ファーナルド飼料原料生産センター
米国オハイオ州のウラン燃料工場

ファーナルド飼料原料生産センター
スーパーファンドサイト
ファーナルド飼料原料生産センターの航空写真
地理
町ファーナルド
郡バトラーとハミルトン
州オハイオ州
座標北緯39度17分53秒 西経84度41分27秒 / 北緯39.29806度 西経84.69083度 / 39.29806; -84.69083
ファーナルド飼料原料生産センターはオハイオ州にあります
ファーナルド飼料原料生産センター
ファーナルド飼料原料生産センター
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ファーナルド飼料原料生産センターは米国にあります
ファーナルド飼料原料生産センター
ファーナルド飼料原料生産センター
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進捗
提案1989年7月14日
リストに掲載1989年11月21日
建設
完了		2006年12月20日
スーパーファンドサイト一覧

ファーナルド飼料原料生産センター（通称ファーナルド）は、アメリカ合衆国オハイオ州ハミルトン郡クロスビー・タウンシップとバトラー郡ロス・タウンシップにまたがるスーパーファンド地域です。この工場は、オハイオ州シンシナティの北西約20マイル（32 km）に位置するファーナルドという田舎町の近くにあり、敷地面積は1,050エーカー（420 ha）でした。

ファーナルドは、1951年から1989年まで、米国の核兵器製造施設向けにウランを精錬していた施設でした。当時、この工場は17万トンの金属製品と、三酸化ウランや四フッ化ウランなどの化合物3万5000トンを生産しました。年間生産量は、1960年の最高1万トンから1975年の最低1230トンまで変動しました。ウラン金属の精錬には、敷地内の9つの専用工場で行われる化学および冶金プロセスが必要でした。

ファーナルド原子力発電所は1984年、数百万ポンドのウラン粉塵を大気中に放出し、周辺地域を放射能汚染していたことが発覚し、批判にさらされました。1989年にはスーパーファンド地域に指定されました。2006年10月に表面の浄化が完了し、2007年にはファーナルド自然保護区となりました。

背景

ファーナルド飼料原料生産センターの役割

1947年1月1日、原子力委員会（AEC）は、第二次世界大戦中に陸軍のマンハッタン計画によって最初の原子爆弾を製造するために建設された研究および製造施設の責任を引き継ぎました。[1] [2]オークリッジのAECのガス拡散工場では濃縮ウランが製造され、ハンフォードサイトの生産原子炉ではウランが照射され、核兵器用のプルトニウムが生成されました。 [3]

戦時中、マンハッタン計画の原料供給プログラムは、生産工程の原料供給のために、遠く離れた都市に所在する複数の企業を雇用していた。戦後初期には、セントルイスのマリンクロット化学工場がウラン鉱石を二酸化ウラン（UO 2、通称「褐色酸化物」）に変換し、クリーブランドのハーショー化学会社は褐色酸化物を四フッ化ウラン（UF 4、通称「グリーンソルト」）と六フッ化ウラン（UF 6）に変換し、ニューヨーク州ナイアガラフォールズにあるユニオンカーバイド社の電気冶金部門工場はグリーンソルトを金属ウランに変換した。原子力委員会（AEC）はまた、クリーブランドとニュージャージー州ミドルセックスのミドルセックス・サンプリング工場に貯蔵施設を運営していた。[4] [5]

1949年、原子力委員会（AEC）の委員たちは、これらの原料施設の統合を検討した。国内での原料輸送という実際的な問題に加え、ユニオン・カーバイド工場は大西洋とカナダ国境に近すぎるという安全保障上の懸念もあった。セントルイスのマリンクロット工場は安全保障上の観点からはより有利な立地条件にあったが、周辺には既に多くの防衛工場があり、多すぎると敵の爆撃機にとって格好の標的となる可能性があった。[4]ハンフォードとオークリッジについても同様の懸念があったが、AECはこれらの施設の拡張を進めることを決定した。[3]しかし、1949年にマリンクロットが新工場を開設すると、AECはナイアガラフォールズ工場での金属ウラン生産を中止することを決定した。[4]

