SL-1

El reactor estacionario de baja potencia número uno , también conocido como SL-1 , inicialmente llamado reactor de baja potencia de Argonne ( ALPR ), fue un reactor nuclear experimental del Ejército de los Estados Unidos ubicado en la Estación Nacional de Pruebas de Reactores (NRTS) en Idaho , a unos 65 km al oeste de Idaho Falls , ahora el Laboratorio Nacional de Idaho . Operó desde 1958 hasta 1961, cuando una explosión accidental causó la muerte de tres operadores de la planta, lo que provocó cambios en el diseño del reactor. Este es el único accidente de reactor en los Estados Unidos que ha causado muertes inmediatas. ^{[ 1 ]}  

Como parte del Programa de Energía Nuclear del Ejército , el SL-1 era un prototipo de reactor destinado a proporcionar energía eléctrica y calefacción a pequeñas instalaciones militares remotas, como estaciones de radar cerca del Círculo Polar Ártico y las ubicadas en la Línea DEW . ^{[ 2 ]} La potencia de diseño era de 3 MW ( térmica ), ^{[ 3 ]} pero se habían realizado algunas pruebas de 4,7 MW en los meses previos al accidente. La potencia útil de salida era de 200 kW eléctricos y 400 kW para calefacción. ^{[ 3 ]}    

El 3 de enero de 1961, a las 21:01 (hora estándar de la montaña), un operador retiró completamente la barra de control central , un componente diseñado para absorber neutrones en el núcleo del reactor . Esto provocó que el reactor pasara de estar apagado a alcanzar la criticidad inmediata . En cuatro milisegundos, el nivel de potencia del núcleo alcanzó casi 20 GW . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} 

El intenso calor de la reacción nuclear expandió el agua dentro del núcleo, produciendo un golpe de ariete extremo y provocando que agua, vapor, componentes del reactor, escombros y combustible salieran disparados por la parte superior del reactor. Al impactar el agua contra la parte superior del recipiente del reactor, lo impulsó hacia el techo de la sala. Un supervisor que se encontraba sobre la tapa del reactor fue empalado por un tapón de protección de una barra de control que salió despedido y quedó clavado al techo. Otros materiales impactaron a los otros dos operadores, causándoles heridas mortales. ^{[ 8 ]}

El accidente liberó aproximadamente 1100 curies (41 TBq ) de productos de fisión a la atmósfera, ^{[ 9 ]} incluyendo los isótopos de xenón , isótopos de kriptón , estroncio-91 e itrio-91 detectados en la pequeña ciudad de Atomic City, Idaho . ^{[ 10 ]} También liberó aproximadamente 80 curies (3,0 TBq) de yodo-131 . ^{[ 11 ]} Esto no se consideró significativo, debido a la ubicación del reactor en el remoto desierto alto del este de Idaho .  

En 2022 se erigió una placa conmemorativa en honor a los tres hombres en el emplazamiento del reactor reproductor experimental . ^{[ 12 ]}

Entre 1954 y 1955, el Ejército de los Estados Unidos evaluó su necesidad de plantas de reactores nucleares que pudieran operar en regiones remotas del Ártico . Los reactores reemplazarían a los generadores diésel y las calderas que proporcionaban electricidad y calefacción a las estaciones de radar del Ejército. La Rama de Reactores del Ejército redactó las directrices para el proyecto y contrató al Laboratorio Nacional Argonne (ANL) para diseñar, construir y probar un prototipo de planta de reactor que se denominaría Reactor de Baja Potencia de Argonne (ALPR). ^{[ 13 ]} Algunos de los criterios más importantes incluían:

• Todos los componentes que se pueden transportar por aire ^{[ 3 ] [ 14 ]}
• Todos los componentes están limitados a paquetes que miden 7,5 por 9 por 20 pies (2,3 m × 2,7 m × 6,1 m) y pesan 20 000 libras (9100 kg) ^{[ 3 ].}      
• Uso de componentes estándar
• Construcción mínima en el sitio ^{[ 3 ] [ 14 ]}
• Sencillez y fiabilidad ^{[ 3 ]}
• Adaptable a la región del permafrost ártico ^{[ 3 ] [ 14 ]}
• Vida útil operativa del combustible de 3 años por carga del núcleo ^{[ 13 ] [ 3 ] [ 14 ]}

Un estudio de diseño preliminar clasificado de 1956, utilizando BORAX-III como base, calculó que el costo total de construcción del reactor prototipo sería de $228,789. ^{[ 14 ]} Esta estimación para el reactor y sus componentes no incluía ninguno de los edificios ni el resto de la planta del reactor.

El prototipo se construyó en la Estación Nacional de Pruebas de Reactores al oeste de Idaho Falls desde julio de 1957 hasta julio de 1958. Alcanzó la criticidad por primera vez el 11 de agosto de 1958, ^{[ 13 ]} entró en funcionamiento el 24 de octubre y fue dedicado formalmente el 2 de diciembre de 1958. ^{[ 13 ]}

El reactor de agua en ebullición (BWR) de 3 MW (térmico) utilizaba combustible de uranio altamente enriquecido al 93,20 %. ^{[ 15 ]} Funcionaba con circulación natural , utilizando agua ligera como refrigerante (en lugar de agua pesada ) y moderador. ^{[ 16 ]} El sistema de agua circulante operaba a 300 libras por pulgada cuadrada (2100 kPa) fluyendo a través de placas de combustible de aleación de uranio-aluminio. ^{[ 14 ]} 

La planta fue entregada al Ejército para entrenamiento y experiencia operativa en diciembre de 1958 después de extensas pruebas, con Combustion Engineering Incorporated (CEI) actuando como contratista principal a partir del 5 de febrero de 1959. ^{[ 17 ]}

CEI era responsable del funcionamiento del reactor SL-1, del entrenamiento rutinario del personal militar y de los programas de investigación y desarrollo.

