スリーマイル島原子力発電所事故
本件では二次冷却系用非常給水ラインを閉じたまま原子炉の運転を継続したことが、後に本件における最も重大な違反、事故要因とされた。
蒸気発生器への二次冷却系の主冷却ポンプが止まり、緊急給水ポンプによる給水も不可能なため、一次冷却系からの抜熱が不足、一次冷却系の圧力が上昇し、原子炉は自動的にスクラム動作(緊急時に制御棒を炉心に全部入れ、核反応を停止させる)を行い、8秒以内に制御棒挿入、核反応自体は停止したものの、崩壊熱自体の発生は続き、一次系は圧力上昇を続けたため、ソレノイド駆動のパイロットオペレーションリリーフバルブ(PORV)安全弁が自動作動し、一次冷却系の圧力を下げた。このPORVの信号方式について、後の事故検証にて致命的な欠陥が指摘されている。
通常、PORVはソレノイドに通電してパイロットを駆動しバルブが開き、通電を切ることでパイロットはオフとなる。2号炉に用いられたPORVはパイロットの位置を検知する手段が無く、制御盤もPORVのソレノイドへの通電の有無に基づき開閉を表示し、実際のパイロットの位置を反映していなかった。ところがこの時、PORV開動作時に機械的な故障が生じており、圧力が下がってソレノイドがオフとなっても弁が開いたままとなってしまい、蒸気の形で原子炉冷却材の放出が続いた。PORVは開いたままのため、原子炉内の圧力は低下する一方、圧力容器内の冷却水は激しく沸騰、いわゆる核沸騰を継続し、ボイド(蒸気泡)が水位計に流入、加圧器水位計が実際の液面より高い位置を示し、圧力容器内の正しい水位を示していなかった。
オペレーターは原子炉通常運転時、コアでの高効率熱交換の為、核沸騰を維持する事を徹底教育されていた。
PORVによる圧力解放時、緊急給水ポンプも作動したが、PORV動作停止後、前記のとおり誤ったPORV情報から、リリーフ弁は閉じていると信じ、炉内圧力は低く、水位も十分有ると考え、炉内は冷却水過剰による圧力低下が生じはじめていると考え、核沸騰維持のためとして、緊急給水ポンプを停止してしまった。
コントロールパネル上の2つある出口弁の片方の表示ランプ上に別のスイッチに掛かっていた注意札が覆いかぶさった状態で見えにくくなっていた。
異常状態を表示する警告灯や警報音送出装置が多数設置されていた。しかし、そのことが逆に現場に混乱と疲弊を生じさせる結果となった。事故当時、137個もの警報灯が点灯する「クリスマス・ツリー現象」が生じ、また警報音も30秒間に85回も鳴り響く状況であり、後に運転員が「パネル板を外して窓の外へほうり出したくなった」と証言するほどであった。このことが作業員の精神的疲労の蓄積と冷静な思考を阻害させる要因になってしまい、現場の混乱度を高めてしまうこととなった。
一次系の圧力は低く、水位計も間違って十分な水位を示しているため、オペレーターは炉内で何が起こっているのかが正しく判断出来なかった。
一方、オペレーター達は原子炉通常運転時は冷却水過剰による燃料棒表面での核沸騰停止(これによる熱交換性能低下)は絶対避けるよう教育されていた。上記の誤った情報から炉内は冷却水過剰気味と考え、核沸騰停止に近いと考え、緊急給水ポンプを停止してしまった(この緊急給水ポンプはPORVの作動、すなわち冷却水放出とともに自動作動していた)。緊急給水も止まった炉内では崩壊熱により、核沸騰から膜沸騰となりコアに十分な冷却水が接することが無くなりコア表面温度は非常に高温となった。
なお、故障原因を突き止めたのは先入観の無い交代チームに引き継いでからとなった。彼らはPORVとプレッシャーライズドリリーフタンクとを結ぶパイプの温度が高く、PORVから一次冷却水(蒸気)が放出し続けていることを把握した。
PORVからの冷却水の連続的な放出により、プレッシャーライズドリリーフタンクから水が溢れだし、午前4時11分にはコンテインメントビルの貯水タンクが一杯となり警報が発報した。この発報、PORV配管の温度異常、コンテインメントビルの温度異常から原子炉からの冷却水放出は明らかなのだが当初は無視された。
午前4時15分プレッシャーライズドタンクのダイヤフラムが破裂、放射性物質がコンテインメントビル内に放出されはじめ、放射性物質を含む冷却水は別の建屋にもポンプで搬送されはじめ、午前4時39分まで移送は続いた。
当時スリーマイル島原子力発電所の運営会社の親会社であったGPU社は、事故後2号炉を修復して営業運転に復帰させることを計画していたが、2号炉の損傷状況や汚染が酷かったことから断念した。2号炉は1979年8月から1993年12月にかけて約10億ドルの費用をかけて除染が実施され、溶融した燃料もほとんどが除去されたが、汚染水によって放射能汚染された建屋のコンクリートを除染するには実用的ではなかったことから、時間経過による放射能レベルの減少を待つこととなり、建屋と冷却塔は残されている。
一方残った1号炉はその後も営業運転が行われており、2034年までの運転許可を取得していたが、2017年に保有していたエクセロン社が、再生可能エネルギーの普及やシェールガスによるエネルギー価格の低下と、福島第一原子力発電所事故後の運営コスト上昇による採算性の悪化を主な理由に2019年9月に閉鎖することを発表し、2019年9月20日に営業運転を終了した。今後1号炉は2079年まで延べ60年間に渡って廃炉作業が行われる予定であり、残されていた2号炉の建屋・冷却塔も2041年に解体を開始し、2053年に解体を終了する予定である。