1949年8月29日のソ連による原子爆弾の爆発[6]と1950年6月25日の朝鮮戦争の勃発[7]を受けて、 AECは大規模な拡張計画に着手した。[8]新しい施設には、オークリッジのリチウム6濃縮工場、オークリッジ、ケンタッキー州パデュカ、オハイオ州ポーツマスのガス拡散工場、ロッキーフラッツとアマリロの兵器部品工場、ハンフォードサイトの2基の「ジャンボ」生産原子炉、サバンナリバーサイトの5基の新しい生産原子炉が含まれていた。[9] [10]マリンクロットの生産増加の負担を軽減するため、また老朽化した施設が将来的に効率が低下し、不健全になる可能性があることを認識していたAECの生産部長ウォルター・J・ウィリアムズは、統合された原料工場のアイデアを復活させた。 1950年10月、彼は原子力委員会ニューヨーク事業所に、ウラン処理作業の全段階を担う新たな原料工場の設計を認可した。新工場は1953年1月1日までに稼働開始する予定であった。[4] [11]

立地選定

ニューヨーク事業部は、新しい飼料原料工場の適切な立地を探す作業を、エンジニアリング請負業者であるCatalytic Construction Companyに委託した。一連の選定基準が策定された。少なくとも1平方マイル（640エーカー、260ヘクタール）の平坦な土地が必要で、できれば既に政府が所有しており、道路と鉄道の接続が良好な場所が望ましい。工場には3万kWの電力と、排水を除去するために少なくとも毎秒500立方フィート（14 m 3 /秒）の流量の水路が必要だった。理想的には、建設作業員用のキャンプを建設せずに済むように、地元には十分な熟練した職人がおり、工場作業​​員用の新しい住宅団地を建設せずに済むように、十分な宿泊施設があることが望まれた。好ましい地域はオハイオ渓谷と南東部の州であった。[12] [13]

アメリカ陸軍工兵隊は20か所の休止中の兵器工場または化学工場を指定したが、そのほとんどは朝鮮戦争の緊急事態に対応して再稼働される可能性がありました。唯一再稼働しなかったのは、ニューヨーク州ナイアガラ郡にある原子力委員会所有のオンタリオ湖兵器工場で、これは優先区域外でした。[12]基準は再検討されました。放射性廃水の処理にイオン交換法を新たに開発したことで、水流量の要件を半分に減らすことができましたが、その間に原子力委員会は住宅事情を心配するようになり、大都市近くの場所を強く希望しました。1951年1月には、さらに34か所の敷地が検討され、そのほとんどは地域の鉄道会社10社によって推薦されました。翌月、水流量の基準はさらに毎秒100立方フィート（2.8 m 3 /秒）に引き下げられ、鉄道会社によってさらに8か所の敷地が指定されたカタリティック・コンストラクション・カンパニーのエンジニアが現地を視察し、オハイオ州とインディアナ州で候補地を4カ所に絞り込んだ。輸送費、人件費、不動産価値を考慮した上で、ニューヨーク事業所のマネージャーであるW・E・ケリーはオハイオ州ファーナルド近郊の敷地を選定した。[14]

ファーナルドはオハイオ州シンシナティの北西約20マイル (32 km) にある田舎町だった。1,050エーカー (420 ha) の敷地はハミルトン郡とバトラー郡の境界にまたがっており、敷地の大部分は前者にあったが、約200エーカー (81 ha) は後者にあった。住民の大部分は水を井戸か貯水槽に頼っており、多くの農場には電気がなく、多くの道路は狭く舗装されていなかった。この場所が選ばれたのは、ニューヨークとニューオーリンズのウラン鉱石搬出港の中間にあり、シカゴへ行く途中でファーナルドを通るチェサピーク・アンド・オハイオ鉄道や複数の高速道路を経由して他の主要な AEC サイトにアクセスできるからだった。ここはシンシナティにも近く、国内の他の地域から集められるはずの技術者用の十分な労働力と住宅があった。電力はシンシナティ・ガス・アンド・エレクトリックから供給された。地形は平坦で建設が容易であり、隔離されていたため安全と安心が確保されていた。この施設は、ウラン金属処理に必要な水を供給するグレート・マイアミ帯水層の上に位置していた。 [14] [15] [16]

