náhled|upright=1.35|right|Letecký pohled na jaderné reaktory v Hanfordu, podél řeky Columbia v lednu 1960. V popředí je reaktor N, za ním dvojice reaktorů KE a KW. V pozadí je vidět historický reaktor B, první reaktor na výrobu plutonia na světě. náhled|upright=1.35|right|Mapka hlavních částí „Hanford Site“ včetně ochranné zóny, ve které byla v roce 2000 vyhlášena Hanford Reach National Monument. Hanford Site je z provozu vyřazený jaderný výrobní komplex provozovaný federální vládou USA na řece Columbia v okrese Benton v americkém státě Washington. Původně byl známý pod krycím názvem Site W, nyní se používá též označení Hanford Nuclear Reservation. Rozsáhlý komplex vznikl v roce 1943 jako součást projektu Manhattan a nacházela se zde továrna Hanford Engineer Works, z toho reaktor B byl první plnohodnotný reaktor na výrobu plutonia na světě. Plutonium vyrobené v této lokalitě bylo použito v první atomové bombě, která byla vyzkoušena při jaderném testu Trinity, a v bombě Fat Man použité při bombardování Nagasaki (bomba Little Boy používala uran a byla odlišné konstrukce).
Během studené války se projekt rozšířil na devět jaderných reaktorů a pět velkých komplexů na zpracování plutonia, které vyráběly plutonium pro většinu z více než šedesáti tisíc zbraní vyrobených pro americký jaderný arzenál. V tomto období se jaderné technologie rychle rozvíjely a vědci z Hanfordu dosáhli významných technologických úspěchů. Město Richland, které vzniklo v rámci projektu Manhattan, se v roce 1958 stalo samosprávným a obyvatelé si mohli koupit své nemovitosti. Poté, co bylo vyrobeno dostatečné množství plutonia, byly výrobní reaktory postupně v letech 1964 až 1971 odstaveny.
V oblasti se nachází řada stále funkčních objektů. Je zde provozována komerční jaderná elektrárna Columbia (Columbia Generating Station) o hrubém výkonu 1216 MW a různá střediska vědeckého výzkumu a vývoje, například Pacific Northwest National Laboratory, Fast Flux Test Facility a LIGO Hanford Observatory (součást soustavy LIGO určené k detekci gravitačních vln). V roce 2015 byl původní Hanford Site vyhlášen za součást nově vzniklého Manhattan Project National Historical Park. Turisté mohou navštívit především reaktor B a některé další objekty.
Historie
Původní osídlení Soutok řek Yakima, Snake a Columbia byl po staletí místem setkávání původních obyvatel. Archeologické nálezy dokládající osídlení této oblasti původními Američany jsou staré více než deset tisíc let. Kmeny a národy (Yakama, Nez Perce a Umatilla) využívaly oblast k lovu, rybolovu a sběru plodů rostlin. Archeologové identifikovali četná indiánská naleziště, včetně vesnic s jámovými domy, otevřených tábořišť, míst chovu ryb, míst lovu, komplexů loveckých honiteb, lomů a spirituální místa. Dvě archeologická naleziště byla v roce 1976 zapsána do Národního registru historických míst.
Poloha a rozloha Původně území označené jako Hanford Site mělo 1740 kilometrů čtverečních a zahrnovalo i nárazníkové oblasti za řekou v okresech Grant a Franklin. Část této půdy byla vrácena do soukromého užívání a nyní je pokryta sady, vinicemi a zavlažovanými poli. Současná rozloha je 1518 kilometrů čtverečních, v délce přibližně 80 kilometrů podél lokality protéká řeka Columbia, která tvoří její severní a východní hranici. Jedná se o pouštní prostředí, kde ročně spadne méně než 250 milimetrů srážek a které pokrývá převážně keřovitá stepní vegetace.
Na jihovýchodě území sousedí s metropolitní oblastí Tri-Cities, kterou tvoří města Richland, Kennewick, Pasco a menší obce a kde žije téměř 300 000 obyvatel. Hanford je pro tato města hlavní ekonomickou základnou. Přestože některá místa byla hlavně během války kontaminována a dodnes zde probíhají rozsáhlé sanace životního prostředí, oblast je současně cenné přírodní prostředí. Proto v roce 2000 byla část původního areálu (tzv. ochranná zóna) vyhlášena jako Národní památka Hanford Reach.