El contratista proporcionó en la obra un jefe de proyecto, un supervisor de operaciones, un supervisor de pruebas y un equipo técnico de aproximadamente seis personas. En los últimos meses, el jefe de proyecto pasó aproximadamente la mitad del tiempo en la obra y la otra mitad en la oficina del contratista en Connecticut. En su ausencia, el supervisor de operaciones o el supervisor de pruebas asumían las funciones de jefe de proyecto.

... Se entendió, como lo indicaron los testimonios presentados ante la Junta, que CEI proporcionaría supervisión en cualquier turno en el que se realizaran trabajos no rutinarios.

... la Oficina de Idaho de la AEC y la Oficina de Reactores del Ejército creían claramente que la incorporación de supervisores nocturnos cuando solo se trataba de trabajo rutinario frustraría parte del propósito de operar el reactor bajo el acuerdo existente, es decir, obtener experiencia operativa de la planta solo con personal militar.

Los alumnos del Programa de Entrenamiento de Reactores del Ejército incluían a miembros del Ejército, denominados personal de apoyo , que eran los principales operadores de la planta. Muchos civiles marítimos también se entrenaron junto con algunos miembros de la Fuerza Aérea y la Armada . ^{[ 17 ]} Si bien la operación de la planta generalmente la realizaba el personal de apoyo en equipos de dos personas, el desarrollo del reactor era supervisado directamente por el personal de CEI. CEI decidió realizar trabajos de desarrollo en el reactor tan recientemente como en la segunda mitad de 1960, en la que el reactor iba a operar a 4,7 MW _térmicos para una "prueba de condensador PL-1". ^{[ 10 ]} A medida que el núcleo del reactor envejecía y las tiras absorbentes de neutrones de boro se corroían y se desprendían, CEI calculó que se había perdido aproximadamente el 18 % del boro del núcleo. El 11 de noviembre de 1960, CEI instaló láminas de cadmio (también un absorbente de neutrones) "en varias posiciones de ranura en T para aumentar el margen de parada del reactor". ^{[ 19 ]}

La mayor parte del equipo de la planta se encontraba en un edificio cilíndrico de acero para reactores, conocido como ARA-603 y SL-1 603. Tenía 11,7 m (38,5 pies ) de diámetro y una altura total de 15 m (48 pies) ^{[ 3 ]} , y estaba hecho de chapa de acero, la mayor parte de la cual tenía un espesor de 6,4 mm (1/4 de pulgada ) . El acceso al edificio se realizaba mediante una puerta común a través de una escalera exterior cerrada desde el ARA-602, el Edificio de Instalaciones de Apoyo ^{[ 20 ]} . Una puerta de salida de emergencia conducía a una escalera exterior que bajaba a la planta baja ^{[ 3 ]} . El edificio del reactor no era una estructura de contención a presión como las que se habrían utilizado para reactores ubicados en zonas pobladas. Sin embargo, el edificio fue capaz de contener la mayor parte de las partículas radiactivas liberadas por la explosión.   

La estructura del núcleo del reactor fue construida para albergar 59 conjuntos de combustible, un conjunto de fuente de neutrones de arranque y nueve barras de control . El núcleo real en uso tenía 40 elementos de combustible y cinco barras de control activas. ^{[ 3 ]} Las cinco barras activas tenían la forma de un símbolo de suma (+) en sección transversal: una en el centro (barra número 9) y cuatro en la periferia del núcleo activo (barras 1, 3, 5 y 7). ^{[ 3 ]} Las barras de control estaban hechas de cadmio de 60 mils (1,5 mm) de espesor, revestidas con 80 mils (2,0 mm) de aluminio. Tenían una extensión total de 14 pulgadas (36 cm) y una longitud efectiva de 32 pulgadas (81 cm) . ^{[ 3 ]} Los 40 conjuntos de combustible estaban compuestos por nueve placas de combustible cada uno. ^{[ 3 ]} Las placas tenían 120 mils (3,0 mm) de espesor, compuestas de 50 mils (1,3 mm) de aleación de uranio-aluminio "carne" cubierta por 35 mils (0,89 mm) de revestimiento de aluminio X-8001 . ^{[ 3 ]} La carne tenía 25,8 pulgadas (66 cm) de largo y 3,5 pulgadas (8,9 cm) de ancho. El espacio de agua entre las placas de combustible era de 310 mils (7,9 mm) . ^{[ 3 ]} Los canales de agua dentro de las cubiertas de las barras de control eran de 0,5 pulgadas (13 mm) . La carga inicial del núcleo de 40 conjuntos contenía 31 libras (14 kg) de U-235 altamente enriquecido (93,2%). ^{[ 3 ]}            

La elección deliberada de usar menos conjuntos de combustible hizo que la región cerca del centro fuera más activa de lo que habría sido con 59 conjuntos de combustible. Las cuatro barras de control exteriores ni siquiera se usaron en el núcleo más pequeño después de que las pruebas concluyeron que no eran necesarias. ^{[ 3 ] [ 18 ]} En el núcleo SL-1 en operación, las barras 2, 4, 6 y 8 eran barras ficticias, tenían calzas de cadmio recién instaladas o estaban llenas de sensores de prueba, y tenían forma de la letra T mayúscula. ^{[ 10 ]} El esfuerzo por minimizar el tamaño del núcleo dio un valor de reactividad anormalmente grande a la barra 9, la barra de control central, lo que significa que cualquier manejo irregular podría resultar en cambios extremos repentinos en el flujo total y la generación de calor del reactor.

