Fukušima Daiči (2011) — jedrska nesreča: vzroki, potek in posledice
Jedrska nesreča v Fukušimi je pomenila niz zaporednih okvar opreme, delnih taljenj reaktorjev in izpustov radioaktivnih snovi v jedrski elektrarni Fukušima Daiči po potresu in cunamiju v Tōhokuju 11. marca 2011. Elektrarna, ki jo upravlja družbaTokyo Electric Power Company (TEPCO), ima šest ločenih jedrskih reaktorjev, ki jih nadzoruje in vzdržuje osebje. Nesreča je bila ocenjena kot stopnja 7 na INES (International Nuclear and Radiological Event Scale) — enaka stopnji kot nesreča v Černobilu leta 1986 — vendar se je po obsegu in poteku razlikovala, saj je bila v dogajanje vključena večina reaktorjev in so bili sklepi večplastni ter dolgotrajni.
Vzroki in začetni potek
Ob potresu so se aktivirali varnostni sistemi in reaktorji avtomatično zaustavili. V času potresa je bilo z reaktorja 4 odstranjeno jedrsko gorivo, medtem ko sta bila reaktorja 5 in 6 zaradi načrtovanega vzdrževanja hladno zaustavljena. Po cunamiju so velike valovne vode poplavile nizko ležeče prostore elektrarne, med drugim agregate za pomožno napajanje in električne stikalne omare v kleteh reaktorskih stavb ter zunanje črpalke za oskrbo s hladilno morsko vodo. Zaradi tega je bila prekinjena tudi povezava z omrežjem: nastal je popoln izpad napajanja za hlajenje (»station blackout«), kar je preprečilo normalno odvajanje toplote iz reaktorjev in bazenov za izrabljeno gorivo.
Taljenja, eksplozije in ovirano hlajenje
Ko so sistemi za hlajenje odpovedali, so se v reaktorjih 1, 2 in 3 začeli pojavljati termični poškodbni procesi, ki so vodili do delnega taljenja sredice. Med poskusi zmanjševanja tlaka in odstranjevanja vodika, ki se je nabiral v reaktorskih stavbah, so prišlo do vodikovih eksplozij, ki so uničile zgornje dele stavb reaktorjev 1 in 3; eksplozija je poškodovala tudi zadrževalni plašč v reaktorju 2. V reaktorju 4 je izbruhnil požar, povezano z gorivom iz bazena za izrabljene gorivne elemente (v reaktorju 4 ni bilo aktivne sredice, saj je bil reaktor pred dogodkom izpraznjen). Reaktorja 5 in 6, čeprav sta bila izklopljena pred potresom, sta doživela težave zaradi motenj v oskrbi in začasnega zmanjšanja hladilnih kapacitet.
Izpusti radioaktivnih snovi in meritve
Med nesrečo so bile sproščene velike količine kratko- in dolgoročnih radioizotopov, predvsem joda-131 in cezija-137. Svetovne meritve in lokalne preiskave so pokazale povišane vrednosti teh izotopov; za nekatere izotope so bile vrednosti primerljive z izpusti ob nesreči v Černobilu le v določenih parametrih in razmerah, vendar je celotni profil izpustov in njihova geografska razširjenost različna. V zemlji, na obali in v vodi v okolici elektrarne so bile zaznane različne količine radioaktivnih snovi, vključno z odkritji plutonija so v tleh na dveh lokacijah v kompleksu elektrarne.
Evakuacija, izpostavljenost in vpliv na prebivalstvo
Iz preventivnih razlogov je bila uvedena evakuacija območja v polmeru približno 20 km okoli elektrarne; kasneje so bile uvedene dodatne cone ukrepov glede gibanja in začasnega izseljevanja. Skupno je bilo evakuiranih in preseljenih več deset tisoč prebivalcev — ocenjuje se okrog 154.000 ljudi ali več v različnih fazah ukrepanja — z dolgotrajnimi posledicami za skupnosti in gospodarstvo. Prodaja in uporaba lokalno pridelane hrane so bile omejene zaradi onesnaženja; Tokijski uradniki so na primer priporočili, da se voda iz pipe ne uporablja za pripravo hrane za dojenčke, dokler niso bili opravljeni ustrezni pregledi.