工事

陸軍工兵隊の将校、ジェームズ・F・チャンドラーがAEC地域管理者として採用され、シンシナティのダウンタウンに事務所を構えた。工兵隊は1951年3月に土地の買収に着手し、7区画を完全に購入した。政府は所有者に1エーカー当たり375ドルから652ドル（2024年時点で4,543ドルから7,898ドルに相当）を提示した。すでに植えられている作物に対しても控除が行われた。しかし、3人の所有者は、肥沃な土壌と市場への容易なアクセスを考えると、政府の提示額は低すぎると主張して拒否した。その後、AECは収用手続きを開始した。4月24日、オハイオ州南部地区連邦地方裁判所のジョン・H・ドラッフェル判事は、シンシナティでAECに即時土地の占有を認める判決に署名した。所有者には30日から60日以内に立ち退くよう通知が与えられた。[17] 1951年3月31日付のシンシナティ・タイムズ・スター紙の一面には、原子力委員会が「ファーナルド近郊に300万ドルのウラン鉱石精錬工場を建設する」計画をしていると報じられた。[16]

建設中のパイロットプラント

ファーナルド飼料原料生産センター（FMPC）の建設契約は、ジョージ・A・フラー社に発注され、カタリティック・コンストラクション社がエンジニア兼建築家を務めた。プロセスを迅速化するため、フラー社は設計が70%完成した段階で着工するよう指示された。1951年5月に着工した。生産エリアは136エーカー（55ヘクタール）に及び、そのうち19エーカー（7.7ヘクタール）は屋根付きであった。[18]工事には、2,600,000立方ヤード（2,000,000 m 3）の土砂移動、[19] 4マイル（6.4 km）の鉄道線路敷設、24エーカー（9.7ヘクタール）の舗装道路と倉庫の建設が含まれていた。[18]

各プラントが完成するとすぐに、起動と試験運転が開始されました。最初はパイロットプラントで、1951年10月に稼働を開始しました。その後、プラント6は1952年夏、プラント5は1953年5月、プラント1、2/3、4は1953年秋、そして最後にプラント7と9は1954年秋に稼働しました。 [18]プラントの運営契約は、ダッチボーイペイントブランドで最もよく知られていたナショナルリードカンパニーオブオハイオに1951年に授与されました。[19]同社は1986年1月1日にウェスティングハウスエレクトリックコーポレーションに引き継がれるまで、運営を続けました。1991年、ウェスティングハウスはファーナルドを運営していた子会社をウェスティングハウス環境管理カンパニーオブオハイオ（WEMCO）に改名しました。1992年12月1日、ファーナルド環境修復管理コーポレーション（FERMCO）がサイトの管理を引き継ぎました。[18]

生産

生産工程

1951年から1989年まで、ファーナルドはウラン鉱石を金属に変換し、この金属を原子炉のターゲット元素に加工しました。[20]年間生産量は、1960年の最高10,000トンから1975年の最低1,230トンまででした。[21]ウラン金属の精製には、敷地内の9つの専用工場で行われる化学的および冶金学的プロセスが必要でした。[22] [23] FMPCは、別の放射性金属であるトリウムの国の中央貯蔵所としての機能も果たしました。[24] [25] 1954年から1975年の間、FMPCはプラント8、プラント9、パイロットプラントで少量のトリウム金属を時折生産しました。[26]

プラント1

FMPCの生産工程は、プラント1（サンプリングプラントとも呼ばれる）から始まりました。サンプリングプラントでは、入荷した鉱石精鉱の代表的なサンプルを計量、サンプリング、分類、選別しました。鉱石供給業者への支払いは、鉱石のウラン含有量に基づいて行われました。[27] [28]サンプリングプラントには19,045平方メートル（205,000平方フィート）を超える保管スペースがあり、そのうち3,879平方メートル（41,750平方フィート）が屋根付きでした。[29]

プラント1 - サイロと硝酸ウラニル貯蔵タンク

この工場はQ-11用とINX用の2つの主要な処理ラインに分かれていました。Q-11は主にベルギー領コンゴで採掘されるラジウム含有鉱石を指し、INXはラジウムを含まない精鉱です。ラジウム含有鉱石の取り扱い上の問題は、ラジウムの娘核粒子の一つであるラドンという目に見えない放射性ガスが存在することでした。[30]原料は乾燥、粉砕、製粉されました。[29]サンプリングプラントの処理能力は毎時9.1トンでした。[31]

