AlegsaOnline.com

Jedrska elektrarna Fukušima Daiči (Fukušima I) — TEPCO, zgodovina in nesreča 2011

Zgodovina in nesreča Fukušima Daiči (TEPCO) 2011: vzroki, posledice, odziv, varnost jedrskih elektrarn in lekcije za prihodnost energetike.

Avtor: Leandro Alegsa

28-09-2025

Jedrska elektrarna Fukušima Daiči (imenovana tudi Fukušima I) je jedrska elektrarna v mestu Ōkuma v prefekturi Fukušima na Japonskem. Fukušima Daiči je bila prva jedrska elektrarna, ki jo je zgradilo in upravljalo samo podjetje Tokyo Electric Power Company (TEPCO). Elektrarna je sestavljena iz šestih vrelnih (BWR) reaktorjev, ki so bili zgrajeni v zgodnjih sedemdesetih do koncu sedemdesetih let prejšnjega stoletja.

Zgodovina in tehnične značilnosti

Fukušima Daiči je bila zgrajena kot ena izmed večjih obalnih jedrskih elektrarn na Japonskem. Reaktorji so bili namreč zasnovani za proizvodnjo električne energije in so v času obratovanja prispevali znaten del lokalne oskrbe z elektriko. Elektrarna je bila v celoti v lasti in upravljanju TEPCO, kar je imelo pomembne posledice po nesreči leta 2011 glede odgovornosti, nadzora in izplačil odškodnin.

Nesreča marca 2011

Marca 2011 je v elektrarni in nekaterih drugih japonskih jedrskih objektih prišlo do jedrskih nesreč, ki so sprožile vprašanja o prihodnosti jedrske energije. Po jedrski nesreči v Fukušimi je Mednarodna agencija za energijo prepolovila svojo oceno dodatnih jedrskih proizvodnih zmogljivosti, ki jih je treba zgraditi do leta 2035.

Do nesreče je prišlo 11. marca 2011 po silovitem potresu (potres Tōhoku, magnituda približno 9,0) in posledičnem cunamiju, ki je prebil obalne zaščitne zidove elektrarne. Potres je samodejno zaustavil delovanje reaktorjev, vendar je cunami onesposobil rezervne dizelske generatorje in druge sisteme za hlajenje. Posledično je prišlo do izgube električne napeljave in sistema hlajenja (»station blackout«), kar je otežilo odstranjevanje ostankovne toplote iz aktivnih con reaktorjev.

V enotah 1, 2 in 3 je zaradi pomanjkanja hlajenja prišlo do delnih ali popolnih taljenj jedrskih gorivnih sredic (stopnje taljenja se razlikujejo med enotami). V posameznih hladilnih prostorih so se pojavili vodikovi eksploziji (med drugim v zgradbah reaktorjev 1, 3 in 4), kar je dodatno poškodovalo konstrukcije in prispevalo k oddajanju radioaktivnih snovi v okolje. Veliko ljudi je bilo evakuiranih iz območja – število prisilno evakuiranih prebivalcev je bilo v časih po nesreči rangirano v desetinesitkah tisoč.

Posredovanje, ukrepi in obvladovanje posledic

Takojšnji ukrepi so vključevali prisilno hlajenje z vbrizgavanjem vode (tudi morske vode) v reaktorske sisteme, vetranje tlakovanih prostorov, nadzor radiacijske izpostavljenosti in evakuacijo prebivalstva iz prizadetih območij.
TEPCO in japonske oblasti so vzpostavile obsežne sanacijske operacije: zbiranje in shranjevanje radioaktivne vode, gradnjo začasnih rezervoarjev, postopno prečiščevanje kontaminirane vode z večstopenjskimi sistemi (npr. ALPS) ter dolgoročno nadzorovanje osnovnih in površinskih voda ter morskega okolja.
Velik izziv je bil in ostaja tritij, radioaktivni izotop vodika, ki ga tehnologija ALPS ne more enostavno odstraniti. Zaradi kopičenja obdelane, a še vedno kontaminirane vode je bila sprejeta odločitev o nadzorovanem izpustu v morje po postopnem redčenju in ob večletnem spremljanju. Ta ukrep je sprožil mednarodno pozornost in razpravo; mednarodne organizacije (vključno z IAEA) so sodelovale pri oceni varnosti in nadzora.

