自从1945年以来，至少发生过60起临界事故，导致了至少21起死亡，其中美国8人，前苏联10人，日本2人，阿根廷1人，南斯拉夫1人。其中9起事故的原因是操作失误，其他的属于实验反应堆事故。 在研发核武器和反应堆的过程中都发生过临界事故。#武器装备# #军事#
1945年6月4日，洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家约翰·比斯莱（John Bistline）正在进行实验，研究把一块亚临界质量的浓缩铀浸在水反射层中的结果。当水渗入装着铀的聚乙烯盒子时，实验意外达到了临界条件。三个人受到了低于致死剂量的辐射。
核电站的核反应堆外观
1945年8月21日，洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家小哈里·K·达利安不小心把一块碳化钨掉到一个钚球上，碳化钨充当了中子反射层，使系统达到了临界条件。（这个钚球后来被称为“恶魔核心”（demon core）。）小哈里·K·达利安接受了致死剂量的辐射，这也是已知的第一起导致了死亡的临界事故。
钚球被能反射中子的碳化钨包裹，这是哈里·达利安在1945年进行的实验的场景重现
1946年5月21日，又一位洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家路易斯·斯洛廷（Louis Slotin）意外地在一次相似的事故中受到了辐射，这次事故在当时被称为Paharito事故，肇事者正好是害死了达利安的那个钚球。斯洛廷用两个直径9英寸的空心半球形中子反射材料（铍）一上一下地把钚球包裹起来，并用一个螺丝刀使它们稍微分开，这能使系统保持在亚临界状态。当螺丝刀意外滑落的的时候，两个半球完全包裹了钚球，达到了临界状态。当斯洛廷意识到发生了什么之后，他果断地用手分开了两个半球，拯救了附近其余七个科学家的生命。斯洛廷九天后死于辐射。
斯洛廷事故的重现
斯洛廷事故的重现（上图）。在靠近手的地方有一个拇指洞的半球是铍做的，铍代替了“胖子”原子弹里填充的铀。下面一个较大的半球是铝做的。直径3.5英寸（89mm）的钚就是“恶魔核心”（和导致了达利安事故的是同一个），当时它在两个半球中间，在外面可能看不见，不过可以根据旁边两个小的半球来想象它的尺寸。
1958年6月16日，第一起有记录的铀引发的临界事故发生在田纳西州的橡树岭，Y-12反应堆。在一次裂变溶液的例行检漏中，没有人发现收集的溶液达到了55加仑（约208升）。临界反应进行了大约20分钟，导致8个工人受到了大量辐射。没有人死亡，不过其中5人住院治疗了44天。所有8个工人最终都重返工作岗位。
1958年10月15日，南斯拉夫Vinča的Vinca核研究中心的RB重水堆发生了一起临界事故，导致1人死亡，5人受伤。幸存者在欧洲接受了历史上的首例骨髓移植。
核反应堆内部景观
1958年10月30日，洛斯阿拉莫斯国家实验室，负责提纯钚的化学操作员塞西尔·凯利（Cecile Kelly）打开了一个大型混合器的开关，在水缸里形成了漩涡。溶解在有机溶剂里的钚流进了漩涡中心。由于操作失误，混合物中含有3.27kg的钚，在200毫秒内达到了临界条件。最终人们估计，凯利接受了3900到4900 rad（合39到49戈瑞）的辐射。其他操作人员说他们看到了一道闪光，然后发现凯利在外面喊着“我要烧起来了！”。凯利于35小时之后逝世。
1964年7月23日，美国罗德岛州查尔斯镇的木河结工厂（Wood River Junction）发生了一起临界事故。反应堆的设计能从燃料生产的废渣中回收铀，一个操作人员将三氯乙烷注入装着铀-235和碳酸钠的池子中，把里面的有机物提取出来。事故发生时他错误地加入了铀溶液，引发了临界事故。这个操作人员受到了10 000rad（即100戈瑞）的致死剂量辐射。90分钟后，当一个反应堆管理员回来关掉搅拌器的时候，临界事故再次发生，使他受到了辐射。还有一个高级管理员受到了最多100rad（1Gy）的辐射，没有产生症状。操作人员受到的辐射最多，他死于事故发生后49个小时。
核反应堆中的重水
1968年12月10日，俄罗斯中部一个叫Mayak的核燃料加工厂正在进行钚提纯实验。两个操作人员“未经许可，把不合适的管子当作储存钚的有机溶液的临时容器”。也就是说，他们把钚溶液装到了错误的容器里，关键的错误在于容器的形状。当大部分溶液被倒出之后，实验装置产生了一道闪光，并开始放热。“被吓坏了的实验员扔下瓶子，从房间里冲出来，跑下楼梯。”在疏散了现场后，倒班主管和辐射控制主管回到了这座楼。倒班主管把辐射控制主管骗进了发生事故的房间，并可能试着把溶液倒进下水道里，但这引发了大规模的核反应，使倒班主管受到了致死剂量的核辐射。
1983年9月23日，位于阿根廷布宜诺斯艾利斯的原子研究中心的RA-2实验堆的一个实验员受到了3700 rads（37Gy）的致死剂量辐射。他在反应堆里还有慢化水的情况下换了燃料棒。还有另外两个人受到了辐射伤害。
复杂的核反应堆构造
1999年9月30日，东海村JCO临界意外：位于日本茨城县，住友金属矿山的子公司JCO的一个铀再处理工厂里，工人把硝酸铀酰的混合溶液注入沉淀池，而这个沉淀池并不适合盛装这种类型的溶液，最终使放射性物质达到了临界质量，导致两名工人死于辐射伤害。
反应炉中的装置
根据不完整资料，费伦茨·达诺基-维瑞斯博士（Dr. Ferenc Dalnoki-Veress）猜测，2011年福岛第一核电站事故中可能发生过短暂的临界事故。考虑到福岛1号反应堆可能发生的链式反应失控将受到的限制，国际原子能机构（IAEA）的一名发言人“估计反应堆不会爆炸”。到2011年3月23日，在损坏的福岛第一核电站反应堆周围13次观察到了中子流。虽然科学家不认为是临界事故释放了这些中子流，但中子流可能表示里面发生了核裂变。而且，在4月15日，东京电力公司报告，核燃料已经熔化，并进入了福岛第一核电站下面的接收容器的其中3个，包括3号反应堆。根据猜测，熔化的燃料并没有损坏这些容器，否则将导致强烈的辐射释放。可能这些燃料均匀地扩散到了1、2、3号反应堆的底部，使得裂变反应的重新发生和临界状态的重建变得不大可能。
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