Delavci, ki so sodelovali pri sanaciji in zavarovanju elektrarne, so bili izpostavljeni različno visokim dozam sevanja. Dva delavca, ki sta bila 25. marca preventivno hospitalizirana, sta bila po poročilih izpostavljena med 2000 in 6000 mSv na gležnjih ob tem, ko sta stala v vodi v enoti 3. Raven sevanja je bila močno časovno in krajevno spremenljiva, kar je oteževalo varno delo in reševanje.
Okoljske in gospodarske posledice
Radioaktivni izpusti so onesnažili obsežna območja zemljišč, voda in obalne cone. Prepovedi pridelave, ribolova in prodaje lokalnih živil so vplivale na kmetijstvo, ribištvo in lokalno gospodarstvo. TEPCO in japonska vlada sta morali sprejeti obsežne programe za odvoz in shranjevanje kontaminiranega materiala, dekontaminacijo zemljišč ter kompenzacije prizadetim prebivalcem in podjetjem. Poleg neposrednih stroškov sanacije je bil dolgoročen strošek za družbo, infrastrukturo ter prestrukturiranje lokalnih skupnosti izjemen.
Mednarodni in politični odzivi
Jedrska nesreča je sprožila obsežen mednarodni premislek o regulaciji in prihodnosti jedrske energije. Po dogodku so številne države izvedle preglede varnostnih standardov in stresne preglede obstoječih reaktorjev; nekatere so pospešile izkoriščanje alternativ ali prestrukturirale svoje jedrske programe. Po nesreči je Mednarodna agencija za energijo prilagodila svoje napovedi glede širitve jedrskih kapacitet, medtem ko so v Japonski ustanovili strožji neodvisni regulator (Nuclear Regulation Authority), ki je uvedel strožje standarde in pogoje za ponovno zagon reaktorjev.
Sanacija, upravljanje kontaminirane vode in razgradnja elektrarne
Za zajezitev in zmanjšanje izpustov je TEPCO začel z različnimi ukrepi: brizganjem morske vode in kasneje sveže vode za hlajenje, z aktivnim hlajenjem in dolgoročnim upravljanjem kontaminirane vode, postavitvijo naprav za filtracijo in zadrževanjem radioaktivne vode v rezervoarjih. Zaradi vdiranja podtalnice, padavin in čiščenja so nastajali veliki volumenne količine radioaktivno onesnažene vode, kar je predstavljalo večletni logistični in okoljski izziv. TEPCO je razglasil dolgoročen načrt razgradnje in odstranjevanja elektrarne, katerega izvedba se ocenjuje na več deset let (pogosto navajajo 30–40 let ali več) in vključuje odstranjevanje stopljene sredice, izpraznitev in varno shranjevanje izrabljenega goriva ter dekontaminacijo lokacije.
V naslednjih letih so načrti za obdelavo in postopno sproščanje obdelane vode v morje (po ustrezni filtraciji in razredčitvi) vzbudili nasprotujoča stališča doma in v tujini; mednarodne organizacije, vključno z IAEA, so izvajale preglede in ocene teh ukrepov z vidika varnosti in skladnosti z mednarodnimi standardi.
Ocena posledic in nadaljnji izzivi
Nesreča v Fukušimi je imela široke posledice: neposredne tehnične posledice v obliki obsežnih poškodb naprav in onesnaženja, dolgotrajne zdravstvene in družbene posledice zaradi preselitev prebivalstva, ter politične in regulativne spremembe v politiki jedrske energije po svetu. Znanost in nadzor sta izboljšala spremljanje okolja in zdravstvenih učinkov, a ostajajo izzivi pri popolni sanaciji kraja, obvladovanju kontaminirane vode, varni odstranitvi stopljene sredice in vračanju ljudi v nekatera območja.
