FUKUŠIMA, OPIS AKCIDENTA I POSLEDICE NA OKOLINU

ZEMLjOTRES

Dana 11.03.2011 izuzetno veliki cunami (tsunami), neposredno posle jakog zemlotresa, po Rihteru M=9, preplavio je nuklearnu elektranu Fukushima Daiichi. Zemljotres se dogodio ispod mora na rastojanju oko 70 km istočno od Oshika poluostrva na dubini od 32 km.

Ovo je najjači zemljotres koji je ikada pogodio Japan i peti po snazi u svetu od 1900 godine od kada postoji zvanična moderna statistika. Ovaj zemljotres je izazvamo cunami koji je po nekim podacima dostizao visini i do 40 m, u prefekturi Iwate.

Visina talasa u oblasti Fukušime je bila izmedju 8 i 14 m. Vlasti Japana su objavile podatke o žrtvama: 15854 mrtvih, 3155 nestalih osoba i oko 27000 povredjenih.

NUKLEARNA ELEKTRANA FUKUSHIMA

DAIICHI Fukushima Daiichi nuklearna elektrana se sastojala od 6

odvojenih nuklearnih reaktora. Svi reaktori su tipa “ključale vode” i projektovani su, korišćeni i održavani od Tokijske Električne kompanije,Tokyo Electric Power Company TEPCO.

Elektrana je imala zaštitni zid koji je bio namenjen da zaustavi talas cunamija do visine od 5.7 m. Očito, ovo nije bilo dovoljno visoko da zaustavi i zaštiti elektranu od cunamija, koji se dogodio 11.03.2011.

LOKACIJA NUKLEARNE ELEKTRANE FUKUŠIMA

PRE AKCIDENTA

CUNAMI

Elektrana je imala zaštitni zid, visine 5.7 m, ali to nije bilo dovoljno da se zaštiti od cunamija visine 8-14 m, koji je do elektrane dospeo 15 minuta posle zemljotresa. Celokupna elektrana je poplavljena, uključujuči i niskoležeće generatore i mnogobrojne električne uredjaje u podzemnim prostorijama elektrane. Došlo je do prekida električnih kablova koji spajaju elektranu i elektroenergetsku mrežu.

DODATNA PRODUKCIJA ENERGIJE (fizička pozadina akcidenta i naknadnih

dogadjaja) U trenutku akcidenta reaktori su automatski ugašeni.

Medjutim, količina fisionih produkata u gorivu je bila velika.

Oko 6 % ukupne energije oslobodjene u fisiji se oslobodi kasnije preko beta i gama raspada fisionih produkata. Kako se po aktu fisije, usrednjeno uzev oslobodi oko 200 MeV, ovo znači da na beta(minus) i gama raspad ode oko 12 MeV energije po jednom jezgru urana koje je prethodno doživelo fisiju. Kako je zapremina reaktorskog jezgra velika, ovo zračenje se uglavnom apsorbuje u samom reaktoru i na kraju se pretvara u toplotu.

Ppregrevanje reaktora i bazena sa istrošenim gorivom

Postojala su tri nezavisna sistema hladjenja reaktora i sva tri su otkazala, jedan po jedan. Neki su otkazali usled prekida napajanja električnom energijom, drugi usled toga što su generatori za slučaj akcidenta bili preplavljeni vodom.

Usled nepostojanja bilo kakvog hladjenja, temperatura u reaktorima je počela da raste. Takodje došlo je do zagrevanja bazena sa istrošenim gorivom, sve usled radioaktivnog raspada fisionih produkata.

Ubrzo posle cunamija pojavili su se znaci delimičnog topljenja jezgara reaktora 1, 2 i 3.

INTERAKCIJA VODENE PARE SA ZIRKONIJUMOM I DRUGIM METALIMA

Cirkonijum se nalazi u konstrukcionim elementima napravljenim od nerdjajućih čelika, koji se koriste za pravljenje cevi za vodjenje vodene pare.

