путем перегонки летучих примесей. При температуре примерно 2550 °F расплавленный металл выливали в графитовую форму и давали слитку остыть и затвердеть. Было предоставлено дополнительное оборудование для извлечения слитка из формы, взвешивания, обрезки, отбора проб и хранения для дальнейшей обработки на металлургическом заводе [завод 6]. Слиток был примерно 7 дюймов в диаметре, 45 дюймов в длину и весил около 1200 фунтов.

Завод 6

Завод №6 назывался « Завод металлообработки» . «Слитки завода 5 и MCW Mallinckrodt Chemical Works были расправлены в заготовки, а затем раскатаны в стержни, которые были выпрямлены и обработаны до размеров готовой реакторной заготовки. Готовый продукт состоит из полых или твердых урановых заготовок, предназначенных как для внутреннего, так и для внешнего охлаждения во время облучение свай. Продукция, поставляемая с завода 6, должна пройти строгий контроль на размерные допуски, качество металла и состояние поверхности».

Урановые слитки загружались в автоматизированную печь предварительного нагрева слитков, где их опускали в расплавленную соль Li ₂ CO ₃ -K ₂ CO ₃ и нагревали до 1150–1200 °F, а затем по отдельности выгружали на стол мельницы. Слиток пропускали взад и вперед через блюминг, пока он не превратился в овальную заготовку диаметром примерно 2 дюйма. 2 + 1 ⁄ 2 дюйма. Затем концы заготовки обрезались обрезными ножницами перед тем, как ее заталкивали в уравнительную печь. Заготовка повторно нагревалась до 1150–1200 °F в уравнительной печи и затем выгружалась в чистовую печь. Чистовой стан состоит из шести клетей, которые обрезают стержень до конечного диаметра 1,43 дюйма для стержней Hanford и 1,12 дюйма для стержней Savannah River .

Стержни были разрезаны на отрезки длиной 22 фута, когда они покидали последнюю стойку с помощью летучих ножниц. Стержни Savannah охлаждались на воздухе до комнатной температуры на охлаждающем столе, а затем подвергались холодной правке в выпрямителе Medart. Стержни, подлежащие бета-термической обработке, миновали охлаждающий слой и поднимались в печь бета-термической обработки с помощью подъемника, где выдерживались при температуре 1320–1365 °F в течение 11–20 минут, а затем закалялись в холодной воде. После закалки эти стержни подавались на правильную машину Medart для правки. Стержни располагались в 2 + 5 ⁄ 8 -дюймовые автоматические винтовые станки Acme-Gridley, на которых из стержней вырезались заготовки. Затем заготовки из Хэнфорда были помещены в станок Heald, который обрезал заготовки до желаемой длины, а также обрабатывал и закруглял концы. Слитки Savannah River были доведены до точных размеров, поверхности и прямолинейности на бесцентровом шлифовальном станке, после чего на резьбонакатном станке на поверхность наносился контур. Слитки были пронумерованы и помещены в корзину на конвейере, который проходит через резервуар для обезжиривания, травильный бак, два промывочных бака и сушилку горячим воздухом, прежде чем поместить корзину со слизняками в инспекционный отдел. Заготовки были проверены на наличие швов, бороздок, размеров и дефектов обращения, при этом исправные заготовки были упакованы для отправки.

Помимо цельных заготовок, выпускаемых на заводе №6, примерно с 1 января 1956 года было начато производство полых твэлов. 2 + 5 ⁄ 8 " RB-6 Acme-Gridley и были бесцентрово шлифованы перед операцией сверления. Заготовку пули увеличенного размера затем загружали в загрузчик магазина на 1 + 5 ⁄ 8 дюйма, а затем посредством четырехэтапной операции сверления проделывает отверстие посередине заготовки. Затем заготовку переворачивают и снова помещают в загрузчик магазина. После четырехэтапной последовательности сверления получается отверстие на всю длину. через заготовку в конечном положении была пропущена развертка. Внешний диаметр увеличенного размера был обточен концентрично с готовым внутренним диаметром на автоматическом токарном станке Сундстранда. Последующие операции были такими же, как и для цельной заготовки.