工場では、搬入される鉱石のサンプル採取に加え、放射性物質の輸送・保管に使用されていた30ガロン（110リットル）および55ガロン（210リットル）のドラム缶を再生しました。再生されたドラム缶は、破損の原因となる穴やへこみがないか検査され、検査に不合格となったものは廃棄されました。[31]

植物2/3

ファーナルドFMPCプラント2および3、鉱石精錬プラント

プラント2/3は鉱石精錬・脱硝プラントとして知られていました。2つの別々の機能が同一の建物内で行われることから、プラント2/3と呼ばれていました。ここでは、原料（鉱石、精鉱、残渣）からウランが回収され、濃縮三酸化ウラン（UO 3）（別名「オレンジソルト」）に変換されました。鉱石精錬プラントは、ウランに加えて、他の物質の抽出と精製も可能でした。鉱石精錬プラントは、蒸解（プラント2）、抽出、脱硝（プラント3）という3つの主要なプロセス段階で構成されていました。[32] [33]

分解段階では、ウラン鉱石またはスクラップを硝酸（HNO 3 ）の入った大型鋼製タンクで溶解する。これにより、不溶性物質である硝酸ウラニル（UO 2 (NO 3 ) 2）と硝酸のスラリーが生成された。 [33]抽出段階では、FMPCはハーショーが開発した溶媒抽出法を採用した。この方法では、セントルイスでマリンクロットが使用していた爆発の危険性のあるジエチルエーテル（( CH 3 CH 2 ) 2 O ）の代わりに、リン酸トリブチル（TBP - ( CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 O ) 3 PO）と灯油を有機溶媒として用いた。ファーナルドの方法は、一連の「パルスカラム」を用いて硝酸ウラニルと溶媒を混合・分離する点でハーショーの方法と異なっていた。[34] [35]硝酸ウラニルは溶媒と優先的に結合し、残りは水性ラフィネートと呼ばれる状態に残った。[33] 1970年、プラント1に特別な消化システムが設置され、ウラン235含有量が最大5%の濃縮ウランを処理できるようになった。このシステムでは、臨界事故を起こさない直径と間隔を持つパイプを備えた安全幾何学システムが採用された。[31]

ファーナルド製油所のプロセスフロー

精製された硝酸ウラニルは、脱イオン水で抽出することにより回収されました。硝酸が存在しない場合、硝酸ウラニルは水に優先的に吸着されます。これを炭酸ナトリウム（Na 2 CO 3）で処理し、分解生成物を除去しました。精製された硝酸ウラニル水溶液には、1リットルあたり約100グラムのウランが含まれていました。その後、沸騰と蒸発により、濃度は1リットルあたり1,350グラムまで上昇しました。脱硝段階では、水溶液を1,900リットルの容器で焼成し、オレンジ色の塩を製造しました。これは粉砕され、3.6トンまたは55ガロンドラムの容量を持つホッパーに詰められました。脱硝段階では、一酸化窒素（NO）と二酸化窒素（NO 2）が発生し、これらは捕捉されてさらなる硝酸の製造に使用されました。[33]オレンジ色の塩は、次の金属還元段階のために四フッ化ウラン（UF4 ）に変換するためにプラント4に送られるか、パデューカガス拡散プラントに輸送されました。[26]

当初は年間4,570トンのウラン鉱石処理能力を持つように設計されていましたが、その後の改良により処理能力は倍増しました。第2/3プラントは1954年から1962年まで稼働していましたが、この時期にAECがウェルドン・スプリング・サイトに精錬業務を統合したため、第2/3プラントは待機状態となりました。その後4年間はスクラップのみを処理していましたが、1966年にウェルドン・スプリング・サイトが閉鎖された際に再稼働しました。操業は1989年にFMPCが閉鎖されるまで続きました。[32]第2/3プラントは2003年に解体されました。[36]

プラント4

植物4 - グリーンソルトプラント

グリーンソルト工場（プラント4）は、三酸化ウランから「グリーンソルト」（四フッ化ウラン- UF 4）を生産していました。グリーンソルトは、FMPCの主力製品である金属ウランの製造工程で使用される中間化合物でしたが、ガス拡散プラント用の六フッ化ウラン（UF 6）の製造にも使用されました。[37]

オレンジソルトは製油所から移動式ホッパーで受け取り、529～593℃（984～1,099℉）に加熱されたステンレス鋼製流動床反応器に投入された。オレンジソルトを水素還元して二酸化ウランを生成するため、解離アンモニア（ H 2とN 2の混合物）が添加された。反応は以下の通りである。[38]