Okoljske, zdravstvene in družbene posledice

Nesreča je imela daljnosežne posledice: obsežna dezintegracija zaupanja v jedrsko varnost, evakuacije, dolgoročne spremembe v upravljanju jedrskih objektov in strožja regulacija. Vplivi na zdravje so predmet dolgoročnih študij in nadzorov; neposrednih množičnih smrtnih žrtev zaradi sevanja ni bilo potrjeno, medtem ko sta bila izpostavljenost sevanju in psihosocialni učinki evakuacije pomembna dejavnika obremenitve prebivalstva. Velika območja so bila začasno nedosegljiva zaradi onesnaženja, nekatere skupnosti so bile selene ali so se vrnile z omejitvami po dekonaminaciji.

Nadzor, regulacija in spremembe v politiki

Po nesreči so japonske oblasti izvršile pregled in reformo jedrskega nadzora ter okrepile standarde in postopke ocenjevanja varnosti. Ustanovljena je bila neodvisnejša regulatorna agencija z ostrejšimi varnostnimi zahtevami, kar je povzročilo začasno ustavitev večine jedrskih reaktorjev na Japonskem in kasnejše postopne ponovne preglede in vnovične zagon po izpolnitvi novih standardov.

Dejavnosti razgradnje in sedanje stanje

Razgradnja in dekontaminacija Fukušime Daiči je eden najzahtevnejših industrijskih projektov v zgodovini, ki bo trajal več desetletij. Delo vključuje odstranjevanje gorivnih elementov iz bazenov porabljene gorivne snovi (del tega dela je bila za enoto 4 zaključena že nekaj let po nesreči), upravljanje in čiščenje velike količine radioaktivne vode, pa tudi razstavljanje poškodovanih instalacij in odstranjevanje stalno kontaminiranih materialov. Dejansko dokončanje dekomisije bo odvisno od tehnoločnega napredka, varnosti delavcev in vira financiranja.

Odgovornost, stroški in podpora prizadetim

TEPCO je nosil glavno odgovornost za upravljanje elektrarne in je bil predmet kritik, odškodninskih zahtevkov in sodnih postopkov. Stroški sanacije, odškodnin in dekomisije so izjemno visoki in predstavljajo velik finančni izziv tako za podjetje kot za japonsko državo. Hkrati se izvaja obsežen program spremljanja okolja, zdravstvenega nadzora in programov za pomoč prizadetim skupnostim, vključno z obnovo nekaterih območij po dekontaminaciji.

Fukušima Daiči ostaja simboličen primer tveganj in izzivov jedrske energije v moderni družbi: nesreča je sprožila globalno razpravo o varnosti jedrskih elektrarn, pripravljenosti na naravne nesreče in o tem, kako združiti energetske potrebe z varovanjem ljudi in okolja.

Jedrski reaktorji

Jedrske reaktorje za enote 1, 2 in 6 je dobavila družba General Electric, za enoti 3 in 5 družba Toshiba, za enoto 4 pa družba Hitachi. Arhitekturno zasnovo za enote družbe General Electric je izdelalo podjetje Ebasco. Vsa gradbena dela je opravilo podjetje Kajima. Od septembra 2010 se v enoti 3 uporablja gorivo MOX|zmešano oksidno gorivo (MOX). Enote 1-5 so imele/imajo zadrževalno strukturo tipa Mark 1 (torus v obliki žarnice), enota 6 ima zadrževalno strukturo tipa Mark 2 (nad/pod).