Zbývající část území byla rozdělena podle funkce do tří hlavních oblastí: jaderné reaktory umístěné podél řeky Columbia byly označené jako oblast 100. Komplexy sloužící pro chemickou separaci radioaktivních materiálů ve vnitrozemí na centrální plošině jsou označené jako oblast 200. Podpůrná zařízení se nacházela v jihovýchodní části areálu, která je označena jako oblast 300.
Projekt Manhattan V září 1942 se ředitelem projektu Manhattan stal brigádní generál Leslie Groves. Groves pověřil firmu DuPont, se kterou již v minulosti spolupracoval na výstavbě závodů na výrobu výbušnin, aby navrhla, postavila a provozovala komplex průmyslové velikosti na výrobu plutonia. V té době již probíhala výstavba mimořádně rozsáhlých zařízení na obohacování uranu v lokalitě pod krycím označením „Site X“ (Oak Ridge) a posléze zde byl postaven také experimentální grafitový reaktor X-10.
Walter Carpenter (ředitel DuPont) ale vyjádřil zásadní výhrady k výstavbě dalších, již produkčních, reaktorů v Oak Ridge ve státě Tennessee. Město Knoxville, které v té době mělo přes 100 tisíc obyvatel, je vzdáleno jen zhruba 30 kilometrů. Ale i méně závažná havárie by mohla narušit životně důležitou válečnou výrobu. Problematicky by byl i nákup dalších pozemků potřebných pro nutné rozšíření komplexu.
Důvody výběru místa Bylo proto rozhodnuto v Oak Ridge dobudovat komplex na obohacování uranu, ale pro plutoniová zařízeni vybrat nové místo. Ideální místo bylo popsáno osmi kritérii: Čistý a vydatný zdroj vody (alespoň 1600 litrů za sekundu). Dostatečný a stabilní zdroj elektrické energie (alespoň 100 000 KW). Dostatečná rozloha nejméně 12 × 16 mil pro tzv. „nebezpečnou výrobní oblast“. Další dostatečný prostor pro laboratorní zařízení ve vzdálenosti nejméně 8 mil od nejbližšího reaktoru nebo separačního zařízení. Místo pro městečko zaměstnanců vzdálené nejméně 10 mil proti větru od elektrárny. Žádná města nebo osady s více než tisíci obyvateli blíže než 20 mil od nebezpečného obdélníku. Žádná hlavní silnice, železnice nebo osada blíže než 10 mil od nebezpečného obdélníku. Půda, která je schopná unést velké zatížení.
Nejdůležitějším z těchto kritérií byl dostatek elektřiny. To byl další zásadní argument proč nestavět plutoniová zařízení v Oak Ridge. Ve státě Tennessee sice byla řada elektráren a byl to jeden z hlavních důvodů výběru Oak Ridge pro výstavbu komplexu na obohacování uranu, ale ukázalo se, že tyto obrovské provozy jsou tak energeticky náročné, že po dokončení pravděpodobně spotřebují veškeré přebytky elektřiny. Potřeby válečného průmyslu způsobily nedostatek elektřiny také v mnoha dalších částech země. To vedlo k úvahám o lokalitách na severozápadě a jihozápadě USA. Mezi 18. a 31. prosincem 1942 prověřila tříčlenná skupina složená z plukovníka Franklina T. Matthiase a inženýrů společnosti DuPont A. E. S. Halla a Gilberta P. Churche nejslibnější místa pro komplex.
Matthias hlásil Leslie Grovesovi, že lokalita Hanford je „prakticky ve všech ohledech mnohem lepší než kterákoli jiná“. Na průzkumnou skupinu udělala zvláštní dojem skutečnost, že lokalitou prochází vysokonapěťové elektrické vedení z přehrady Grand Coulee do přehrady Bonneville a na jejím okraji se nachází elektrická rozvodna. Přehrada Grand Coulee byla dokončena krátce předtím v červnu 1942 (její elektrárny byly později ještě několikrát rozšiřovány: v letech 1949–1959 a 1983–1986 největší hydroelektrárna světa) a výkon násobně převyšoval požadovaných 100 MW. Leslie Groves navštívil lokalitu 16. ledna 1943, výběr schválil a lokalita dostala kódové označení Site W. Jako souhrnné označení komplexu se používá též název Hanford Engineer Works (HEW).