Trenutno stanje
Dogajanje v Fukušimi I je še vedno predmet stalnega spremljanja in postopkov razgradnje ter sanacije. Nekatera območja so bila dekontaminirana in delno odprta za ponovno naseljevanje, druga ostajajo zapuščena ali pod nadzorom zaradi trajnih omejitev. Proces odstranjevanja sredice in varne dekomisije se nadaljuje. Mednarodna skupnost in japonske oblasti še naprej sodelujejo pri izmenjavi izkušenj, izboljšavah regulativ in tehnik za povečanje jedrske varnosti v prihodnje.
Jedrska nesreča v Fukušimi ostaja eden najpomembnejših primerov učinka sinergije naravnih nesreč in kompleksnih tehnoloških sistemov ter opozorilo na potrebo po robustnih načrtih odpornosti, pripravljenosti na izredne razmere in neodvisnemu nadzoru jedrske varnosti.
Vozila vodnih stolpov večjih gasilskih enot so bila sestavni del operacij hlajenja v sili
Na mednarodnem humanitarnem letu opravljena radioaktivna dekontaminacija
Med jedrsko nesrečo v Fukušimi na Japonskem leta 2011 so bili zaradi eksplozij poškodovani trije jedrski reaktorji.
Sorodne strani
- Japonska agencija za atomsko energijo
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je povzročilo jedrsko nesrečo v Fukušimi?
O: Jedrsko nesrečo v Fukušimi je povzročila vrsta nenehnih okvar opreme, taljenje reaktorjev in izpusti radioaktivnih snovi v jedrski elektrarni Fukušima Daiči po potresu in cunamiju v kraju Tōhoku 11. marca 2011.
V: Koliko reaktorjev je v času potresa vzdrževala družba TEPCO?
O: V času potresa je družba Tokyo Electric Power Company (TEPCO) vzdrževala šest ločenih jedrskih reaktorjev.
V: Kaj se je zgodilo, ko so se vsi reaktorji samodejno zaustavili?
O: Po samodejni zaustavitvi vseh reaktorjev je bila poplavljena celotna elektrarna, vključno z nizko ležečimi generatorji in električnimi stikali v kleteh reaktorjev ter zunanjimi črpalkami za oskrbo s hladilno morsko vodo. Povezava z električnim omrežjem je bila prekinjena in vsa energija za hlajenje je bila izgubljena, kar je povzročilo pregrevanje reaktorjev.
V: Kaj naj bi bila ena od posledic te nesreče?
O: Ena od posledic, ki naj bi jo povzročila ta nesreča, je, da svetovne meritve joda-131 in cezija-137 kažejo, da so izpusti iz Fukušime enako veliki kot tisti iz Černobila leta 1986. Poleg tega je bila prepovedana prodaja hrane, pridelane na območjih v okolici Fukušime, zaradi onesnaženosti s plutonijem, ki je bila odkrita v vzorcih zemlje, odvzetih v bližini elektrarne.
V: Kako so bili delavci izpostavljeni sevanju?
O: Delavci so bili izpostavljeni sevanju, ko so stali v vodi znotraj bloka 3, zaradi česar so bili izpostavljeni sevanju do 6000 mSv pri gležnjih.
V: Kako je ta dogodek vplival na načrte za prihodnje jedrske elektrarne?
O: Ta dogodek je vodilne države porabnice energije spodbudil k pregledu varnostnih ukrepov za obstoječe reaktorje, hkrati pa je vzbudil dvom o hitrosti in obsegu načrtovanih širitev po svetu. Posledično je Mednarodna agencija za energijo prepolovila svojo oceno, da bodo do leta 2035 zgrajene dodatne jedrske proizvodne zmogljivosti.