Enota 1 je 439 MW reaktor z vrelo vodo (BWR3), zgrajen julija 1967. Komercialno je začel proizvajati električno energijo 26. marca 1971, njegovo zaprtje pa je bilo načrtovano za marec 2011. Med potresom in cunamijem v Sendaju leta 2011 je bil poškodovan. Reaktor je imel ob izdelavi visoko raven atomske in potresne varnosti, vendar je zdaj star in zastarel. Nihče ni vedel, da se lahko na Japonskem zgodi tako močan potres. Enota 1 je bila projektirana za potresni pospešek tal z največjim potresnim pospeškom 0,18 g (1,74 m/s² ) in spekter potresnega odziva, ki temelji na potresu v okrožju Kern iz leta 1952. Vse enote so bile pregledane po potresu Miyagi leta 1978, ko je seizmični pospešek tal 30 sekund znašal 0,125 g (1,22 m/s² ), vendar niso odkrili nobenih poškodb kritičnih delov reaktorja.

Enota	Tip	Prvi je bil atomsko "kritičen".	Proizvedena električna energija	Reaktor, ki ga dobavlja	Oblikoval ga je	Zgrajeno s strani
Fukušima I - 1	BWR-3	oktober 1970	460 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukušima I - 2	BWR-4	18. julij 1974	784 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukušima I - 3	BWR-4	27. marec 1976	784 MW	Toshiba	Toshiba	Kajima
Fukušima I - 4	BWR-4	12. oktober 1978	784 MW	Hitachi	Hitachi	Kajima
Fukušima I - 5	BWR-4	18. april 1978	784 MW	Toshiba	Toshiba	Kajima
Fukušima I - 6	BWR-5	24. oktober 1979	1.100 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukušima I - 7 (načrtovano)	ABWR	oktober 2016	1.380 MW
Fukušima I - 8 (načrtovano)	ABWR	oktober 2017	1.380 MW

Tipično ohišje BWR Mark I, kot se uporablja v enotah 1 do 5.

2011 jedrska nesreča v Fukušimi

Oglejte si tudi: Jedrska nesreča v Fukušimi

Marca 2011, kmalu po potresu in cunamiju v Sendaju, je japonska vlada iz okolice elektrarne odstranila ljudi in začela izvajati lokalne zakone o izrednih razmerah v Fukušimi I. Ryohei Shiomi iz japonskega odbora za jedrsko varnost je bil zaskrbljen zaradi možnosti taljenja v enoti 1. Naslednji dan je glavni vladni sekretar Yukio Edano dejal, da je delna talina v enoti 3 "zelo verjetna".

Skupina Nuclear Engineering International je sporočila, da so se enote 1, 2 in 3 samodejno zaustavile. Enote 4, 5 in 6 so že bile ustavljene zaradi vzdrževanja. Rezervne generatorje je cunami poškodoval; najprej so se zagnali, a so se po eni uri ustavili.

Japonska vlada je sporočila, da je ob težavah s hlajenjem, ki so nastale zaradi okvare rezervnih dizelskih generatorjev, razglasila izredne razmere v jedrski elektrarni. Hlajenje je potrebno, da se zaradi dolgotrajnih atomskih reakcij odstrani toplota razpadanja tudi po zaustavitvi elektrarne. Na stotine japonskih vojakov naj bi na kraj nesreče vozilo generatorje in baterije.

Poročila o poškodbah reaktorjev in generatorjev (09.53 UTC, 16. 3. 2011)

Po okvari črpalk rezervnih dizelskih generatorjev so se po približno osmih urah izpraznile baterije za nujne primere. Na lokacijo so poslali baterije iz drugih jedrskih elektrarn, mobilni električni in dizelski generatorji pa so prispeli v 13 urah, vendar se je 12. marca ob 15.04 še vedno nadaljevalo delo za priključitev prenosne generatorske opreme za napajanje vodnih črpalk. Dizelske generatorje bi običajno povezali s stikali v kletnih prostorih stavb elektrarne, ki pa jih je cunami poplavil.

Podatke je ocenil JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).