Завод 7

Завод 7 был известен как завод 6–4, потому что здесь UF ₆ превращался в UF ₄ . По сути, это была высокотемпературная система газо-твердого реактора, которая проработала всего два года: 1954–1956 годы. Для получения UF ₄ гексафторид урана сначала нагревали до образования газообразного соединения, а затем восстанавливали до UF ₄ . Восстановление происходит в реакции с водородом. Пары UF ₆ и водород будут смешиваться в верхней части каждого реактора с помощью смесителя циклонного типа. Основная часть реакции восстановления будет происходить в верхней части реактора. Образующийся UF ₄ представляет собой порошкообразное твердое вещество, которое падает, как снег, на дно реактора.

Завод 8

Завод по переработке металлолома , название, данное заводу 8 , в первую очередь включает в себя модернизацию перерабатываемых урановых материалов из FMPC и операции за пределами площадки для подготовки исходных материалов для начальной переработки на нефтеперерабатывающем заводе. Операции включают промывку барабанов, фильтрацию хвостов нефтепереработки, эксплуатацию вращающихся печей, камерных, муфельных и окислительных печей, а также сортировку печной продукции.

Материал бомбового вкладыша, полученный с завода 5 в мобильных бункерах, опорожнялся на станции разгрузки и поднимался в уравнительный бункер. Материал по мере необходимости направлялся из уравнительного бункера через щековую дробилку в печь окисления полочного типа. Здесь металлический уран окислялся до октоксида триурана (U ₃ O ₈ ). Материал, выгружаемый из печи, поднимался в уравнительный бункер, а затем при необходимости направлялся через валковую мельницу и измельчался до размера -325 меш. Затем его подавали в варочные резервуары из угольных кирпичей, где уран растворяли в соляной кислоте, содержащей небольшое количество хлората натрия . Нерастворенные твердые частицы отфильтровывались и сбрасывались в грузовик, который вывозит отработанный материал на свалку металлолома. Уран в фильтрате направляли в отстойник и осаждали гидроксидом аммония (NH ₄ OH) в присутствии фосфорной кислоты с образованием UAP (фосфат ураниламмония). Полученную суспензию фильтровали, а урансодержащий осадок помещали в сушильную печь. Высушенный УАП отправили на нефтеперерабатывающий завод. Помимо описанной мокрой системы, на заводе установлено несколько печей для массового окисления металлов, пирогидролиза, сушки, сжигания щепы и шламов и т. д. Большинство печей могут использоваться более чем для одной из вышеперечисленных операций.

Летом 1962 года на заводе 8 была запущена новая установка по производству UF ₄ методом водного осаждения, известным как процесс Винло. Процесс Винло был разработан для недорогого химического преобразования относительно чистых урановых концентратов в зеленую соль с помощью гидрометаллургического процесса. Сырьем для установки системы Winlo служила комбинация черного оксида (U ₃ O ₈ ), образующегося при сжигании металлических остатков, растворов уранилхлорида, образующихся при растворении массивных остатков металлов в соляной кислоте, и UAP, получаемого из низкосортных остатков в гидрометаллургическая система рекуперации.

Ниже приводится краткое описание процесса Winlo:

1. 1. УАП (UO ₂ NH ₄ PO ₄ ) и (U ₃ O ₈ ) вводились через новую станцию ​​сброса в существующий варочный котел. В варочный котел добавляли воду, соляную и азотную кислоты и сульфат меди , полученную суспензию перемешивали и нагревали до 200°F с помощью нового теплообменника.
2. Переваренную суспензию перекачивали в существующий ротационный фильтр Oliver с предварительным покрытием.
3. Осадок на фильтре сбрасывали на барабанную станцию, а фильтрат перекачивали в один из двух новых отстойников с перемешиванием. Каждый из этих резервуаров содержал теплообменник для нагрева фильтрата до 200 °F. Тридцать процентов плавиковой кислоты дозировали к фильтрату из резервуара-хранилища. дозированное количество диоксида серы . Затем из резервуара-хранилища в течение 3-5 часов добавляли
4. Выпавшую в осадок зеленую соль под действием силы тяжести поместили в лотковый фильтр, где зеленую соль промыли и высушили.
5. Фильтрат из поддонного фильтра нейтрализовался в новой системе и перекачивался в химическую яму. Фильтровальный осадок сбрасывали на голофлитовый конвейер, где он сушился до UF ₄ *3/4H ₂ O и транспортировался в передвижной бункер.
6. Эти бункеры были перевезены на завод по производству зеленой соли и размещены над неиспользуемым блоком реакторов. Материал подавался в эти реакторы противотоком с потоком безводного HF . Реакторы нагревали до 850 °F для обезвоживания гидрата зеленой соли, а продукт реакторной группы смешивали с обычной зеленой солью на существующем оборудовании. Разбавленная плавиковая кислота удалялась с помощью существующей системы отходящих газов.

