Fukushima Daiichi: Atomkraftværket, ulykken i 2011 og konsekvenser
Fukushima Daiichi 2011: Gennemgang af ulykken, årsager, TEPCO's rolle og langsigtede konsekvenser for atomkraft, miljø og energipolitik.
Fukushima Daiichi atomkraftværk (også kaldet Fukushima I) er et inaktivt atomkraftværk i byen Ōkuma i Fukushima præfektur i Japan. Fukushima Daiichi var det første atomkraftværk, der blev bygget og drevet udelukkende af Tokyo Electric Power Company (TEPCO).
I marts 2011 var der nukleare nødsituationer på kraftværket og på nogle andre japanske atomkraftværker, hvilket rejste spørgsmål om atomkraftens fremtid. Efter Fukushima-atomkatastrofen halverede Det Internationale Energiagentur sit skøn over den yderligere nukleare produktionskapacitet, der skal bygges inden 2035.
Kraftværkets opbygning
Fukushima Daiichi bestod af seks reaktorenheder (nummereret 1–6), alle af typen koge-vand-reaktor (BWR). Anlæggene blev bygget i 1960'erne og 1970'erne og havde både reaktorer og tilhørende spent-fuel bassiner til opbevaring af brugt brændsel. Anlægget lå tæt ved kysten, hvilket gjorde det sårbart over for hav påvirkninger.
Ulykken i marts 2011 — forløb
Den 11. marts 2011 ramte et voldsomt jordskælv (Tōhoku) med efterfølgende tsunami Japans nordøstkyst. Jordskælvet og tsunamien medførte øjeblikkeligt strømsvigt (tab af off-site power) på Fukushima Daiichi. Nødstrømsgeneratorerne, som skulle drive kølesystemerne, blev oversvømmet og ude af funktion, og flere reaktorer mistede effektiv køling. Manglende køling førte til overophedning, delvis eller fuldstændig smeltning af kernebrændslet (kernesmelte) i enhederne 1–3. Brint dannet ved kemiske reaktioner eksploderede i reaktorbygningerne i enhederne 1, 3 og 4; enhed 4 var ved tidspunktet ude af drift, men havde store mængder brugt brændsel i sit bassin.
Strålingsudslip og humanitære konsekvenser
Hændelsen medførte frigivelse af radioaktive materialer til luft og hav i varierende mængder. Som konsekvens blev store områder omkring anlægget evakueret; over 100.000 mennesker blev tvangsflyttet fra deres hjem i de mest berørte zoner. Evakuering, tab af hjem og sociale forstyrrelser gav omfattende humanitære og psykosociale følger for de berørte befolkninger.
Internationale fagorganer som IAEA og UNSCEAR har gennemført vurderinger. Rapporterne konkluderede blandt andet, at bortset fra de mest udsatte redningsarbejdere ikke var tegn på et bredt mønster af akutte strålingsrelaterede dødsfald i befolkningen. Samtidig er de langsigtede sundhedseffekter, herunder potentielle øgede kræftrisici, blevet fulgt tæt i epidemiologiske studier; konklusionerne peger på, at de direkte strålingsmæssige helbredseffekter i befolkningen sandsynligvis bliver begrænsede, men at den psykiske belastning og de sociale konsekvenser er betydelige.
Miljø og forureningshåndtering
TEPCO har siden ulykken arbejdet med at dæmme op for og behandle forurenet kølevand, som opstår ved nedkøling af reaktorerne og fra grundvandsinfiltration. Vandet renses blandt andet med et system kaldet ALPS (Advanced Liquid Processing System) for at fjerne mange radioisotoper, hvorefter det opbevares i store tanke på anlægget. Opsamling, behandling og opbevaring af disse store vandmængder har skabt tekniske og politiske udfordringer, og spørgsmålet om en kontrolleret udledning af behandlede vandmængder i havet har været omstridt både nationalt og internationalt. IAEA har gennemført vurderinger og overvågning af behandlings- og udledningsplaner for at sikre, at de ligger inden for internationale sikkerhedsrammer.
Nedlukning, oprydning og tidshorisont
Oprydning og dekontaminering af Fukushima Daiichi er et langvarigt og teknisk komplekst projekt, forventet at strække sig over årtier. Processen omfatter fjernelse af smeltet brændsel, oprensning af forurenede materialer, dekontaminering af jord og bygninger samt sikkert opbevarings- og slutdeponering af affald. At fjerne det smeltede brændsel fra reaktorene vurderes som særligt udfordrende og risikofyldt, og arbejdet kræver udvikling af specialudstyr og fjernopererede teknologier. De samlede tidsrammer for fuldstændig nedlukning og rengørelse anslås ofte til mindst 30–40 år.
