Skräck från kärnkatastrofen i Fukushima Daiichi

Kärnkatastrofen Fukushima Daiichi var en kärnkraftsolycka vid kärnkraftverket Fukushima Daiichi i Ōkuma, Fukushima prefektur. Efter en större jordbävning inaktiverade en 15 meter lång tsunami strömförsörjningen och kylningen av tre Fukushima Daiichi-reaktorer, vilket orsakade en kärnkraftsolycka den 11 mars 2011. Alla tre kärnorna smälte i stort sett under de tre första dagarna. På grund av de höga radioaktiva utsläppen under dagarna 4 till 6 anses det vara den allvarligaste kärnkraftsolyckan sedan 1986 Tjernobylkatastrof, och den enda andra katastrofen som fick nivå 7 -klassificering av International Nuclear Event Scale (INES).

Strålning är en skrämmande sak. Du kan inte se, smaka eller känna det, men vi vet alla att exponering kan orsaka cancer, liksom i extrema fall kan det bryta ner våra kroppsceller och leda oss till en hemsk död. Så hur mycket fara står vi egentligen inför från Fukushima i Japan?

Kärnkraftsolyckan i Fukushima Daiichi

Kärnkraftverket i Fukushima Daiichi omfattade sex separata kokvattenreaktorer som ursprungligen designades av General Electric (GE) och underhålls av Tokyo Electric Power Company (TEPCO). Olyckan startades av Tōhoku jordbävning och tsunami fredagen den 11 mars 2011. När jordbävningen upptäcktes stängde de aktiva reaktorerna 1, 2 och 3 automatiskt ned sina klyvningsreaktioner.

På andra sidan stängdes reaktorerna 4, 5 och 6 redan som förberedelse för tankning. Men deras förbrukade bränslepooler krävde fortfarande kylning. På grund av reaktorresor och andra nätproblem misslyckades elförsörjningen och reaktorernas nöddieselgeneratorer startade automatiskt. Kritiskt sett drev de pumparna som cirkulerade kylvätska genom reaktorernas kärnor för att avlägsna nedbrytningsvärme. Dessa pumpar behövdes för att kontinuerligt cirkulera kylvätska genom reaktorkärnorna i flera dagar för att hålla kärnbränslestavarna från överhettning, eftersom stavarna fortsatte att generera sönderdelningsvärme efter att klyvningen hade upphört.

Jordbävningen genererade en 14 meter hög tsunami som svepte över anläggningens sjömur och översvämmade anläggningens nedre grunder runt enhetens 1-4 reaktorbyggnader med havsvatten, fyllde källare och förstörde nödgeneratorer för reaktorer 1–5. Den största tsunamivågan var 13–14 meter hög och träffade cirka 50 minuter efter den första jordbävningen och överväldigade plantans sjömur, som var 10 meter hög. Impaktmomentet spelades in med en kamera.

Sedan generatorerna förstördes i tsunamin bytte ström till anläggningens styrsystem nu till batterier som är avsedda att ge ström i cirka åtta timmar. Ytterligare batterier och mobila generatorer skickades till platsen, men försenades av dåliga vägförhållanden. Den första kom 9:00 den 11 mars, nästan sex timmar efter att tsunamin slog till.

Kärnkylning var nu beroende av sekundära nödpumpar som drivs av reservbatterier, men dessa tog slut den 12 mars, en dag efter tsunamin. Vattenpumparna stannade och reaktorerna började överhettas. Avsaknaden av kylvatten ledde så småningom till tre kärnvapensmältningar, tre vätexplosioner och radioaktiv förorening i enheterna 1, 2 och 3 mellan 12 och 15 mars.

I reaktorerna 1, 2 och 3 orsakade överhettning en reaktion mellan vattnet och zirkaloyen - en zirkoniumlegering som används i kärnteknik, som beklädnad av bränslestavar i kärnreaktorer, särskilt vattenreaktorer - som skapar vätgas. Som ett resultat inträffade ett antal väte-luft-kemiska explosioner, den första i enhet 1 den 12 mars och den sista i enhet 4 den 15 mars.

