Förutsäger Three Mile Island

Foto från Three Mile Island Getty/Stringer

Det var fortfarande mörkt ute när det första gick fel.

Klockan 4 på morgonen den 28 mars 1979 orsakade ett mindre fel en avlastningsventil att öppna på en av kärnreaktorenheterna vid Three Mile Island-kraftverket. Ventilen fastnade och släppte ut kylvatten runt härden, vilket fick reaktorn att automatiskt stängas av.

Även om det inte skulle ha orsakat någon skada om situationen hade hanterats på rätt sätt, innebar flera instrumentfel att arbetarna som körde anläggningen inte hade något sätt att veta att den hade förlorat kylvätska. Mitt i kaoset av ringande larm och blinkande varningsljus vidtog operatörerna en rad åtgärder som gjorde förhållandena mycket värre, vilket gjorde att reaktorhärden delvis smälte ner. Anläggningens inneslutningssystem förhindrade ett allvarligt utsläpp av radioaktivt material, men en liten mängd radioaktivt xenon, krypton och jodgas läckte ut i atmosfären och omkring 140 000 människor tvingades evakuera sina hem.

För många var den allmänt uppmärksammade incidenten en väckarklocka om de potentiella farorna med kärnkraft. Inga nya anläggningar byggdes på mer än 30 år efteråt.

Katastrofen skakade industrin till dess kärna, men Norman Rasmussen, PhD ’56, professor vid institutionen för kärnteknik vid MIT, hade fyra år tidigare varnat för faran med ett mycket liknande scenario. Och som ödet ville ha det hände härdsmältan han förutspådde bara 13 miles från hans hemstad Harrisburg, Pennsylvania.

Norman Rasmussen, PhD ’56, varnade för att förlita sig på automatiska säkerhetssystem i kärnkraftverk. Tyvärr gjorde operatörer på Three Mile Island just det. MIT News Office-fotografi av Calvin Campbell, med tillstånd av AIP Emilio Segrè Visual Archives, Physics Today Collection

1972 hade den amerikanska atomenergikommissionen anställt Rasmussen, en tvåbarnsfar som hade undervisat vid MIT sedan han avslutade sin doktorsexamen 1956, för att genomföra en studie om allmänhetens risker från kärnkraftsolyckor i USA. Uppsatsen, skriven av Rasmussen och ett team av mer än 40 experter, var den första probabilistiska studien av kärnkraft.

Reaktorsäkerhetsstudien - WASH-1400, ofta kallad Rasmussenrapporten - använde probabilistiska riskbedömningstekniker för att förutsäga sannolikheten för olika scenarier som kan utvecklas vid kärnkraftverk. Tidigare studier hade använt deterministiska metoder för riskbedömning, som fokuserade på katastrofutfallen av ett givet scenario istället för att beräkna deras sannolikheter. Rasmussens rapport påpekade att olyckor med förlust av kylvätska med små raster var ett mer sannolikt hot än stora haverier. Och förutom att göra en allmän bedömning av pumpar och ventiler, hävdade Rasmussen och hans team att mänsklig tillförlitlighet var en nödvändig faktor att överväga, eftersom om automatiska system inte fungerade, skulle människor behöva ingripa.

Detta stred mot de rådande föreställningarna om kärnkraftssäkerhet. Fysiksamfundet vid den tiden antog till stor del att de inbyggda säkerhetsmekanismerna på kärnkraftverk var tillräckliga för att säkert hantera alla olyckor i tid – med andra ord att tekniska säkerhetskopieringar var viktigare än mänskliga handlingar.

Den mänskliga rollen ignorerades till stor del och, om det överhuvudtaget övervägdes, antogs operatörerna endast vidta åtgärder som var gynnsamma för säkerheten, skrev Jan van Erp i en Argonne National Lab-rapport om TMI-olyckan.

Van Erp insåg att Rasmussenrapporten borde ha varit en varning för en kommande katastrof. Men när den publicerades 1975 mötte analysen betydande kritik och motreaktioner – ironiskt nog till stor del på grund av att den underspelade riskerna. American Physical Society sa att kärnkraft utgjorde mycket större faror än Rasmussen och hans team förutspådde, och Union of Concerned Scientists publicerade en 150-sidig kritik av tidningen.

Efterföljande granskning av Rasmussenrapporten av det som då hade blivit den nukleära regleringskommissionen visade att Rasmussen underskattade osäkerheterna i vissa situationer. En granskare kallade rapporten outgrundlig. Så i januari 1979 beslutade NRC att dra tillbaka sitt stöd för sammanfattningen av Rasmussens studie.

Kvällen före tillkännagivandet fick Rasmussen ett samtal sent på kvällen om NRC:s planer. Han berättade senare för sin vän och kollega Michael Golay, en annan MIT-professor, att han låg vaken hela natten och oroade sig.

Han var uppriktigt upprörd, som du kan förvänta dig, säger Golay. Han var på väg att skämmas nationellt.

Två månader senare smälte Three Mile Island ner.

Nedsmältningen orsakades av en liten förlust av kylvätska - inte en stor sådan, som andra rapporter hade föreställt sig. Och, som Rasmussen hade förutspått, förvärrades händelsen av en rad mänskliga misstag.

Det visar sig att Rasmussen och hans kollegor nästan var på rätt spår om ett par andra saker också: Rasmussen förutspådde den höga sannolikheten för en olycka som Three Mile Island och förutspådde också korrekt att hälsoeffekterna av en sådan olycka skulle vara försumbara i deras svårighetsgrad.

[Three Mile Island] var i huvudsak en bekräftelse av rapporten, säger Golay.

Under åren efter katastrofen på Three Mile Island började folk inse värdet av Rasmussens studie och dess användning av riskbedömning i samband med kärnkraft. År 1995 kom NRC med ett formellt policyuttalande som rekommenderade att man skulle använda en sådan analys.

De backade i princip från sitt avslag från 1979 [av Rasmussenrapporten] och dess metoder och sa: 'Använd metoderna. De kan hjälpa oss att göra ett bättre jobb.” säger Golay.

Riskbedömningsmetoden som Rasmussen var pionjär användes allt oftare och är idag ett av de väsentliga verktygen för att utvärdera kärnsäkerhet över hela världen. Rasmussen dog 2003, efter att ha levt för att se hans rapport accepteras av kärnfysikgemenskapen.

Rasmussens styrka var att han var riktigt bra på att integrera information från olika källor till ett konsekvent förhållningssätt till ett problem, säger Golay. Det är otroligt hur den första rapporten har bestått tidens tand. Folk citerar det fortfarande. Det är svårt att få det rätt till en sådan grad vid första passet.

Dölj