Politiske og energipolitiske konsekvenser
Ulykken udløste omfattende debat om atomkraft i Japan og internationalt. Japan lukkede midlertidigt for mange af sine reaktorer, indførte strammere sikkerhedskrav og etablerede ny regulering. Nogle lande ændrede deres energipolitik som direkte reaktion på Fukushima; blandt andet blev der i visse lande besluttet at fremskynde udfasning af kernekraft eller revidere planerne for udbygning. Internationalt førte ulykken til skærpede krav til sikkerhed, risikovurdering og beredskab for anlæg tæt på kystzoner og i områder med seismisk aktivitet.
Ansvar, økonomiske følger og samfund
TEPCO fik enorme erstatnings- og oprydningsomkostninger som følge af ulykken. Virksomheden modtog økonomisk støtte fra staten, og håndteringen af kompensationskrav, oprydning og genbosættelse har haft store økonomiske og sociale omkostninger. På lokalt plan har fiskeri, landbrug og lokalsamfund været hårdt ramt af forurening, mistillid og langvarige restriktioner.
Overvågning og læring
Hendelsen ved Fukushima Daiichi har ført til styrket internationalt samarbejde omkring nuklear sikkerhed, forbedrede nødprocedurer og fokus på ekstreme, lav-sandsynlighed-hændelser (såkaldte "black swan"-scenarier). Løbende overvågning af miljøet, sundhedsopfølgning og gennemsigtig kommunikation er centrale elementer i efterspillet for at genoprette tillid og reducere langsigtede risici.
Bemærk: Situationen omkring oprydning, behandlet vand og politiske beslutninger har udviklet sig over tid. Internationale og nationale rapporter samt tekniske vurderinger fra bl.a. IAEA er nyttige kilder til de nyeste oplysninger.
Under den nukleare nødsituation i Fukushima i Japan i 2011 blev tre atomreaktorer beskadiget af eksplosioner.
De nukleare reaktorer
Atomreaktorerne til blok 1, 2 og 6 blev leveret af General Electric, atomreaktorerne til blok 3 og 5 af Toshiba og blok 4 af Hitachi. Det arkitektoniske design for General Electrics enheder blev udført af Ebasco. Alt byggearbejde blev udført af Kajima. Siden september 2010 har enhed 3 været forsynet med MOX-brændsel|mixed-oxide (MOX)-brændsel. Enhederne 1-5 havde/har en indeslutningsstruktur af Mark 1-typen (pæreformet torus), enhed 6 har en indeslutningsstruktur af Mark 2-typen (over/under).
Enhed 1 er en 439 MW kogevandsreaktor (BWR3), der blev bygget i juli 1967. Den begyndte at producere elektricitet kommercielt den 26. marts 1971 og skulle efter planen lukkes ned i marts 2011. Den blev beskadiget under jordskælvet og tsunamien i Sendai i 2011. Reaktoren havde et højt atom- og jordskælvssikkerhedsniveau, da den blev bygget, men den er nu både gammel og forældet. Ingen vidste, at et så slemt jordskælv kunne ske i Japan. Enhed 1 blev konstrueret til et jordskælv med en spidsbelastning af jordskælvsaccelerationen på 0,18 g (1,74 m/s2 ) og et seismisk reaktionsspektrum baseret på jordskælvet i Kern County i 1952. Alle enheder blev inspiceret efter Miyagi jordskælvet i 1978, hvor den seismiske jordacceleration var 0,125 g (1,22 m/s2 ) i 30 sekunder, men der blev ikke konstateret nogen skader på reaktorens kritiske dele.
| Enhed | Type | Først blev atomisk "kritisk | Produceret elektrisk energi | Reaktor leveret af | Designet af | Bygget af |
| Fukushima I - 1 | BWR-3 | oktober 1970 | 460 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 2 | BWR-4 | 18. juli 1974 | 784 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 3 | BWR-4 | 27. marts 1976 | 784 MW | Toshiba | Toshiba | Kajima |
| Fukushima I - 4 | BWR-4 | 12. oktober 1978 | 784 MW | Hitachi | Hitachi | Kajima |
| Fukushima I - 5 | BWR-4 | 18. april 1978 | 784 MW | Toshiba | Toshiba | Kajima |
| Fukushima I - 6 | BWR-5 | 24. oktober 1979 | 1.100 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 7 (planlagt) | ABWR | oktober 2016 | 1.380 MW | |||
| Fukushima I - 8 (planlagt) | ABWR | oktober 2017 | 1.380 MW |
En typisk BWR Mark I-indkapsling af paneltypen, som den anvendes i enhed 1-5.