Den förbrukade bränslepoolen i tidigare avstängd reaktor 4 ökade i temperatur den 15 mars på grund av sönderfallsvärme från nyutvecklade använda kärnbränslestavar, men kokade inte tillräckligt för att exponera bränslet. De två generatorerna i kylreaktorn 6 var oskadade och var tillräckliga för att pressas i drift för att kyla den närliggande reaktorn 5 tillsammans med sin egen reaktor, vilket avvärde de överhettningsproblem som de andra reaktorerna drabbades av.

Misslyckade försök gjordes för att ansluta bärbar generator för att driva vattenpumpar. Felet berodde på översvämningar vid anslutningspunkten i Turbine Hall -källaren och frånvaron av lämpliga kablar. TEPCO bytte sina ansträngningar till att installera nya linjer från nätet. En generator vid enhet 6 återupptog driften den 17 mars, medan extern ström återvände till enheterna 5 och 6 först den 20 mars.

Påverkan av kärnkatastrofen i Fukushima

Dagarna efter olyckan tvingade strålning till atmosfären regeringen att förklara en allt större evakueringszon runt anläggningen, som kulminerade i en evakueringszon med en radie på 20 km. Sammantaget evakuerades cirka 154,000 XNUMX invånare från samhällen som omger anläggningen på grund av stigande nivåer av omgivande joniserande strålning orsakad av luftburet radioaktiv kontaminering från de skadade reaktorerna.

Stora mängder vatten förorenat med radioaktiva isotoper släpptes ut i Stilla havet under och efter katastrofen. Michio Aoyama, professor i radioisotopgeovetenskap vid Institute of Environmental Radioactivity, har uppskattat att 18,000 137 terabecquerel (TBq) radioaktivt cesium 2013 släpptes ut i Stilla havet under olyckan, och 30 var 137 gigabecquerel (GBq) cesium 1.5 fortfarande kvar rinner ut i havet varje dag. Anläggningens operatör har sedan dess byggt nya väggar längs kusten och också skapat en XNUMX km lång ”isvägg” av frusen jord för att stoppa flödet av förorenat vatten.

Det har pågått kontroverser om katastrofens hälsoeffekter, men en rapport från FN: s vetenskapliga kommitté för effekterna av atomstrålning (UNSCEAR) och Världshälsoorganisationen från 2014 beräknade ingen ökning av missfall, dödfödda eller fysiska och psykiska störningar hos spädbarn född efter olyckan. Ett pågående intensivt saneringsprogram för att både sanera drabbade områden och avveckla anläggningen kommer att ta 30 till 40 år, uppskattar anläggningsledningen.

Den 5 juli 2012 fann National Diet of Japan Fukushima Nuclear Accident Independent Investigation Commission (NAIIC) att orsakerna till olyckan hade varit förutsägbara och att anläggningsoperatören Tokyo Electric Power Company (TEPCO) inte hade uppfyllt grundläggande säkerhet krav som riskbedömning, förberedelser för att begränsa säkerhetsskador och utveckla utrymningsplaner.

Nuvarande tillstånd för Fukushima Daiichi -reaktorer

Den 16 mars 2011 uppskattade TEPCO att 70% av bränslet i enhet 1 hade smält och 33% i enhet 2, och att enhet 3: s kärna också kan skadas. Från och med 2015 kan man anta att det mesta bränslet smält genom reaktortryckskärlet (RPV), allmänt känt som "reaktorkärnan", och vilar på botten av det primära inneslutningskärlet (PCV), efter att det har stoppats av PCV -betong. I juli 2017 smält en fjärrstyrd robot som för första gången filmades tydligen smält bränsle, strax under reaktortryckkärlet i enhet 3. I januari 2018 bekräftade en annan fjärrstyrd kamera att kärnbränsleavfall låg i botten av enhet 2 PCV , visar bränsle hade undkommit RPV.