Najvažnija je reakcija izmedju vodene pare i zirkonijuma na visokim temperaturama. Kao rezultat interakcije cirkonijuma i molekula vodene pare, dolazi do oksido-redukcione reakcije, pri kojoj, cirkonijum uzima atom kiseonika iz molekula vode. Ostaju atomi vodonika u reaktorskom jezgru. Drugi metali, takodje prisutni u konstrukcionim elementima, mogu takodje da deluju na

sličan način.

Eksplozije i požari

Vodonik stvoren u hemijskim reakcija se nagomilao, eksplodirao je i uništio krovove reaktorskih zgrada blokova 1, 3 i 4.

Eksplozija na reaktoru 3 je oštetila zgradu reaktora 4. Postoje spekulacije da je vodonik stvoren u bloku 3 dospeo do bloka 4 kroz podzemne tunele koji povezuju zgrade ovih reaktora.

Takodje dogodila se i eksplozija na reaktoru No2. Bazeni sa istrošenim gorivom reaktora 1-4 su počeli

takodje da se zagrevaju usled smanjenja nivoa vode u njima. Stalna produkcija toplote usled radioaktivnog raspada i zračenja fisionih produkata je takodje uzrok ovom zagrevanju. Dvo časovni požar 16. Marta.

Najkomplikovaniji nuklearni akcident u istoriji. Svi blokovi i bazeni imaju svoju priču. Reaktori 5 i 6 su pretrpeli manja oštećenja.

Znatno komplikovanije od Černobiljskog akcidenta, gde je samo jedan reaktor oštećen.

Teško za saniranje.

Fotografije, 12.03.2011.

20.03.2011.

20.03.2011, reactori 1,2,3 i 4 (s leva u desno)

17.03.2011. Reactor No3.

SANACIJA ACCIDENTA

Evakuacija stanovništva u krugu od 20 km, odmah nakon akcidenta.

Glavni problem je hladjenje reaktora i bazena sa isluženim gorivom. Bilo kakav rad je ozbiljno ometen visokim novoima zračenja u blizini reaktora i samom krugu elektrane. Prema nekim izveštajima izmerene su efektivne doze od 400 mSv/h u krugu elektrane

Podsetimo se da je srednja smrtna doza izmedju 4 i 8 Sv.

Da bi se reaktori ohladili i stabilisali, voda je neprekidno ubacivana u sisteme za hladjenje i kroz otvore za slučaj požara.

Morska voda je korišćena u prvoj fazi hladjenja ali je to izazvalo kontaminaciju okeanske vode.

Prostiranje radioaktivne kontaminacije u atmosferi

Prostiranje u okeanu

Situacija u Fukushima Daiichi nuklearnoj elektrani ostaje vrlo teška i ozbiljna. TEPCO planira potpuno uklanjanje celokupne elektrane u narednih 30 – 40 godina.

Glavni kanali širenja kontaminacije

Kontaminacija okeanske vode se širi putem morskih struja.

Kontaminacija vazduha se širi permanentnim vazdušnim strujanjima.

Kontaminacija ostatka sveta

Radioaktivna kontaminacija je otkrivena u mnogim delovima severne hemisfere, uključujući Evropu, Aziju i Severnu Ameriku. Nema kontaminacije južne polulopte, jer nema izmene vazdušnih masa preko ekvatora.

Postoji obilje publikovanih podataka u poslednjih nekoliko meseci o radioaktivnosti u raznim sredinama, (vazduh, kišnica, tlo ).

Opšti zaključak je da je nivo radioaktivne kontaminacije u Evropi vrlo mali, usled velikog razblaženja, a na nekim mestima je i ispod granica detekcije.

Kontaminacija Evrope

Kišnica je kontaminirana 131I do 1.0 Bq/L. Takodje 137Cs je ispod 1 Bq/L.

Radioaktivnost vazduha se meri filtriranjem tj., propuštanjem vazduha preko filtera, koji se mere nakon toga na gama spektrometrima.

Kontaminacija Evrope sa 131I. Scala mBq/m3 vazduha

(Bosew etc)

Doze

Doze u Evropi su reda 1 µSv od 131I. Ovo je zanemarljivo i ne može doprineti nikakvom merljivom efektu po zdravlju stanovništva.

Npr., srednja svetska vrednost doze od prirodnog zračenja je reda 2.4 mSv/god.