2011 Fukushima atomkatastrofe
Se også: Fukushima atomkatastrofe
I marts 2011, kort efter jordskælvet og tsunamien i Sendai, ryddede den japanske regering folk fra området omkring værket og iværksatte lokale nødlove i Fukushima I. Ryohei Shiomi fra Japans nukleare sikkerhedsstyrelse var bekymret for risikoen for en nedsmeltning i enhed 1. Den næste dag sagde kabinetschef Yukio Edano, at en delvis nedsmeltning på enhed 3 var "meget mulig".
Nuclear Engineering International-gruppen havde rapporteret, at blok 1, 2 og 3 automatisk blev lukket ned. Enhederne 4, 5 og 6 var allerede blevet lukket ned for vedligeholdelse. Backup-generatorer blev beskadiget af tsunamien; de startede først, men stoppede efter en time senere.
Japans regering sagde, at der var tale om en nuklear nødsituation, da køleproblemerne opstod, da backup-dieselgeneratorerne brød sammen. Køling er nødvendig for at fjerne nedbrydningsvarme, selv når et værk er lukket ned, på grund af de langvarige atomreaktioner. Hundredvis af japanske tropper skulle være i gang med at transportere generatorer og batterier til stedet.
Rapporter om skader på reaktorer og generatorer (09.53 UTC, 16-3-2011)
Efter at pumperne fra reserveldieselgeneratorerne brød sammen, var nødbatterierne tomme efter ca. otte timer. Batterier fra andre kernekraftværker blev sendt til stedet, og mobile el- og dieselgeneratorer ankom inden for 13 timer, men arbejdet med at tilslutte bærbare generatorer til at drive vandpumperne var stadig i gang kl. 15.04 den 12. marts. Dieselgeneratorerne ville normalt blive tilsluttet ved hjælp af et koblingsgear i et kælderområde i kraftværkets bygninger, men dette område var blevet oversvømmet af tsunamien.
Data anslået af JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).
| Status for reaktorerne kl. 22:00 den 21. marts JST | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Elektrisk effekt (MWe) | 460 | 784 | 784 | 784 | 784 | 1100 |
| Reaktortype | BWR-3 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-5 |
| Driftsstatus ved jordskælv | I drift | I drift | I drift | Afbrydelse (uden brændstof) | Afbrydelse (planlagt) | Afbrydelse (planlagt) |
| Niveau af brændstofskader | 70% beskadiget | 33% beskadiget | Beskadiget | Ikke beskadiget | Ikke beskadiget | Ikke beskadiget |
| Skadesniveau for primær indeslutning | Ikke beskadiget | Mistanke om skade | Kan være "Ikke beskadiget" | Ikke beskadiget | Ikke beskadiget | Ikke beskadiget |
| Kernekølesystem 1 (ECCS/RHR) | Ikke funktionel | Ikke funktionel | Ikke funktionel | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt, vekselstrøm til rådighed | Ikke nødvendigt, vekselstrøm til rådighed |
| Kernekølesystem 2 (RCIC/MUWC) | Ikke funktionel | Ikke funktionel | Ikke funktionel | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt |
| Skadesniveau i bygningen (sekundær indeslutning) | Stærkt beskadiget ved eksplosion | Let beskadiget af eksplosion | Stærkt beskadiget ved eksplosion | Stærkt beskadiget ved eksplosion | Ventilationshuller boret i taget | Ventilationshuller boret i taget |
| Miljøpåvirkning (målt nord for servicebygningen) | 2019 µSv/time kl. 15:00, 21. marts | |||||
| Trykbeholder, vandniveau | Brændstof, der er helt eller delvist udsat | Brændstof, der er helt eller delvist udsat | Brændstof, der er helt eller delvist udsat | Sikker | Sikker og i kold nedlukning | Sikker og i kold nedlukning |
| Trykbeholder, trykbeholder, tryk | Stabil | Ukendt | Ukendt | Sikker | Sikker | Sikker |
| Tryk i indeslutningsenheden | Stabil | Stabil | Faldende | Sikker | Sikker | Sikker |
| Blev der sprøjtet havvand ind i reaktorkernen? | Fortsættelse af | Fortsættelse af | Fortsættelse af | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt |
| Blev der sprøjtet havvand ind i den primære indeslutningsbeholder? | Fortsættelse af | Skal afgøres | Fortsættelse af | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt |
| Udluftning af indeslutningsenhed | Ja, men midlertidigt stoppet | Ja, men midlertidigt stoppet | Ja, men midlertidigt stoppet | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt | Ikke nødvendigt |
| Skadesniveau for brugt brændstof | Ukendt, vandindsprøjtning overvejes | Ukendt, havvandsinjektion blev foretaget den 20. marts | SFP-vandniveau | SFP-vandniveau | SFP-kølekapaciteten er blevet genvundet | SFP-kølekapaciteten er blevet genvundet |
| Evakueringsområdets radius | 20 km fra NPS | |||||
| INES | Niveau 5 (skønnet af den japanske NISA og accepteret af den internationale IAEA); niveau 6 (skønnet af den franske og finske atomkraftmyndighed); de facto niveau 5 (indeslutningen af reaktorkernen er blevet brudt). | |||||
Senere blev enhed 4 på det nærliggende Fukushima II-kernekraftværk også lukket ned af sikkerhedssystemerne. Nu er der en ekstern strømkilde til rådighed, men skadesniveauet på værket er slemt.