El martes 3 de enero de 1961, SL-1 se estaba preparando para reiniciarse después de un cierre de 11 días durante las vacaciones. La tripulación que realizaba el procedimiento de reinicio estaba compuesta por los especialistas del Ejército John A. Byrnes (operador del reactor, de 22 años) y el electricista de construcción de primera clase (CE1) de los Seabees de la Armada Richard C. Legg (de 26 años; supervisor de turno), ^{[ 21 ] [ 22 ]} con el especialista del Ejército Richard Leroy McKinley (de 27 años) como operador del reactor en entrenamiento como observador.

Los procedimientos de mantenimiento requerían que las barras se retiraran manualmente unos centímetros para volver a conectar cada una a su mecanismo de accionamiento. Como se estableció posteriormente, a las 9:01  p. m . MST , Byrnes retiró la barra 9 demasiado, lo que provocó que SL-1 entrara en criticidad inmediata al instante. En cuatro milisegundos, el calor generado por la enorme excursión de potencia resultante hizo que el combustible dentro del núcleo se fundiera y se vaporizara explosivamente junto con parte del agua del reactor. Las placas de combustible en expansión produjeron una onda de presión extrema que lanzó vapor y el agua restante hacia arriba, impactando la parte superior del recipiente del reactor con una presión máxima de 10 000 libras por pulgada cuadrada (69 000 kPa) . El tapón de agua fue impulsado a 160 pies por segundo (49 m/s) con una presión promedio de alrededor de 500 libras por pulgada cuadrada (3400 kPa) . ^{[ 15 ]} Este golpe de ariete extremo impulsó todo el recipiente del reactor hacia arriba a 27 pies por segundo (8,2 m/s) , mientras que los tapones de protección fueron expulsados ​​a 85 pies por segundo (26 m/s) . ^{[ 15 ]} Con seis agujeros en la parte superior del recipiente del reactor, agua y vapor a alta presión rociaron toda la sala con escombros radiactivos del núcleo dañado. Una investigación posterior concluyó que el recipiente de 26 000 libras (12 000 kg) (o trece toneladas cortas) había saltado 9 pies 1 pulgada (2,77 m) , partes de él golpeando el techo del edificio del reactor antes de volver a su ubicación original, ^{[ 5 ] [ 23 ] [ 15 ]} y depositando aislamiento y grava en el piso de operaciones. ^{[ 15 ]} Si la carcasa del sello n.° 5 del recipiente no hubiera golpeado la grúa aérea, se habría elevado unos diez pies (3 m) . ^{[ 15 ]} La excursión, la explosión de vapor y el movimiento del buque duraron de dos a cuatro segundos. ^{[ 15 ]}          

La Junta de Investigación de la Comisión de Energía Atómica estableció que Byrnes murió instantáneamente cuando una costilla fracturada por la explosión le perforó el corazón. ^{[ 24 ]} Legg, el supervisor de turno, estaba de pie sobre el recipiente del reactor cuando el tapón de protección n.° 7 fue expulsado con fuerza y ​​lo atravesó por la ingle y salió por el hombro, clavándolo al techo y matándolo instantáneamente. ^{[ 5 ]} McKinley había estado de pie cerca de ambos hombres y resultó gravemente herido, pero aún estaba vivo cuando lo encontraron los rescatistas, aunque inconsciente, sangrando y en estado de shock profundo . Su extracción tomó dos horas; sucumbiría a sus heridas en la ambulancia de camino al hospital. ^{[ 5 ] [ 24 ] [ 25 ]}

La autopsia también confirmó la cronología: Byrnes y Legg murieron instantáneamente, mientras que McKinley mostró signos de sangrado difuso en el cuero cabelludo, lo que indica que sobrevivió aproximadamente dos horas antes de sucumbir a sus heridas. ^{[ 24 ]}

Acontecimientos posteriores a la excursión eléctrica

Los sensores de calor situados sobre el reactor activaron una alarma en las instalaciones de seguridad de NRTS a las 21:01  MST, hora del accidente. Se habían producido falsas alarmas por la mañana y por la tarde de ese mismo día. El equipo de respuesta, compuesto por seis bomberos (Ken Dearden, jefe adjunto; Mel Hess, teniente; Bob Archer; Carl Johnson; Egon Lamprecht; Gerald Stuart; Vern Conlon), llegó nueve minutos después, esperando otra falsa alarma. ^{[ 29 ]} Al principio no notaron nada inusual, solo un poco de vapor que salía del edificio, normal para la fría noche de 14 °C (6 °F) . Los bomberos, al no poder localizar a nadie dentro de las instalaciones SL-1, pidieron a un guardia de seguridad que les abriera la puerta. Se pusieron sus Scott Air-Paks y llegaron al Edificio de Instalaciones de Apoyo (SL-1 602, un edificio de una planta que conecta con el edificio del reactor y donde se encuentra la sala de control) para investigar.  

El edificio parecía normal, pero estaba desocupado. En la sala de descanso había tres tazas de café caliente y tres chaquetas colgaban cerca. ^{[ 5 ]} Entraron en la sala de control del reactor y vieron una luz de advertencia de radiación . Algunos hombres decidieron investigar el edificio del reactor, SL-1 603. Se accede a él por un pasillo y unas escaleras que conectan con la sala de control.