UO + H 2 → UO 2 + H 2 O

二酸化ウランは懸濁状態にあり、液体のように振舞った。還元炉から排出された排ガスは水素バーナーに送られ、そこで余剰の水素が燃焼された後、集塵機に通されて、混入していた可能性のある二酸化ウランが除去された。[38]

UO 3からUF 4への変換

還元炉内の二酸化ウランは、シールホッパーと供給スクリューを経て、3基のフッ化水素化炉のうち最初の炉へと送られた。各炉の運転温度はそれぞれ前の炉よりも高く、最初の炉は約149℃（300°F）、3基目は約649℃（1,200°F）で運転されていた。[38]

UO2の層はスクリューコンベアによってフッ化水素化炉内を移動し、フッ化水素酸蒸気と向流接触して、以下の反応により二酸化ウランをフッ化水素化して緑色塩とした。[38]

UO 2 + 4HF → UF 4 + 2H 2 O

得られた生成物は38リットル缶に詰められ、プラント5に送られました。余剰のフッ化水素酸は回収され、再利用されました。[38]排出された蒸気はろ過され、残留ウラン化合物が除去され、生産システムに再投入されました。[37]

第4工場の生産量は1958年にピークを迎え、四フッ化ウランが約1万2000トン生産されました。その後需要は減少し、1970年代には断続的に稼働しました。処理は1980年に再開され、FMPCが1989年に閉鎖されるまで継続されました。建物は1996年8月に爆破されました。 [39]

プラント5

金属生産工場であるプラント5でのジョルター操作

第5工場（金属生産工場）は、グリーンソルトを金属に変換する工場でした。四フッ化ウランの金属への変換は、「ボンブ」と呼ばれる鋼鉄製の反応容器内で、グリーンソルトとマグネシウムをテルミット還元することによって行われました。 [40]グリーンソルトはマグネシウムの顆粒と混合され、フッ化マグネシウムのスラグで裏打ちされ、スラグで蓋がされた反応ポットに詰められました。ポットは炉内で649～816℃（1,200～1,501°F）に加熱されました。約4時間後、反応が起こります。[41]

UF 4 + 2Mg → 2MgF 2 + U（金属）

このプロセス中、内部温度は1,649℃（3,000℉）に達することがあります。少なくとも20分後、ポットは炉から取り出され、少なくとも1時間空気中で冷却され、その後数時間水中で冷却されました。ポットが冷却されると、「ダービー」と呼ばれる固化したウラン金属は、一連の手作業と機械操作によってスラグとライナー材から分離されました。ブレイクアウトステーションから排出されたMgF 2スラグはスラグリサイクルプラントに搬送され、そこで耐火物ライナーとして再利用するための処理を待って保管されました。スラグ回収プロセスは、スラグの破砕、粉砕、分級で構成され、その後、プラントの還元エリアに戻されました。[41]

金属生産工場であるプラント5の金属還元炉

標準ウランおよび劣化ウラン製の金属ダービーの重量は約168キログラムであったが、濃縮ウラン製のダービーはそれより小さく、約136キログラムであった。ほとんどのダービーはプラント5の金属鋳造エリアまたは特殊製品工場に移送されたが、一部は研究目的で原子力委員会の他の施設に送られた。[42]

工場の次の工程は、ウラン金属を溶解し、インゴットを鋳造することです。グラファイト製のるつぼに、ダービーと固形のリサイクルスクラップが装填されます。装填されたるつぼは、最大限の柔軟性と人体への放射能被曝を最小限に抑えるように設計された誘導溶解・鋳造炉に機械的に配置されます。ウラン金属は高真空下で溶解され、大気中のガスによる溶融物への汚染を最小限に抑え、揮発性汚染物質の蒸留による金属の精製を可能にしました。[41]

ダービーは130キロワットで96分間加熱され、1,482℃（2,700℉）に達した後、るつぼ底のせん断プラグが取り外され、溶融金属がグラファイト製の鋳型に流し込まれ、インゴットは冷却・凝固した。鋳型からインゴットを取り出し、計量、切断、サンプル採取を行い、金属加工工場でさらに加工するために保管するための追加設備も用意された。インゴットの長さは58.4～101.6センチメートル（23.0～40.0インチ）、重量は最大653キログラムであった。長いインゴットは半分に切断され、プラント9で押出成形用のビレットのペアが製造された。[41]