Foreslået langsigtet sikkerhedsaktivitet
Bor
Embedsmænd har overvejet at lægge strålingsdræbende borsyre, borholdige plastperler eller borcarbidkugler i bassinerne med brugt brændsel for at absorbere neutroner. Frankrig fløj 95 tons bor til Japan den 17. marts 2011. Neutroner absorberes af borsyre, som er blevet sprøjtet ind i reaktorkerne, men det er uklart, om bor også blev inkluderet i slangen og brandbilernes vandsprøjtning af SFP'erne.
En "sarkofaggrav" og flydende metal
Den 18. marts rapporterede nyhedsbureauet Reuters, at Hidehiko Nishiyama, en talsmand for Japans atomagentur, blev spurgt om at begrave reaktorerne i en grav af sand og beton og sagde: "Den løsning er i baghovedet, men vi fokuserer på at køle reaktorerne ned."
Efter Tjernobyl-katastrofen brugte atomsikkerhedsarbejderne 1.800 tons sand og ler til at dække anlægget. Dette skabte et problem, fordi de var varmeisolerende og fangede varmen inde i det. Så først skal der lægges et ikke-fordamperende kølemiddel, f.eks. flydende metal, på det. Når det hele er kølet af, skal der bygges en struktur som f.eks. sarkofaggraven på Tjernobyl-kernekraftværket.
Tokyo Brandvæsenets vandtårn; andre "vandtårn"-brandbiler er blevet indsat i Fukushima.
Implikationer
De nukleare nødsituationer i Fukushima Daiichi og andre nukleare anlæg rejste spørgsmål om fremtiden for kernekraft. Platts har sagt, at "krisen på Japans Fukushima-atomkraftværker har fået førende energiforbrugende lande til at revidere sikkerheden i deres eksisterende reaktorer og har sat spørgsmålstegn ved hastigheden og omfanget af planlagte udvidelser rundt om i verden". Efter Fukushima-atomkatastrofen halverede Det Internationale Energiagentur sit skøn over den yderligere nukleare produktionskapacitet, der skal bygges inden 2035.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er Fukushima Daiichi atomkraftværk?
A: Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant er et atomkraftværk, der ligger i byen Ōkuma i Fukushima Prefecture, Japan.
Q: Hvem drev Fukushima Daiichi-kernekraftværket?
A: Tokyo Electric Power Company (TEPCO) var det eneste selskab, der byggede og drev Fukushima Daiichi-atomkraftværket.
Q: Hvad skete der i marts 2011 på Fukushima Daiichi-kernekraftværket?
A: Der opstod atomkatastrofer på Fukushima Daiichi-atomkraftværket og nogle andre atomkraftværker i Japan i marts 2011.
Q: Hvilken indflydelse havde atomulykkerne på Fukushima Daiichi på atomkraftens fremtid?
A: Atomkatastroferne på Fukushima Daiichi og andre japanske atomkraftværker førte til spørgsmål om atomkraftens fremtid.
Q: Hvad var Det Internationale Energiagenturs reaktion på Fukushima-atomkatastrofen?
A: Efter Fukushima-atomkatastrofen halverede Det Internationale Energiagentur sit skøn over den yderligere atomkraftkapacitet, der skal bygges inden 2035.
Q: Hvornår blev Fukushima Daiichi-kernekraftværket bygget?
A: Fukushima Daiichi-atomkraftværket var det første atomkraftværk, der kun blev bygget og drevet af TEPCO.
Q: Hvor ligger Fukushima Daiichi-kernekraftværket?
A: Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant ligger i byen Ōkuma i Fukushima Prefecture, Japan.
Søge