Stanje reaktorjev ob 22:00 21. marca JST	1	2	3	4	5	6
Izhodna električna moč (MWe)	460	784	784	784	784	1100
Vrsta reaktorja	BWR-3	BWR-4	BWR-4	BWR-4	BWR-4	BWR-5
Delovno stanje ob potresu	V uporabi	V uporabi	V uporabi	Izpad (brez goriva)	Izpad (načrtovan)	Izpad (načrtovan)
Stopnja poškodovanosti goriva	70 % poškodovanih	33 % poškodovanih	Poškodovani	Ni poškodovano	Ni poškodovano	Ni poškodovano
Stopnja poškodovanosti primarnega zadrževalnika	Ni poškodovano	Sum na poškodbo	Lahko je "Ni poškodovano"	Ni poškodovano	Ni poškodovano	Ni poškodovano
Hladilni sistem jedra 1 (ECCS/RHR)	Ni funkcionalno	Ni funkcionalno	Ni funkcionalno	Ni potrebno	Ni potrebno, na voljo je napajanje z izmeničnim tokom	Ni potrebno, na voljo je napajanje z izmeničnim tokom
Hladilni sistem jedra 2 (RCIC/MUWC)	Ni funkcionalno	Ni funkcionalno	Ni funkcionalno	Ni potrebno	Ni potrebno	Ni potrebno
Stopnja poškodovanosti stavbe (sekundarna zaščita)	Huda poškodba zaradi eksplozije	Rahlo poškodovan zaradi eksplozije	Huda poškodba zaradi eksplozije	Huda poškodba zaradi eksplozije	Izvrtane prezračevalne odprtine v strehi	Izvrtane prezračevalne odprtine v strehi
Vpliv na okolje (merjeno severno od servisne stavbe)	2019 µSv/uro ob 15:00, 21. marec
Tlačna posoda, nivo vode	Delno ali v celoti izpostavljeno gorivo	Delno ali v celoti izpostavljeno gorivo	Delno ali v celoti izpostavljeno gorivo	Safe	Varno in v hladni zaustavitvi	Varno in v hladni zaustavitvi
Tlačna posoda, tlak	Stabilen	Neznano	Neznano	Safe	Safe	Safe
Tlak v zadrževalni enoti	Stabilen	Stabilen	Zmanjšanje	Safe	Safe	Safe
Ali je bila v sredico reaktorja vbrizgana morska voda	Nadaljevanje	Nadaljevanje	Nadaljevanje	Ni potrebno	Ni potrebno	Ni potrebno
Ali je bila morska voda vbrizgana v primarno zadrževalno posodo	Nadaljevanje	Odločiti se je treba.	Nadaljevanje	Ni potrebno	Ni potrebno	Ni potrebno
Prezračevanje zadrževalne enote	Da, vendar začasno ustavljeno	Da, vendar začasno ustavljeno	Da, vendar začasno ustavljeno	Ni potrebno	Ni potrebno	Ni potrebno
Stopnja poškodovanosti izrabljenega goriva	Ni znano, razmišlja se o vbrizgavanju vode	Neznano, vbrizgavanje morske vode je bilo opravljeno 20. marca	Nizka raven vode v SFP Razprševanje morske vode se nadaljuje, obstaja sum na poškodbe gorivnih palic	Nizka raven vode v SFP Razprševanje morske vode se nadaljuje, obstaja sum na poškodbe gorivnih palic	Obnovljena je bila hladilna zmogljivost SFP	Obnovljena je bila hladilna zmogljivost SFP
Polmer evakuacijskega območja	20 km od NPS
INES	Raven 5 (po oceni japonske agencije NISA in sprejetju mednarodne agencije IAEA); raven 6 (po oceni francoskega jedrskega organa in finskega jedrskega organa); de facto raven 5 (porušena je bila zaščita sredice reaktorja).

Kasneje so varnostni sistemi zaustavili tudi četrto enoto v bližnji jedrski elektrarni Fukušima II. Zdaj je na voljo vir energije zunaj lokacije, vendar je stopnja poškodb v elektrarni velika.