Завод 9

Основной задачей завода 9 , Завода специзделий, была переработка слабообогащенного урана и отливка слитков большего размера, чем те, что производятся на заводе 5. На заводе имеются мощности для производства дерби, слитков, заготовок и шайб различного обогащения. Строительство завода по производству металлического тория было завершено в 1954 году, а производство ториевого процесса было начато в октябре 1954 года. Завод 9 изначально проектировался и строился как завод по производству металлического тория, но его нужно было рассматривать как полуразработку, поскольку отсутствия технологической информации. Два основных процесса — осаждение фторида тория плавиковой кислотой и индукционное обесцинкование и плавка, которые использовались для запуска установки, — не смогли дать чистый металл. Однако совершенствование технологий производства позволило в конечном итоге разработать процесс осаждения оксалатов, позволяющий производить чистый металлический торий. Интерес к этому изделию снизился в период 1956–1957 годов, и работа завода перешла к отливке слитков обогащенного урана, больших размеров, чем те, которые перерабатываются на Металлургическом заводе и Металлургическом заводе. Слитки были отлиты диаметром до 13 дюймов, длиной 38 дюймов и весом около 2000 фунтов. Таким образом, используемые процессы и оборудование были почти идентичны тем, что использовались на заводах 5 и 6.

Опытный завод

Опытная установка состоит из малогабаритного оборудования для пилотных операций нефтепереработки, восстановления гексафторида, дерби-травления, литья в слитки и другого оборудования специального назначения. Этот завод использовался для многочисленных технологических испытаний и экспериментальных операций, а также в качестве производственного объекта для различных процессов. В первые годы здесь производили дерби способом, описанным на заводе 5. Еще одним процессом, работавшим в промышленных масштабах, было прямое преобразование гексафторида урана в зеленую соль. В этом производственном процессе использовался UF ₆ , который содержал до 2,5% U235. Была использована двухэтапная процедура. Сначала происходило испарение UF ₆ : твердый UF ₆ в больших 10- или 14-тонных баллонах нагревался в автоклавах примерно до 110°C для получения газообразного UF ₆ . Следующим шагом было восстановление газа UF ₆ , которое включало его смешивание с газообразным водородом при температуре 480–650 ° C в металлических реакторах для получения порошка UF ₄ . Ценным побочным продуктом реакции был фтороводород, который представлял собой: UF ₆ + Н ₂ → УФ ₄ + 2HF. Кроме того, большая часть деятельности по производству тория на ФМПК осуществлялась на опытном заводе. Деятельность по производству тория началась в 1964 году и продолжалась до 1980 года.

Опытный завод удовлетворял потребности опытно-конструкторских работ и специальных заказов. Некоторое оборудование, которое было доступно и использовалось для обогащенной переработки, было следующим:

• Печь окисления: со специальными лотками из жаропрочной стали, закрытыми для охлаждения и разгрузки, а также специальным двухступенчатым сбором пыли.
• Вакуумные печи: две печи с перкленовым охлаждением и все вспомогательное оборудование, включая вакуумные насосы, три механические ножовки, оборудование для подготовки тигля и формы, а также сбор пыли, использовались при температурах до 3360 ° F (для плавки тория).
• две системы, представляющие собой ступенчатое измельчение в два этапа по сравнению с полномасштабными производственными установками для восстановления UF ₄ Восстановление до металла: на пилотном заводе имелись до металла. Меньшая система может выполнять полное обогащение, другие промежуточные обогащения. Восстановительные котлы, блендеры, оправки, печи и все вспомогательное оборудование были доступны для использования по мере необходимости.
• Термическая обработка: была доступна большая, универсальная установка с соляной ванной с закалочными ваннами из расплавленной соли, расплавленного металла, воды или масла и быстродействующим подъемником.
• Установка дробеструйной очистки: эта установка может очищать отливки любой формы размером до четырех футов в наибольшем размере и использует урановую дробь в качестве абразивной среды.
• Система рекуперации стружки: состоит из дробилки, системы промывки, травления, сушки и, наконец, брикетирования в гидравлическом прессе. Машина использовалась для материалов с обогащением до 2% U-235.
• Система экстракции растворителем: три универсальных набора экстракционных колонок диаметром 2 дюйма, 6 дюймов и 9 дюймов были доступны со всеми вспомогательными устройствами. Сюда входят варочные котлы, скрубберы дыма, насосы, средства управления, система выпаривания, нейтрализатор, фильтры и более 12 резервуаров из нержавеющей стали емкостью от 100 до 8000 галлонов.
• Система сухой подготовки: включает в себя две дробилки, небольшую шаровую мельницу непрерывного действия, механическое сито с несколькими секциями и большую систему пылеулавливания.
• Гидролиз UF ₆ - осаждение UO ₂ : имеется система для эффективного поглощения количеств UF ₆ из воды со скоростью до 800 фунтов в час. Затем раствор UO ₂ F ₂ -HF можно нейтрализовать до диураната аммония , отфильтровать, промыть и высушить до UO ₂ с использованием компонентов ранее описанной выше системы.
• Кальцинатор: небольшой (диаметром 6 дюймов) вращающийся декарбонизатор с инконелевой трубкой и прецизионным электрическим нагревом был доступен для таких работ, как обезвоживание UF ₄ , обжиг ADU (диураната аммония) и т.п. Его небольшой размер соответствует геометрическим ограничениям ядерной безопасности.
• Снятие оболочки: был установлен резервуар с резиновой футеровкой, который использовался по мере необходимости для удаления циркониевой оболочки с отбракованных топливных зон. Также было доступно оборудование для удаления других металлов, таких как сталь или алюминий.
• Установка по производству UF ₆ в UF ₄ : преобразование UF ₆ в UF ₄ с использованием крекированного аммиака . HF производился как побочный продукт.

Проект закрытия Фернальда

Рабочие работают в здании Рубба по очистке ториевых отходов.

Проект закрытия Фернальда — это программа Министерства энергетики США по очистке бывшего центра по переработке урана Центра производства сырьевых материалов Фернальд.

В 1990 году Конгресс одобрил закрытие объекта и экологическую очистку объекта. Компания Fluor Fernald, входящая в состав корпорации Fluor , получила в 1992 году контракт на очистку объекта. Компания Fluor Fernald завершила свою часть работ по очистке в октябре 2006 года, на 12 лет раньше запланированного срока и на 7,8 миллиардов долларов ниже первоначальной сметы. Отходы были окончательно захоронены у специалистов по контролю за отходами .

По мнению федеральных ученых, это место навсегда непригодно для проживания людей, и «по существу, за ним придется постоянно следить».

Затраты на очистку оцениваются в 1 миллиард долларов в течение 10 лет.

Заповедник Фернальд

Платиновый сертификат LEED присвоен Центру посетителей заповедника Фернальд

Очистка территорий стоимостью 4,4 миллиарда долларов была завершена в декабре 2006 года, и это место было превращено в природный заповедник «Заповедник Фернальд» . Тысячи тонн загрязненного бетона, шлама, жидких отходов и почвы были вывезены с территории и заменены искусственными водно-болотными угодьями и зеленью.

Текущие операции по очистке включают регулярный мониторинг условий окружающей среды с помощью испытательных скважин, включая шлейф урановых грунтовых вод, простирающийся к югу от территории завода, хранение остаточных отходов на территории и фильтрацию уранового загрязнения из водоносного горизонта реки Грейт-Майами . Эти операции по очистке, а также ограничения на строительство новых колодцев в районах, где уровень загрязнения воды превышает допустимые нормы, будут продолжаться в обозримом будущем.