Výstavba a zařízení náhled|Reaktor B během výstavby (1944) náhled|Reaktor B v roce 2018, během exkurze náhled|Řídící centrum reaktoru B Výstavba rozsáhlého plutoniového produkčního komplexu začala v březnu 1943 a pokračovala velmi rychle. Do konce války v srpnu 1945 bylo v Hanfordu postaveno celkem 554 budov, včetně tří jaderných reaktorů (105-B, 105-D a 105-F) a tří závodů na zpracování plutonia (221-T, 221-B a 221-U). Projekt si dále vyžádal postavení více než 620 kilometrů silnic, přes 250 kilometrů železnic a čtyři elektrické rozvodny. Bylo spotřebováno přes 600 000 metrů krychlových betonu a přibližně 36 000 tun konstrukční oceli. Náklady do prosince 1946 činily 348 miliónů USD v tehdejších cenách, což odpovídá přibližně 3,7 miliardy USD v roce 2022.
V roce 1946 původní projekt Manhattan skončil a jeho úlohu převzala Atomic Energy Commision. Ještě před koncem roku skončil také kontrakt se společností DuPont. Ta byla nahrazena společností General Electric. Prezident GE Charles Wilson se zpočátku zdráhal, ale nakonec smlouvu přijal. Společnost General Electric fakticky převzala provoz v Hanfordu 1. září 1946 a 30. září přijala i formální kontrolu. General Electric pak zajišťovala provoz komplexu v Hanfordu po mnoho let, postavila i řadu nových zařízení a měla na starosti také další výzkum a vývoj.
Reaktor B
Proveditelnost řízené štěpné jaderné reakce ověřil v roce 1942 tým pod vedením italského fyzika Enrica Fermiho. Pod tribunou fotbalového stadionu Chicagské univerzity byl postaven první velmi primitivní a ryze experimentální jaderný reaktor Chicago Pile-1, který byl poprvé na několik minut spuštěn 2. prosince 1942. Znovu byl na krátkou dobu spuštěn 12. prosince téhož roku.
Grafitový reaktor X-10 byl postaven v lokalitě Oak Ridge. Byl spuštěn 4. listopadu 1943. Na rozdíl od Chicago Pile-1, ve kterém byla reakce udržena jen po dobu několika minut, bylo úkolem reaktoru X-10 udržet reakci kontinuálně, aby personál Projektu Manhattan získal potřebné zkušenosti pro produkci plutonia, nicméně pořád šlo ještě ve velké míře o experimentální reaktor.
Původním záměrem bylo postavit další reaktory rovněž v Oak Ridge, ale z důvodů uvedených výše bylo nakonec rozhodnuto vybudovat nový komplex jinde. V nové lokalitě Hanford byly během války postaveny tři již ryze produkční reaktory (další byly postaveny po válce). Stavba prvního reaktoru B byla zahájena v srpnu 1943 a dokončena 13. září 1944. Ke konci září bylo dosaženo řízené reakce a po překonání problémů s absorbátory neutronů reaktor vyrobil první plutonium 6. listopadu 1944. Reaktor B (a dva později dokončené reaktory stejného typu) byly klíčovou součástí Projektu Manhattan.
Účelem těchto tří reaktorů bylo přeměnit přírodní (nikoli obohacený) uran na plutonium-239 pomocí neutronové aktivace, protože plutonium je mnohem jednodušší chemicky oddělit od vyhořelých palivových článků a následně ho použít v jaderných zbraních než z přírodního uranu vyrábět vysoce obohacený uran. Nicméně v Projektu Manhattan byly využity oba přístupy. První zkušební bomba Trinity testu odpálená v Novém Mexiku a bomba Fat Man svržená na Nagasaki používaly plutonium.
Naproti tomu bomba Little Boy svržená na Hirošimu používala vysoce obohacený uran. Uranová bomba nebyla testováno ze dvou důvodů. Jednak panovala značná jistota, že její konstrukce (mnohem jednodušší než plutoniové bomby) bude fungovat, především však na její výrobu byly spotřebovány téměř veškeré zásoby obohaceného uranu, které se podařilo vyrobit v obřích továrních komplexech v Oak Ridge.
Reaktory D a F Reaktory D a F byly stejného typu jako první reaktor B. Reaktor D byl spuštěn v prosinci 1944 a reaktor F v únoru 1945. Reaktory byly moderovány grafitem a chlazeny vodou. Skládaly se z grafitového válce o rozměrech přibližně 8,5 × 11,0 metrů a hmotnosti asi 1100 tun, kterým po celé délce horizontálně prostupovalo 2004 hliníkových trubek do kterých se vkládal uran. Reaktory neměly žádné pohyblivé části, jediné zvuky vydávala soustava obřích vodních čerpadel. Chladicí voda byla trubkami čerpána rychlostí 1900 litrů za sekundu, což by bylo dost vody pro zásobování velkého města.