Reaktor 4 fungerade inte när jordbävningen slog till. Alla bränslestavar från enhet 4 hade överförts till den använda bränslepoolen på en övre våning i reaktorbyggnaden före tsunamin. Den 15 mars skadade en vätexplosion taket på fjärde våningen i enhet 4, vilket skapade två stora hål i en vägg i den yttre byggnaden. Lyckligtvis skedde det ingen större skada på bränslestavarna i Reactor 4. Men i oktober 2012 sa den tidigare japanska ambassadören i Schweiz och Senegal, Mitsuhei Murata, att marken under Fukushima -enhet 4 sjönk och strukturen kan kollapsa. I november 2013 började TEPCO flytta 1533 bränslestavar i kylpoolen Unit 4 till den centrala poolen. Denna process slutfördes den 22 december 2014.

På andra sidan var reaktor 5 och 6 jämförelsevis under mindre hotfulla förhållanden då både enhet 5 och enhet 6 delade en fungerande generator och ställverk under nödsituationen och uppnådde en framgångsrik kall avstängning, nio dagar efter katastrofen, den 20: e. Mars. Anläggningens operatörer var tvungna att släppa ut 1,320 ton låga nivåer av radioaktivt avfall som samlats in från avloppshålen i havet för att förhindra att utrustning skadas.

Aftermath

Även om det inte förekom några dödsfall från strålningsexponering direkt efter händelsen, fanns det ett antal (icke-strålningsrelaterade) dödsfall under evakueringen av den närliggande befolkningen. Från och med september 2018 var ett cancerfall föremål för en ekonomisk uppgörelse, till familjen till en tidigare stationsarbetare. medan cirka 18,500 1,500 människor dog på grund av jordbävningen och tsunamin. Den maximala förutspådda möjliga cancerdödligheten och morbiditetsuppskattningen enligt den linjära no-threshold-teorin är 1,800 XNUMX respektive XNUMX XNUMX, men med den starkaste tyngden av bevis som ger en uppskattning mycket lägre inom intervallet några hundra. Dessutom steg andelen psykisk nöd bland evakuerade femfaldigt jämfört med det japanska genomsnittet på grund av erfarenheten av katastrofen och evakueringen.

År 2013 angav Världshälsoorganisationen (WHO) att invånarna i området som evakuerades utsattes för låga mängder strålning och att strålningsinducerade hälsoeffekter sannolikt kommer att vara låga.

Förorenat vatten - ett hot mot mänskligheten

En frusen jordbarriär konstruerades i ett försök att förhindra ytterligare förorening av nedsänkt grundvatten med nedsmält kärnbränsle, men i juli 2016 avslöjade TEPCO att isväggen inte hade hindrat grundvattnet från att strömma in och blandas med mycket radioaktivt vatten inuti det förstörda reaktorbyggnader och tillade att ”dess yttersta mål har varit att” begränsa ”grundvatteninflödet, inte stoppa det”. År 2019 hade isväggen minskat inflödet av grundvatten från 440 kubikmeter per dag 2014 till 100 kubikmeter per dag, medan förorenad vattenproduktion minskade från 540 kubikmeter per dag 2014 till 170 kubikmeter per dag.

Från och med oktober 2019 lagrades 1.17 miljoner kubikmeter förorenat vatten i anläggningsområdet. Vattnet behandlas av ett reningssystem som kan avlägsna radionuklider, förutom tritium, till en nivå som japanska regler tillåter utsläpp till havet. I december 2019 hade 28% av vattnet renats till önskad nivå, medan resterande 72% behövde ytterligare rening. Tritium, en sällsynt radioaktiv isotop av väte som produceras i kärnreaktioner, kan dock inte separeras från vattnet. I oktober 2019 var den totala mängden tritium i vattnet cirka 856 terabecquerels och den genomsnittliga tritiumkoncentrationen var cirka 0.73 megabecquerels per liter.