Su detector de radiación portátil superó bruscamente su rango máximo mientras subían las escaleras hacia el nivel de operación del reactor SL-1. Esto provocó la retirada para buscar un segundo detector de radiación. ^{[ 5 ]} El segundo detector de radiación también alcanzó su límite máximo de 200 röntgens por hora (R/hr) mientras volvían a ascender. ^{[ 27 ]} Los primeros intervinientes informaron posteriormente de varios intentos de penetrar los campos de radiación, hasta entonces inimaginables, que se encontraron con confusión debido a su inexperiencia y su limitada formación. Ningún entrenamiento de bomberos había cubierto jamás un campo de radiación tan alto para los primeros intervinientes. Sin embargo, persistieron ante el peligro extremo, subiendo las escaleras y mirando brevemente dentro de la sala del reactor antes de retirarse. ^{[ 29 ]}

A las 9:17  p. m., llegó un físico de salud ; él y el subjefe Moshberger, ambos con tanques de aire y máscaras con presión positiva para expulsar cualquier contaminante potencial, se acercaron a las escaleras del edificio del reactor. ^{[ 5 ]} Sus detectores registraron 25 röntgens por hora (R/hr) al comenzar a subir las escaleras, y se retiraron. ^{[ 30 ]} Al encontrar un detector de cámara de ionización de mayor escala , la pareja llegó a la cima de las escaleras para buscar dentro de la sala del reactor a los tres hombres desaparecidos. ^{[ 31 ]} Su medidor Jordan Radector AG-500 marcó 500 R/hr en el camino hacia arriba. ^{[ 31 ] [ 23 ]} Vieron un piso operativo oscuro y húmedo cubierto de rocas y punzones de acero, metal retorcido y escombros esparcidos.

Procedentes de la cercana Idaho Falls , el físico jefe de salud de SL-1, Ed Vallario, y el supervisor de operaciones de SL-1, Paul Duckworth, llegaron a SL-1 alrededor de las 22:30. Ambos se pusieron los equipos de respiración autónoma y se dirigieron rápidamente al edificio administrativo, atravesaron el edificio de apoyo y subieron las escaleras hasta la planta del reactor. A mitad de las escaleras, Vallario oyó a McKinley gemir. Al encontrarlo a él y a un segundo operador en el suelo, aparentemente muertos, decidieron regresar al puesto de control para buscar ayuda para McKinley, que sangraba. ^{[ 31 ]}

A los dos se unieron tres físicos de la salud que se pusieron equipos de respiración autónoma y los acompañaron de regreso al piso del reactor. Las máscaras de sus equipos se empañaban, limitando la visibilidad. McKinley se movía levemente, pero su cuerpo estaba parcialmente cubierto de escombros metálicos, que los rescatadores tuvieron que retirar para poder transportarlo en una camilla. Vallario también removió escombros en su intento de encontrar al tripulante desaparecido. Byrnes estaba parcialmente cubierto de perdigones de acero y sangre. ^{[ 32 ]} Otro hombre le tomó el pulso a Byrnes y anunció que había muerto. ^{[ 32 ]}

Tres hombres intentaron sacar a McKinley por las escaleras exteriores, enviando a uno de ellos a su encuentro con un camión. ^{[ 32 ]} Pero después de llevar a McKinley a través del quirófano hasta la salida, descubrieron que un equipo bloqueaba la puerta de salida de emergencia. Esto obligó a los rescatadores a cambiar de rumbo y usar las escaleras principales. ^{[ 32 ]}

Durante el traslado de McKinley, los equipos Scott Air-Paks de dos hombres se congelaron y dejaron de funcionar. Duckworth evacuó debido al mal funcionamiento, mientras que Vallario se quitó la máscara y respiró aire contaminado para completar la evacuación de McKinley. ^{[ 33 ] [ 31 ]} El rescate duró aproximadamente tres minutos. ^{[ 32 ]}

La evacuación de McKinley se convirtió rápidamente en un grave problema radiológico. McKinley fue trasladado primero a una furgoneta y luego a la parte trasera de una ambulancia. ^{[ 16 ] [ 31 ]} La enfermera de guardia, Helen Leisen, que atendía al paciente en la parte trasera de la ambulancia, escuchó al menos una débil respiración, quizás la última. Pero antes de que el vehículo llegara a la cercana autopista 20, el médico de la AEC ordenó a la enfermera que evacuara y, al entrar en la ambulancia, no encontró pulso. Declaró al hombre muerto a las 23:14. La ambulancia contaminada, con el cuerpo de McKinley, fue conducida al desierto y abandonada durante varias horas. ^{[ 31 ]}

Cuatro hombres entraron al edificio del reactor a las 10:38 p. m. y encontraron al tercer hombre. ^{[ 16 ] : 105} Legg fue descubierto el último porque estaba atrapado en el techo sobre el reactor por un tapón de protección y no era fácilmente reconocible. ^{[ 5 ]}

Esa noche se llevó a cabo una descontaminación exhaustiva. Aproximadamente 30 de los primeros intervinientes se ducharon, se lavaron las manos con permanganato de potasio y se cambiaron de ropa. ^{[ 16 ] [ 31 ]} Posteriormente, se desnudó el cuerpo en la ambulancia y se lo devolvió a la misma, que lo trasladó a un centro cercano para su almacenamiento y autopsia. ^{[ 16 ]}

La noche del 4 de enero, un equipo de seis voluntarios trabajó en parejas para recuperar el cuerpo de Byrnes del quirófano SL-1. Fue trasladado, también en ambulancia, al mismo centro. ^{[ 16 ]}

Tras cuatro días de planificación, se recuperó el tercer cuerpo, con mucho el más contaminado. Un soldador tuvo que realizar modificaciones en la sala del reactor dentro de una caja blindada de plomo sujeta a una grúa. ^{[ 30 ]} El 9 de enero, en turnos de dos, un equipo de diez hombres, con una exposición máxima de 65 segundos cada uno, utilizó ganchos afilados en el extremo de largas pértigas para extraer el cuerpo de Legg del tapón blindado n.° 7 y depositarlo sobre una camilla de 1,5 x 6,1 m (5 x 20 pies ) sujeta a una grúa situada fuera del edificio. ^{[ 5 ] [ 23 ] [ 30 ]} 