Общие ссылки

1. Голайтли, Эрик Дж. История проекта Фернальда по управлению окружающей средой . Министерство энергетики США, Управление восстановления окружающей среды и управления отходами. История Ассошиэйтс Инкорпорейтед. Январь 1993 года.
2. Росс, К.Н. и др. Исследование воздействия на персонал АЭС № 1 воздушно-капельной радиоактивной пыли . Отдел здравоохранения и безопасности, Национальная ведущая компания штата Огайо. 9 апреля 1968 года.
3. Отделение промышленной гигиены, Лаборатория охраны труда и техники безопасности, Национальная головная компания Огайо. Центр переработки кормовых материалов. Предварительное обследование заводов 1, 2, 3 и 7: профессиональное воздействие переносимых по воздуху загрязнителей . 8 сентября 1953 года.
4. Росс, К.Н. и др. Исследование воздействия на персонал станций 2 и 3 переносимой по воздуху радиоактивной пыли . Отдел здравоохранения и безопасности, Национальная ведущая компания штата Огайо. 1967.
5. Отделение промышленной гигиены, Лаборатория охраны труда и техники безопасности, Национальная головная компания Огайо. Завод 4 Центра обработки сырьевых материалов, профессиональное воздействие переносимых по воздуху загрязнителей . 7 июля 1955 года.
6. Росс, К.Н. и др. Исследование воздействия на персонал завода № 4 радиоактивной пыли, переносимой по воздуху, 1967 год . Отдел здравоохранения и безопасности, Национальная ведущая компания штата Огайо. 24 апреля 1968 года.
7. Бобак, Майкл В. и Ричард К. Хизертон. Недавние мероприятия по биоанализу в Национальной ведущей компании штата Огайо . НЛКО-933. 28 сентября 1964 года.
8. Росс, К.Н. и др. Исследование воздействия аэрогенной радиоактивной пыли на персонал прокатного стана №6 . Отдел здравоохранения и безопасности, Национальная ведущая компания штата Огайо. 14 марта 1968 года.
9. Росс, К.Н. и др. Исследование воздействия на персонал АЭС 8 радиоактивной пыли, переносимой по воздуху . Отдел здравоохранения и безопасности, Национальная ведущая компания штата Огайо. 16 апреля 1968 года.
10. Коста, Джеймс Дж. Руководство по операционным процедурам для установки по отбору проб (предварительное) . Производственное подразделение Национальной ведущей компании Огайо. 5 июня 1952 года.
11. Консильо, Дж. Т. Процедуры обращения с материалами Африканской металлургической корпорации в Фернальде . ФМПК-164. Производственное подразделение Национальной ведущей компании Огайо. Август 1952 года.
12. Ярборо, Чарльз Э. и Фрэнк Л. Чинери. Стандартная операционная процедура для руды Q-11 (натурала) на пробоотборном заводе Фернальда . НЛКО-560. Производственное подразделение, национальный руководитель штата Огайо. 1 апреля 1955 года.
13. «Описание центра производства кормовых материалов, офис Фернальда». Составлено региональным персоналом Фернальда. Воспроизведено Отделом отчетов и контроля Оперативного управления Ок-Риджа. Январь 1958 года.
14. Эндрю, Е.А. и др. «Переработка концентратов урановой руды в непрерывной трехступенчатой ​​системе». Краткий технический отчет за период с 1 октября 1961 г. по 31 декабря 1961 г. NLCO-845. 24 января 1962 года.
15. Кавендиш, Дж. Х. Реэкстракция урана из растворителя три-н-бутилфосфат-керосин . НЛКО-883. 30 августа 1963 года.
16. Хантингтон, К.В. и В. Буркхардт. Денитрование нитрата уранила непрерывным процессом . НЛКО-854. 22 октября 1962 года.
17. Вольф, Р.Б. Стандартная рабочая процедура установки 2 по переработке горячего рафината . ФМПК-283. Производственное подразделение Национальной ведущей компании Огайо. 23 июля 1953 года.
18. Стандартная рабочая процедура для системы рекуперации отстойников нефтеперерабатывающего завода 2. ФМПК-229. nd
19. Национальная головная компания штата Огайо, контрактный оператор Центра производства сырьевых материалов Комиссии по атомной энергии США. Центр производства кормовых материалов . НКЛО-950. nd
20. Шайдлер, Т.П. «Извлечение урана из шлака фторида магния с помощью процесса низкотемпературного азотнокислого выщелачивания». Краткий технический отчет за период с 1 апреля 1964 г. по 30 июня 1964 г. NLCO-920. 19 августа 1964 года.
21. Сэвидж, Дж. Мид и Р. Фьюгейт. История работы Центра производства комбикормов . Национальная ведущая компания штата Огайо, Inc., дата основания: март 1985 г.
22. Той, Р.Х. Стандартная рабочая процедура для эксплуатации системы пневматической транспортировки оксида апельсина . НЛКО-546. Производственное подразделение, национальный руководитель штата Огайо. 30 марта 1955 года.
23. Мелиус, Джеймс. Описания исторических процессов FMPC . 30 октября 1989 года.
24. Торбек, Ф.В. и др. Типовые производственные процедуры завода № 4 . ФМПК-96. Национальная ведущая компания Огайо. nd
25. Кахалан, Роберт и Фрэнк Торбек. Стандартная эксплуатационная процедура для завода 4 – реакторная зона . ФМПК-297. Производственное подразделение Национальной ведущей компании Огайо. 27 августа 1953 года.
26. Махаффи, Дж. У. и сотрудники завода 5. Стандартный технологический регламент производства металлов . ФМПК-108. Подразделение Национальной ведущей компании Огайо. 16 января 1953 года.
27. Стандартная рабочая процедура Yocco, AS – участок прокатного стана – корпус 3006 [завод 6]. FMPC-95 Ред. 2. Производственное подразделение, Национальная головная компания Огайо. Январь 1953 года.
28. Магун, Джон В. младший. Стандартная рабочая процедура для завода 6 – прокатный стан . НЛКО-598. Производственное подразделение, национальный руководитель штата Огайо. 1 ноября 1955 года.
29. Садовник, RL от UF ₆ до UF ₄ Программа обучения операторов . Национальный руководитель компании Ohio, Inc., 28 ноября 1984 г.
30. Кавендиш, Дж. Х. Разработка и применение процесса Винло для производства тетрафторида урана . НЛКО-974. Июнь 1966 года.
31. Более пристальный взгляд на добычу металлического урана: технический обзор . Центр производства кормовых материалов, Фернальд, Огайо. Дата выпуска: март 1988 г.
32. Центр производства уранового сырья . Управляется национальным руководителем компании Ohio, Inc. Министерства энергетики. Стандартное восточное время. Дата 1984 год.
33. Кавендиш, Дж. Х. и др. Гидрометаллургическая переработка урансодержащих остатков до UF ₄ . НЛКО-873. Февраль 1963 года.
34. Бергетт, Р. «Производство UF ₄ с помощью процесса Винло» в разделе «Основные моменты - достижения в области исследований и разработок». НЛКО-872. 25 марта 1963 года.
35. Кляйнсмит, Пол Л. Стандартная операционная процедура производства ториевых слитков . НЛКО-641. Производственное подразделение, национальный руководитель штата Огайо. 21 июня 1956 года.
36. Палмер, Уиллард Э. Стандартная рабочая процедура для пилотного завода – металлургического участка. Восстановление до металла обогащенного UF _4, содержащего до 3% U-235 . NLCO-668 (ред. 2). Технический отдел, национальный руководитель штата Огайо. 27 апреля 1960 года.
37. Палмер, Уиллард Э. Стандартная рабочая процедура для пилотного завода – металлургического участка. Плавка и литье металлического урана, содержащего до 3% U-235 . NLCO-691 (ред. 1). Технический отдел, национальный руководитель штата Огайо. 5 сентября 1957 г., исправлено 25 мая 1959 г.
38. Нелли, Джозеф Р. Стандартная рабочая процедура для двухдюймовой импульсной колонки . НЛКО-614. Технический отдел, национальный руководитель штата Огайо. 27 февраля 1956 года.