プラント6

第6工場は金属加工工場として知られていました。第5工場と第9工場から生産されたインゴットは、塩水浴で熱処理され、油で急冷されて強度が高められました。塩の膜は金属表面の酸化を抑制しました。この工程は、圧延工程におけるウランの割れを防ぐ方法を研究していた原子力委員会（AEC）のアルゴンヌ国立研究所の研究者によって考案されました。[43] [44]

FMPCにはウラン棒とスラグの圧延、成形、機械加工を行う設備がありましたが、1971年以降はオハイオ州アシュタビューラのReactive Metals Inc.（RMI）に送られ、管と棒への押し出し加工が行われました。これらの加工はプラント6に戻され、旋盤で適切な長さに切断されました。その後、識別用の刻印が押され、洗浄と脱脂が行われました。完成した部品は品質検査を受け、梱包されてハンフォードとサバンナリバーの施設に出荷されました。[43] [44]

金属加工工程において、切りくずや削りくずは避けられないものでした。これらは収集、粉砕、酸洗、洗浄、乾燥、圧縮されてブリケットとなり、第5工場に送り返されてリサイクルされました。工場の集塵システムは、ウランの粉塵粒子も捕集しており、その量は年間数トンに上りました。[43] [44]

金属加工工場は2002年に解体された。[45]

  • ウランブリケット
    ウランブリケット
  • ダービー
    ダービー
  • 強化インゴット
    強化インゴット

プラント7

第7プラントは六フッ化ウランをグリーンソルトに変換し、このグリーンソルトは第5プラントで金属ウランの製造に使用されました。このプラントは1954年から1956年のわずか2年間しか稼働せず、その後パデューカに同様のプラントが開設されたため閉鎖されました。第7プラントはその後13年間稼働していませんでした。1969年、設備は不要と判断され売却され、建物はグリーンソルトのドラム缶や空の容器の保管に使用されました。この建物は1994年に2度の爆破事故が発生し、FMPCで最初に解体された主要施設となりました。[46]

プラント8

第8工場はスクラップ回収工場であった。FMPCおよびオフサイト操業からのウラン原料は、製油所で再処理するために黒色酸化物に変換された。これには第6工場からのブリケットも含まれていた。その他の作業には、ドラム洗浄、製油所尾鉱のろ過、ロータリーキルン、ボックス炉、マッフル炉、酸化炉の運転、炉生成物の選別などがあった。スクラップ回収工場は1970年代には必要に応じて稼働していたが、1980年にフル稼働に戻った。1989年に閉鎖され、建物は2003年に解体された。[47]

プラント9

第9プラント（特殊製品工場）の検査エリアで超音波検査が行われています。燃料棒は出荷用に箱詰めされています。

第9工場（特殊製品工場）は、もともとトリウム金属生産工場として建設され、1954年10月に操業を開始した。トリウムへの関心が低下し、1956年に閉鎖された。その後、この工場は低濃縮ウランの処理と、第5工場で生産されるものよりも大型のインゴットの鋳造に転用された。この工場には、様々な濃縮度のダービー、インゴット、スラグ、ワッシャーを生産する設備があった。[48]第9工場で鋳造されたインゴットは、直径最大33センチメートル（13インチ）、長さ63.5センチメートル（25.0インチ）、重量最大2,000キログラム（4,400ポンド）に達するものもあった。第5工場と第9工場から切り出されたビレットは、ボーリングマシンでセンタードリル加工され、旋盤で表面加工された後、熱処理のために第6工場に送られた。[49]

第9プラントでは、ハンフォード・サイトで被覆された未照射燃料要素に対し、「ジムロ」と呼ばれる化学的被覆除去処理も実施されたが、その後不合格となった。これらの燃料要素は、希硝酸に浸漬して外側の銅層を除去し、その後フッ化水素酸で処理してジルカロイ2被覆層を除去した。その後、ウラン金属は再溶解され、インゴットに再鋳造された。[49]