El cobre radiactivo ⁶⁴ Cu de un tornillo de encendedor de cigarrillos de McKinley y una hebilla de correa de reloj de latón de Byrnes demostraron que el reactor efectivamente había alcanzado la criticidad inmediata. ^{[ 16 ]} Esto se confirmó con varias otras lecturas, incluido el oro ¹⁹⁸ Au del anillo de bodas de Legg. Los dosímetros de accidentes nucleares dentro de la planta del reactor y las partículas de uranio de la ropa de la víctima también proporcionaron evidencia de la excursión. En un hallazgo inusual para una autopsia, se analizaron muestras de cabello tomadas de la cabeza y el pubis de las víctimas para sugerir sus posiciones relativas durante la excursión del reactor y para estimar el número de fisiones utilizando la actividad del fósforo-32 . ^{[ 24 ]} Antes de estos descubrimientos de elementos activados por neutrones en las pertenencias de los hombres y en su cabello, los científicos habían dudado de que hubiera ocurrido una excursión nuclear, creyendo que el reactor era inherentemente seguro. El estroncio-91 , un producto de fisión importante, también se encontró con las partículas de uranio. ^{[ 16 ]} El muestreo de aire aguas abajo del reactor también descubrió productos de fisión. ^{[ 10 ]} Todos estos hallazgos descartaron la especulación inicial de que una explosión química causó el accidente y ayudaron a establecer la energía liberada por la excursión. ^{[ 23 ]}

Algunas fuentes y relatos de testigos presenciales confunden los nombres y las posiciones de cada víctima. ^{[ 5 ]} En Idaho Falls: The Untold Story of America's First Nuclear Accident , ^{[ 31 ]} el autor indica que los equipos de rescate identificaron a Byrnes como el hombre encontrado aún con vida, creyendo que el cuerpo de Legg era el encontrado junto al escudo del reactor y recuperado la noche después del accidente, y que McKinley fue empalado por la barra de control hasta el techo directamente encima del reactor. La identificación errónea, causada por las graves lesiones de la explosión a las víctimas, fue rectificada durante las autopsias realizadas por Clarence Lushbaugh , pero esto causó confusión durante algún tiempo ya que la autopsia fue clasificada hasta la década de 1990. ^{[ 31 ] [ 34 ]}

Los siete rescatadores que transportaron a McKinley y recibieron los premios Carnegie Hero del Carnegie Hero Fund en 1962 fueron: Edward Vallario, físico de salud SL-1; Paul Duckworth, supervisor de operaciones SL-1; Sidney Cohen, supervisor de pruebas SL-1; William Rausch, supervisor asistente de operaciones SL-1; William Gammill, jefe de inspección del sitio AEC de turno; Lovell Callister, físico de salud, y Delos Richards, técnico en física de la salud. ^{[ 35 ] [ 36 ]}

Uno de los procedimientos de mantenimiento requeridos exigía retirar manualmente la barra 9 unos 10 cm (cuatro pulgadas ) para conectarla al mecanismo de control automatizado del que se había desconectado. Los cálculos posteriores al accidente, así como el examen de los arañazos en la barra 9, estiman que en realidad se había retirado unos 51 cm (veinte pulgadas ) , lo que provocó que el reactor alcanzara la criticidad inmediata y desencadenara la explosión de vapor.  

Las teorías más comunes propuestas para la extracción de la varilla son: (1) sabotaje o suicidio por parte de uno de los operadores, (2) un asesinato-suicidio que involucra una aventura con la esposa de uno de los otros operadores, (3) extracción inadvertida de la varilla de control principal, o (4) un intento intencional de "ejercitar" la varilla (para que se desplace más suavemente dentro de su vaina). ^{[ 5 ] [ 31 ] [ 37 ] [ 38 ]} Los registros de mantenimiento no abordan lo que los técnicos intentaban hacer, por lo que la causa real del accidente nunca se sabrá. Sin embargo, parece improbable que haya sido un suicidio. ^{[ 39 ]}

Se realizaron experimentos posteriores al accidente con una barra de control simulada de peso idéntico para determinar si era posible o factible que uno o dos hombres hubieran retirado la Barra 9 en 20 pulgadas. Los experimentos incluyeron una simulación de la posibilidad de que la barra central de 48 libras (22 kg) ^{[ 3 ]} estuviera atascada y un hombre la liberara por sí mismo, reproduciendo el escenario que los investigadores consideraron la mejor explicación: Byrnes rompió la barra de control y la retiró accidentalmente, matando a los tres hombres. ^{[ 5 ]} Al probar la teoría de que la Barra 9 se retiró rápidamente de forma manual, tres hombres participaron en ensayos cronometrados y sus esfuerzos se compararon con la energía de la excursión nuclear que había ocurrido. ^{[ 16 ]} 

Se utilizó un conjunto de actuador de varilla de control SL-1 de repuesto para la simulación, en la que se midió la velocidad de retracción manual de la varilla en varios sujetos. El equipo es el mismo que el del SL-1, excepto por la varilla de control, que se simula con un peso para obtener una carga móvil total de 84 lb, el peso neto del conjunto móvil del SL-1 en el agua. [...] La prueba se realizó instruyendo al sujeto para que levantara la varilla lo más rápido posible, mientras un cronómetro eléctrico medía el tiempo transcurrido desde el inicio del movimiento de la varilla hasta una distancia de retracción predeterminada. Se midieron distancias de hasta 30 pulgadas.

[...]

El razonamiento anterior indica que la velocidad de retracción de la varilla necesaria para producir un período tan corto como 5,3 milisegundos estaba dentro de los límites de la capacidad humana.