Predlagana dolgoročna varnostna dejavnost

Bor

Uradniki so razmišljali, da bi v bazene z izrabljenim gorivom vnesli ali iz zraka spustili borovo kislino, ki ubija sevanje, kroglice iz borovane plastike ali pelete iz borovega karbida, ki bi absorbirali nevtrone. Francija je 17. marca 2011 na Japonsko poslala 95 ton bora. Nevtrone absorbira borova kislina, ki je bila vbrizgana v reaktorska jedra, vendar ni jasno, ali je bil bor vključen tudi v razprševanje iz cevi in gasilskih vozil z vodo na izrabljeno gorivo.

Sarkofagova grobnica in tekoča kovina

Tiskovna agencija Reuters je 18. marca poročala, da je tiskovni predstavnik japonske jedrske agencije Hidehiko Nishijama na vprašanje o zakopavanju reaktorjev v grobnico iz peska in betona dejal: "O tej rešitvi razmišljamo, vendar smo osredotočeni na hlajenje reaktorjev."

Po nesreči v Černobilu so delavci, ki so skrbeli za atomsko varnost, uporabili 1 800 ton peska in gline za prekrivanje elektrarne. To je povzročilo težave, saj so bili toplotni izolatorji in so zadrževali toploto v notranjosti. Zato je bilo treba najprej nanjo nanesti hladilno sredstvo, ki ne izhlapeva, na primer tekočo kovino. Ko se vse skupaj ohladi, se postavi struktura, kot je "sarkofagska grobnica" jedrske elektrarne v Černobilu.

Vodni stolp tokijske gasilske službe; v Fukušimo so bila napotena tudi druga gasilska vozila z vodnim stolpom.

Implikacije

Izredne razmere v jedrski elektrarni Fukušima Daiči in drugih jedrskih objektih so sprožile vprašanja o prihodnosti jedrske energije. Platts je dejal, da je "kriza v japonskih jedrskih elektrarnah v Fukušimi vodilne države porabnice energije spodbudila k pregledu varnosti obstoječih reaktorjev ter vzbudila dvom o hitrosti in obsegu načrtovanih širitev po vsem svetu". Po jedrski nesreči v Fukušimi je Mednarodna agencija za energijo prepolovila svojo oceno dodatnih jedrskih proizvodnih zmogljivosti, ki jih je treba zgraditi do leta 2035.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je jedrska elektrarna Fukušima Daiči?

O: Jedrska elektrarna Fukušima Daiči je jedrska elektrarna v mestu Ōkuma v prefekturi Fukušima na Japonskem.

V: Kdo je upravljal jedrsko elektrarno Fukušima Daiči?

O: Družba Tokyo Electric Power Company (TEPCO) je bila edina družba, ki je zgradila in upravljala jedrsko elektrarno Fukušima Daiči.

V: Kaj se je marca 2011 zgodilo v jedrski elektrarni Fukušima Daiči?

O: Marca 2011 je v jedrski elektrarni Fukušima Daiči in nekaterih drugih jedrskih objektih na Japonskem prišlo do jedrskih nesreč.

V: Kakšen vpliv so imele jedrske nesreče v elektrarni Fukušima Daiči na prihodnost jedrske energije?

O: Izredne razmere v jedrski elektrarni Fukušima Daiči in drugih japonskih jedrskih objektih so sprožile vprašanja o prihodnosti jedrske energije.

V: Kakšen je bil odziv Mednarodne agencije za energijo na jedrsko nesrečo v Fukušimi?

O: Po jedrski nesreči v Fukušimi je Mednarodna agencija za energijo prepolovila svojo oceno dodatnih jedrskih proizvodnih zmogljivosti, ki jih je treba zgraditi do leta 2035.

V: Kdaj je bila zgrajena jedrska elektrarna Fukušima Daiči?

O: Jedrska elektrarna Fukušima Daiči je bila prva jedrska elektrarna, ki jo je zgradila in upravljala samo družba TEPCO.

V: Kje se nahaja jedrska elektrarna Fukušima Daiči?

O: Jedrska elektrarna Fukušima Daiči se nahaja v mestu Ōkuma v prefekturi Fukušima na Japonskem.