パイロットプラント

パイロットプラントで四フッ化ウランを金属ウランに変換する原子炉

パイロットプラントは、精錬工程の試験、六フッ化物還元、ダービー酸洗、インゴット鋳造、その他特殊用途の小型設備で構成されていた。このプラントは、様々なプロセスの製造設備としてだけでなく、数多くのプロセス試験や実験にも使用された。パイロットプラントという名称は不適切であり、このプラントは1951年10月から他のプラントが本格稼働するまでの短期間しかこの用途で稼働していなかった。このプラントでは、後に鉱石精錬・脱硝プラントで使用されるハーショーTBP灯油プロセス、後にグリーンソルトプラントで使用されるユニオンカーバイド流動床プロセス、そしてウラン圧延・粉砕技術の試験が行われた。[ 50] [34]

1956年にプラント7が閉鎖された後、パイロットプラントは六フッ化ウランをグリーンソルトに変換した。[50]この生産プロセスは、ウラン235を最大2.5%含む六フッ化ウランを用いて行われた。2段階の手順が用いられた。まず、UF 6の蒸発である。固体のUF 6を3つのオートクレーブで約50ポンド/平方インチ（340 kPa）、110℃で加熱し、ガス状のUF 6を生成する。次の段階はUF 6ガスの還元である。これは、金属反応器で480～650℃で分解したアンモニアから得られる水素ガスと混合し、UF 4粉末を生成するというものである。フッ化水素はこの反応の貴重な副産物であり、以下の用途がある。[42]

UF 6 + H 2 → UF 4 + 2HF

FMPCにおけるトリウム生産活動の大部分はパイロットプラント内で行われていた。トリウム生産活動は1964年に始まり、1980年まで続いた。金属トリウムは1969年から1971年にかけて、シュウ酸トリウムは1971年から1976年にかけて生産された。[51]数百トンのリサイクルトリウムは、主に硝酸トリウム四水和物溶液の形で、ハンフォードとサバンナリバーから供給された。[52]パイロットプラントでは、金属鋳造るつぼにプラズマ溶射法を用いてイットリアをコーティングし、ウラン金属製品への炭素吸着を最小限に抑えることも行われていた。[53]プラントは2003年に解体された。[50] [54]

分析棟

分析棟では、製造工程のあらゆる段階で材料サンプルの試験・分析が行われました。[55]

  • マルチチャンネルパルスウェイトアナライザー
    マルチチャンネルパルスウェイトアナライザー
  • マイクロプローブ
    マイクロプローブ
  • 質量分析計
    質量分析計

健康と安全

汚染

汚染された金属スクラップの山

ファーナルド工場は1984年に、何百万ポンドものウランの粉塵を大気中に放出し、周辺地域に深刻な放射能汚染を引き起こしていることが判明し、批判を浴びた。[56] [57]ファーナルド工場から周辺地域への放出によって、地域住民は電離放射線、可溶性および不溶性のウラン、その他さまざまな有害化学物質に被曝した。疾病管理予防センター（CDC）は、ファーナルド線量再構築プロジェクトを通じて、過去の被曝の特徴付けと線量推定モデルの開発を行い、被曝評価ドメイン（工場敷地の中心から半径10キロメートル（6.2マイル）以内の地域）内に居住する個々の人々の線量を推定するアルゴリズムの開発を最終目標とした。放射性物質に加えて、[58]その他多くの非放射性毒性物質が原料、副産物、製品として生産エリアに存在していた。作業員は塩素系および非塩素系溶剤、金属および金属塩、そして有害粉塵に曝露されました。地域住民は、地下水、土壌汚染、そして工場からの排出物の大気拡散を通じてこれらの物質に曝露された可能性があります。[59]工場の操業に関する報道を受けて、1989年には、当時国内最古のローマカトリック教会のサマーキャンプであった近隣のフォート・スコット・キャンプが閉鎖されました。 [60]