En SL-1, las barras de control a veces se atascaban en el canal correspondiente. Se realizaron numerosos procedimientos para evaluar las barras de control y asegurar su correcto funcionamiento. Se llevaron a cabo pruebas de caída y de parada de cada barra, además de ejercicios periódicos y extracciones para su operación normal. Desde febrero de 1959 hasta el 18 de noviembre de 1960, se registraron 40 casos de barras de control atascadas en las pruebas de parada y caída, con una tasa de fallos de aproximadamente el 2,5 %. Del 18 de noviembre al 23 de diciembre de 1960, se produjo un aumento drástico en el número de barras atascadas, con 23 casos en ese período y una tasa de fallos del 13,0 %. Además de estos fallos en las pruebas, se registraron otros 21 incidentes de atascamiento de barras entre febrero de 1959 y diciembre de 1960; cuatro de ellos ocurrieron en el último mes de operación durante la extracción rutinaria de la barra. La barra 9 tuvo el mejor historial de rendimiento operativo, a pesar de haber sido operada con mayor frecuencia que las demás.

El atascamiento de la varilla se ha atribuido a la desalineación, la acumulación de productos de corrosión, el desgaste de los cojinetes, el desgaste del embrague y el desgaste del sello del mecanismo de accionamiento. Muchos de los modos de falla que causaron un atascamiento de la varilla durante las pruebas (como el desgaste de los cojinetes y el embrague) se aplicarían solo a un movimiento realizado por el mecanismo de accionamiento de la varilla de control. Dado que la varilla n.° 9 está ubicada en el centro, su alineación puede haber sido mejor que la de las n.° 1, 3, 5 y 7, que eran más propensas a atascarse. Después del accidente, se consultaron los libros de registro y a los antiguos operadores de la planta para determinar si había habido alguna varilla atascada durante la operación de reensamblaje que estaba realizando Byrnes. Una persona había realizado esto unas 300 veces, y otra 250 veces; ninguna había sentido nunca que una varilla de control se atascara al ser levantada manualmente durante este procedimiento. ^{[ 16 ]} Además, nadie había informado nunca de una varilla atascada durante la reconexión manual.

Durante las audiencias del Congreso en junio de 1961, el gerente del proyecto SL-1, WB Allred, admitió que la falta de supervisión por parte de CEI de la operación de la planta SL-1 "de forma continua" se debía a que la Comisión de Energía Atómica (AEC) había rechazado la idea "por razones presupuestarias". ^{[ 10 ]} Allred también fue interrogado sobre el aumento del atascamiento de las barras entre el 16 de noviembre de 1960 y el cierre final el 23 de diciembre. Sobre el aumento, Allred declaró: "No estaba completamente al tanto de un aumento significativo" y "No sabía que se había producido este fuerte aumento". ^{[ 10 ]} Cuando se le preguntó quién era la persona responsable de informarle sobre el problema del atascamiento, Allred dijo que Paul Duckworth, el supervisor de operaciones de SL-1, debería haberle informado, pero no lo hizo. Ante la insistencia, Allred dijo que si hubiera sabido del aumento del atascamiento de las barras de control, "habría cerrado la planta para un examen más detallado". ^{[ 10 ]}

Las pruebas mecánicas y materiales, junto con las pruebas nucleares y químicas, los llevaron a creer que la barra de control central había sido retirada muy rápidamente. ... Los científicos interrogaron a los [antiguos operadores del SL-1]: "¿Sabían que el reactor alcanzaría la criticidad si se retiraba la barra de control central?". Respuesta: "¡Por supuesto! A menudo hablábamos de lo que haríamos si estuviéramos en una estación de radar y llegaran los rusos. La arrancaríamos".

El accidente provocó el abandono del diseño del SL-1 y que los reactores futuros se diseñaran de forma que la extracción de una sola barra de control no produjera una reactividad excesiva. Hoy en día, esto se conoce como el criterio de "una barra atascada" y exige la capacidad de parada completa incluso con la barra más reactiva atascada en la posición totalmente retraída. La documentación y los procedimientos necesarios para operar reactores nucleares se ampliaron sustancialmente y se volvieron mucho más formales; los procedimientos que antes ocupaban dos páginas se ampliaron a cientos. Los medidores de radiación se modificaron para permitir rangos más amplios para las actividades de respuesta ante emergencias.

Aunque algunas partes del centro del núcleo del SL-1 se vaporizaron brevemente, se recuperó muy poco corio . Las placas de combustible presentaban signos de destrucción catastrófica, dejando huecos, pero «no se recuperó ni se observó una cantidad apreciable de material fundido vitrificado». Además, «no hay evidencia de que el material fundido haya fluido entre las placas». Se cree que el enfriamiento rápido del núcleo fue la causa de la escasa cantidad de material fundido. No se generó suficiente calor para que el corio alcanzara o penetrara el fondo del recipiente del reactor.

El edificio del reactor SL-1 contenía la mayor parte de la radiactividad, pero los niveles de yodo-131 en los edificios de la planta situados a sotavento alcanzaron 50 veces los niveles de fondo durante varios días de monitoreo. Los estudios de radiación del Edificio de Instalaciones de Apoyo, por ejemplo, indicaron una alta contaminación en los pasillos, pero una contaminación leve en las oficinas. Los límites de exposición a la radiación antes del accidente eran de 100 röntgens para salvar una vida y de 25 para salvar bienes valiosos. Durante la respuesta al accidente, 22 personas recibieron dosis de 3 a 27 röntgens de exposición de cuerpo completo. ^{[ 40 ]} La eliminación de los desechos radiactivos y la disposición de los tres cuerpos finalmente expusieron a 790 personas a niveles dañinos de radiación. ^{[ 41 ]} En marzo de 1962, la AEC otorgó certificados de heroísmo a 32 participantes en la respuesta.