Внешние ссылки

Ниже приведены ссылки, которые предоставляют дополнительную информацию о сайте Fernald и рисках для здоровья, связанных с его процессами:

• Краткое описание истории сайта. Архивировано 6 декабря 2016 г. на Wayback Machine , выпущено к 50-летию со дня открытия завода.
• Веб-сайт Fernald Closure Project , содержащий старые фотографии, а также дополнительные ссылки. Использование SiteMap поможет быстро найти информацию.
• Центры по контролю заболеваний, Национальный центр гигиены окружающей среды, радиационные исследования, Профили проектов, Фернальд , включают описание проекта реконструкции дозиметрии Фернальда.
• Проект оценки рисков Фернальда Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC)
• Национальный центр CDC по гигиене окружающей среды, радиационным исследованиям, профилям проектов, Фернальд . Включает описание проекта реконструкции дозиметрии Fernald и проекта оценки рисков Fernald.
• Проект оценки рисков Фернальда — CDC
• Базовое описание CDC проекта оценки рисков Fernald
• Где найти дополнительную информацию о раке — CDC
• Отчет из первых рук о работе Центра производства кормовых материалов Fernald
• Хант, Эмбер (17 марта 2020 г.). «Смерть, ложь и уран: разгадка исчезновения Дэвида Бокса» . Цинциннати Инкуайрер . Компания Ганнетт . Проверено 17 марта 2020 г.
• Страница заповедника Фернальд в Министерстве энергетики США