医療監視

2 つの別々の医療監視プログラム、すなわち元従業員向けと地域住民向けのプログラムが、AEC の後継機関である米国エネルギー省(DOE)の請負業者である National Lead of Ohio に対する集団訴訟の和解金によって資金提供されている。これらの Fernald 和解基金は、任意の Fernald 医療監視プログラムの監視を続ける米国連邦裁判所によって管理されている。Fernald (住民) 医療監視プログラム (FMMP) は、Fernald サイトの 5 マイル (8.0 km) 以内に住む人々を対象としており、Fernald 労働者医療監視プログラム (FWMMP) は National Lead of Ohio が請負業者だったときに雇用されていた元従業員を対象としている。医療監視プログラムの活動には、定期的な健康診断と診断テストおよび年 1 回の質問票データ収集が含まれている。2007 年 1 月時点で、FMMP には 9,764 名、FWMMP には 2,716 人の元従業員が登録されている。FMMP には、調査研究に使用できる大規模なコンピュータ データベースがある。 FMMP参加者からは、初回検査時に血液、血清、血漿、尿のサンプルが採取され、それ以来16万回以上の1ミリリットルのサンプル が-80℃で保管されている。[61] [62]

デイブ・ボックスの死

1984年6月、39歳の配管工デイビッド・「デイブ」・ボックス氏が勤務中に失踪し、行方不明となった。[63]その後、彼の遺体は第6プラントのウラン処理炉内で発見された。ボックス氏が失踪した日の夜、午前5時15分に炉の温度（730℃に一定に保たれていた）が16℃も急激に低下したことが記録されていた。[64]捜査の結果、不審な点を裏付ける証拠は不十分であった。しかし、1984年の核物質排出スキャンダルにおける内部告発者ではないかと疑った同僚1人、あるいは複数人によって殺害されたと考える者もいた。[65]

ファーナルド閉鎖プロジェクト

ルブの建物でトリウム含有廃棄物の除去作業を行う作業員

ファーナルドは1989年7月14日にスーパーファンドサイトとして提案され、同年11月21日に登録された。[66] 1990年、議会はサイトの閉鎖と施設の環境浄化を承認した。フルオル・コーポレーションの一部門であるフルオル・ファーナルドは、1992年にサイトの浄化の契約を獲得した。[67]低レベル廃棄物はユタ州のエンバイロケアとテキサス州のウェイスト・コントロール・スペシャリストに輸送された。925,000立方ヤード（707,000 m 3 ）を超える廃棄物がオンサイト処分施設（OSDF）の8つのセルに保管され、蓋が閉められた。フルオル・ファーナルドは、2006年10月29日に浄化の担当部分を完了した。これは予定より12年早く、費用は44億ドルで、当初の費用見積もりより78億ドル安かった。[68] [69]

ファーナルド保護区

LEEDプラチナ認定を受けたファーナルド保護区ビジターセンター[70]

表面区域の浄化が完了したことを受け、2006年11月17日、敷地の管理はエネルギー省の遺産管理局に移管された。[68] 敷地は2007年にファーナルド保護区と改名された。数千トンの汚染されたコンクリート、ヘドロ、液体廃棄物、土壌が除去され、人工の湿地と緑地が造成された。[71] [72]この敷地は永久に人間の居住に適さない。[73]

現在進行中の作業には、試験井戸を用いた環境条件の定期モニタリング（発電所敷地南側に広がるウラン地下水プルームを含む）、敷地内残留廃棄物の保管、グレート・マイアミ川帯水層からのウラン汚染物質のろ過などが含まれます。これらの浄化作業は、水質汚染基準値を超える地域における新規井戸の設置制限とともに、当面継続される見込みです。[74]

引用

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出典

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さらに読む

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以下は、Fernald サイトに関する追加情報を提供するリンクです。

  • 工場開設50周年を記念して、このサイトの歴史に関する簡単な説明（2016年12月6日アーカイブ、Wayback Machine）が発行されました。
  • ファーナルド閉鎖プロジェクトのウェブサイトは、2007年7月11日にWayback Machineにアーカイブされてお​​り、古い写真やより多くのリンクが含まれています。サイトマップを使用すると、情報を素早く見つけることができます。
  • 米国疾病予防管理センター、国立環境衛生センター、放射線研究、プロジェクト プロファイル、ファーナルドには、ファーナルド線量測定再構築プロジェクトの説明が含まれています。
  • CDCのファーナルドリスク評価プロジェクト
  • CDCファーナルドリスク評価プロジェクトの背景説明
  • ファーナルド飼料原料生産センターでの作業の直接報告
  • ハント、アンバー（2020年3月17日）「死、嘘、そしてウラン：デイビッド・ボックスの失踪を解明する」シンシナティ・エンクワイラー紙、ガネット・カンパニー。 2020年3月17日閲覧。
  • 米国エネルギー省のファーナルド保護区のページ
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