Tras una pausa para evaluar los procedimientos, el Ejército continuó utilizando reactores, operando el Reactor Móvil de Baja Potencia ( ML-1 ), que comenzó a funcionar a plena potencia el 28 de febrero de 1963, convirtiéndose en la central nuclear más pequeña registrada en hacerlo. Este diseño fue finalmente abandonado debido a problemas de corrosión . Si bien las pruebas habían demostrado que la energía nuclear probablemente tendría menores costos totales, las presiones financieras de la Guerra de Vietnam llevaron al Ejército a priorizar los costos iniciales más bajos y detuvo el desarrollo de su programa de reactores en 1965, aunque los reactores existentes continuaron operando ( MH-1A hasta 1977).

McKinley fue enterrado en el Cementerio Nacional de Arlington en un ataúd doble revestido de plomo, encerrado en hormigón y rodeado por una bóveda metálica. Una nota en el archivo advertía que el cuerpo no debía ser movido. ^{[ 42 ]}

General Electric fue contratada para retirar el recipiente del reactor y desmantelar y limpiar los edificios contaminados en el sitio del proyecto SL-1. ^{[ 15 ]} El sitio fue limpiado entre 1961 y 1962, retirando la mayor parte de los escombros contaminados y enterrándolos. ^{[ 15 ]} La operación masiva de limpieza incluyó el transporte del recipiente del reactor a un taller cercano para un análisis exhaustivo. ^{[ 15 ]} Otros elementos de menor importancia fueron desechados o transportados a sitios de descontaminación para diversos tipos de limpieza. Alrededor de 475 personas participaron en la limpieza del sitio SL-1, incluyendo voluntarios del Ejército de los Estados Unidos y la Comisión de Energía Atómica. ^{[ 15 ]}

La operación de recuperación incluyó la limpieza del piso del quirófano de escombros radiactivos. Las áreas de radiación extremadamente alta que rodeaban el recipiente del reactor y la sala de ventiladores directamente encima contribuyeron a la dificultad de recuperar el recipiente del reactor. El equipo de recuperación tuvo que desarrollar y probar equipos operados remotamente, grúas, camiones con pluma y precauciones de seguridad. Se utilizaron estudios de radiación y análisis fotográficos para determinar qué elementos debían retirarse primero del edificio. ^{[ 15 ]} Potentes aspiradoras, operadas manualmente por equipos de hombres, recogieron grandes cantidades de escombros. ^{[ 15 ]} La grúa puente manual sobre el piso del quirófano se utilizó para mover numerosos objetos pesados ​​que pesaban hasta 19 600 libras (8900 kg) para que fueran arrojados al suelo exterior. ^{[ 15 ]} Se descubrieron puntos calientes de hasta 400 R/h y se eliminaron del área de trabajo. 

Con el piso del quirófano relativamente limpio y los campos de radiación bajo control, se empleó la grúa puente manual para realizar una elevación de prueba del recipiente del reactor. ^{[ 15 ]} La grúa estaba equipada con un indicador de carga de tipo dial y el recipiente se elevó unos centímetros. La prueba exitosa reveló que el recipiente, estimado en 23 000 libras (10 000 kg) , más una cantidad desconocida de escombros, pesaba aproximadamente 26 000 libras (12 000 kg) . Después de retirar una gran parte de la estructura del edificio sobre el recipiente del reactor, una grúa Manitowoc Modelo 3900 de 60 toneladas elevó el recipiente fuera del edificio y lo colocó en un contenedor de transporte que lo esperaba, acoplado a una combinación de tractor-remolque con un remolque de plataforma baja con capacidad para 60 toneladas. ^{[ 15 ]} Después de levantar o retirar 45 líneas eléctricas, líneas telefónicas y cables de sujeción de la carretera propuesta, el camión con remolque, acompañado por numerosos observadores y supervisores, procedió a unos 16 km/h (10 mph ) hacia el ANP Hot Shop (originalmente asociado con el programa de propulsión nuclear de aeronaves ), ubicado en un área remota del NRTS conocida como Área de prueba norte , a unos 56 km (35 millas ) de distancia. ^{[ 15 ]}     

Se construyó un cementerio a unos 500 m (1600 pies ) al noreste del emplazamiento original del reactor. Se inauguró el 21 de mayo de 1961. ^{[ 13 ]} El entierro de los residuos ayudó a minimizar la exposición a la radiación del público y de los trabajadores del sitio que habría resultado del transporte de escombros contaminados desde SL-1 hasta el Complejo de Gestión de Residuos Radiactivos a lo largo de 26 km (16 millas ) de carretera pública. La limpieza original del sitio duró unos 24 meses. El edificio completo del reactor, los materiales contaminados de los edificios cercanos y la tierra y la grava contaminadas durante las operaciones de limpieza fueron enterrados en el cementerio. La mayor parte de los materiales enterrados consisten en tierra y grava. ^{[ 43 ] [ 44 ]}  

Las partes recuperadas del núcleo del reactor, incluyendo el combustible y todas las demás partes del reactor que fueron importantes para la investigación del accidente, fueron llevadas al taller de pruebas de ANP para su estudio. Una vez finalizada la investigación del accidente, el combustible del reactor fue enviado a la planta de procesamiento químico de Idaho para su reprocesamiento. El núcleo del reactor, sin el combustible, junto con los demás componentes enviados al taller de pruebas de ANP para su estudio, finalmente fue desechado en el Complejo de Gestión de Residuos Radiactivos. ^{[ 43 ]}

Los restos de SL-1 fueron enterrados en 43°31′18″N 112°49′05″W / 43.52167°N 112.81806°W / 43.52167; -112.81806 , aproximadamente 500 metros (1600 pies) al noreste del sitio original (aproximadamente 5 millas al norte de Atomic City). ^{[ 45 ]} El sitio de entierro consta de tres excavaciones, en las que se depositó un volumen total de 99 000 pies cúbicos (2800 m ³ ) de material contaminado. Las excavaciones se realizaron lo más cerca posible del basalto , según lo permitía el equipo utilizado, y varían de ocho a catorce pies (2,4 a 4,3 m) de profundidad. Se colocó al menos dos pies (0,61 m) de relleno limpio sobre cada excavación. Se añadieron montículos poco profundos de tierra sobre las excavaciones al finalizar las labores de limpieza en septiembre de 1962. El sitio y el túmulo funerario se conocen colectivamente como la Unidad Operativa Superfund 5-05 de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos . ^{[ 43 ] [ 46 ]}    

Desde el accidente SL-1, se han realizado numerosos estudios de radiación y limpieza de la superficie del cementerio y sus alrededores. EG&G Las Vegas realizó estudios aéreos en 1974, 1982, 1990 y 1993. El Laboratorio de Ciencias Radiológicas y Ambientales realizó estudios de radiación gamma cada tres o cuatro años entre 1973 y 1987, y anualmente entre 1987 y 1994. En 1985 y 1993 se llevó a cabo la recolección de partículas en el sitio. Los resultados de los estudios indicaron que el cesio-137 y sus productos de desintegración son los principales contaminantes del suelo superficial. Durante un estudio del suelo superficial en junio de 1994, se encontraron "puntos calientes", áreas de mayor radiactividad, dentro del cementerio con actividades que oscilaban entre 0,1 y 50 milirroentgen (mR)/hora. El 17 de noviembre de 1994, la lectura de radiación más alta medida a 0,76 m (2,5 pies ) sobre la superficie en el cementerio SL-1 fue de 0,5 mR/hora; la radiación de fondo local fue de 0,2 mR/hora. Una evaluación realizada por la EPA en 1995 recomendó que se colocara una cubierta sobre los túmulos funerarios. La principal solución para SL-1 consistía en la contención mediante el recubrimiento con una barrera de ingeniería construida principalmente con materiales autóctonos. ^{[ 43 ]} Esta acción correctiva se completó en 2000 y fue revisada por primera vez por la EPA en 2003. ^{[ 46 ]} 

El gobierno estadounidense produjo una película sobre el accidente para uso interno en la década de 1960. El video fue publicado posteriormente y puede verse en The Internet Archive ^{[ 47 ]} y YouTube . SL-1 es el título de una película de 1983, escrita y dirigida por Diane Orr y C. Larry Roberts , sobre la explosión del reactor nuclear. ^{[ 41 ]} En la película se utilizan entrevistas con científicos, material de archivo y grabaciones contemporáneas, así como secuencias a cámara lenta. ^{[ 48 ] [ 49 ]} Los eventos del accidente también son el tema de un libro: Idaho Falls: The untold story of America's first nuclear accident (2003) ^{[ 31 ]} y 2 capítulos en Proving the Principle – A History of The Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, 1949–1999 (2000). ^{[ 50 ]}

En 1975, se publicó el libro antinuclear We Almost Lost Detroit de John G. Fuller , que hace referencia en un punto al accidente de Idaho Falls. Prompt Critical es el título de un cortometraje de 2012, disponible en YouTube , escrito y dirigido por James Lawrence Sicard, que dramatiza los eventos que rodearon el accidente del SL-1. ^{[ 51 ]} Un documental sobre el accidente se emitió en History Channel . ^{[ 52 ]}

Otro autor, Todd Tucker, estudió el accidente y publicó un libro que detalla los aspectos históricos de los programas de reactores nucleares de las ramas militares estadounidenses. Tucker utilizó la Ley de Libertad de Información para obtener informes, incluidas las autopsias de las víctimas, describiendo en detalle cómo murió cada persona y cómo partes de sus cuerpos fueron separadas, analizadas y enterradas como desechos radiactivos . ^{[ 5 ]} Las autopsias fueron realizadas por el mismo patólogo conocido por su trabajo tras el accidente de criticidad de Cecil Kelley . Tucker explica el razonamiento detrás de las autopsias y la separación de las partes del cuerpo de las víctimas, una de las cuales emitió 1500 R/hora al contacto. Debido a que el accidente SL-1 mató a los tres operadores militares en el lugar, Tucker lo denomina "el incidente de reactor nuclear más mortífero en la historia de Estados Unidos". ^{[ 54 ]}

• Los experimentos con bórax , realizados entre 1953 y 1954, demostraron que la transformación del agua en vapor limitaría de forma segura una sobrecarga de potencia en un reactor de agua en ebullición, similar a la ocurrida en este incidente.
• Escala Internacional de Sucesos Nucleares
• Lista de accidentes nucleares civiles
• Lista de accidentes radiológicos civiles
• Lista de accidentes nucleares militares
• Lista de reactores nucleares
• Debate sobre la energía nuclear
• Seguridad nuclear
• Contaminación radiactiva

• «Accidente del reactor SL-1 el 3 de enero de 1961, Informe provisional» , mayo de 1961. De la página anterior. PDF de 15,5 MB.
• Informe de la IDO sobre el incidente nuclear en el reactor SL-1 el 3 de enero de 1961, en la Estación Nacional de Pruebas de Reactores , enero de 1962. PDF de 16,5 MB. De la página anterior. Este informe contiene información más precisa sobre la hora de los sucesos.
• El cortometraje SL-1 Accident: Briefing Film Report está disponible para su visualización y descarga gratuitas en Internet Archive .
• El cortometraje SL-1 The Accident: Phases I and II está disponible para su visualización y descarga gratuitas en Internet Archive .
• Documento del Departamento de Energía: Pruebas de reactores nucleares. Archivado el 18 de julio de 2011 en Wayback Machine.