En kommitté som inrättades av den japanska regeringen drog slutsatsen att det renade vattnet skulle släppas ut i havet eller förångas i atmosfären. Kommittén beräknade att tömning av allt vatten till havet på ett år skulle orsaka en strålningsdos på 0.81 mikrosiever (μSv) till lokalbefolkningen, medan avdunstning skulle orsaka 1.2 mikrosiever (μSv). Som jämförelse får japaner 2100 mikrosieverts (motsvarar 2.1 mSv) per år från naturlig strålning. Tänk på att 1mSv är den årliga dosgränsen för allmänheten, medan för proffs kan den vara upp till 50mSv per år.

International Atomic Energy Agency (IAEA) anser att metoden för beräkning av doser är lämplig. Vidare rekommenderar IAEA att ett beslut om vattenförvaring måste fattas snarast. Trots de försumbara doserna är den japanska kommittén orolig för att vattenförvaring kan orsaka ryktet till prefekturen, särskilt för fiskeindustrin och turismen. Tankar som används för att lagra vattnet förväntas fyllas till sommaren 2022. Fyra FN -människorättsexperter uppmanade den japanska regeringen att inte skynda på att släppa ut radioaktivt vatten från kärnkraftverket i Fukushima i havet tills samråd har gjorts med drabbade samhällen och grannländer.

Utredningsrapporter om kärnkatastrofen i Fukushima Daiichi

År 2012 avslöjade Fukushima Nuclear Accident Independent Investigation Commission (NAIIC) kärnkraftsolyckan var ”konstgjord” och att de direkta orsakerna till olyckan var alla förutsebara före den 11 mars 2011. Rapporten visade också att kärnkraften i Fukushima Daiichi Anläggningen kunde inte motstå jordbävningen och tsunamin. TEPCO, tillsynsorganen (NISA och NSC) och regeringsorganet som främjar kärnkraftsindustrin (METI) misslyckades alla med att korrekt utveckla de mest grundläggande säkerhetskraven - som att bedöma sannolikheten för skada, förbereda sig för att innehålla säkerhetsskador från en sådan katastrof och utveckla evakueringsplaner för allmänheten vid allvarlig strålningsutsläpp.

TEPCO erkände för första gången den 12 oktober 2012 att det inte hade vidtagit starkare åtgärder för att förhindra katastrofer av rädsla för att bjuda in stämningar eller protester mot sina kärnkraftverk. Det finns inga tydliga planer för avveckling av anläggningen, men uppskattningen av anläggningsledningen är trettio eller fyrtio år.

slutord

I juli 2018 har en robotprob funnit att strålningsnivåerna förblir för höga för att människor ska kunna arbeta inne i en av Fukushimas reaktorbyggnader. Under kärnmältningshändelserna i Fukushima släpptes radioaktivitet som fina partiklar som reste i luften, en tid för tiotals kilometer, och bosatte sig på den omgivande landsbygden. Atmosfären påverkades inte i en märkbar skala, eftersom den överväldigande majoriteten av partiklarna bosatte sig antingen i vattensystemet eller jorden som omger växten.

Nästan 9 år har gått sedan kärnkraftsolyckan i Fukushima Daiichi inträffade. Nu har många invånare flyttat hem - och gått vidare och byggt om sina liv någon annanstans. Andra är rädda för att återvända till ett område som en gång hade täckts med radioaktiva partiklar. Ändå börjar vissa människor filtrera tillbaka i Fukushimas närområde. År 2018 började turer för att besöka katastrofområdet Fukushima. Från Tjernobyl till Tokaimura till Fukushima, i varje kärnkatastrof, lärde vi oss att människor faktiskt är kapabla att hantera ett kärnkraftsprojekt eller ett kraftverk genom att följa de rätta förfarandena, reglerna och förordningarna men vi håller oss slarviga med allt detta tills vi står inför en stor förlust av mänskligheten pga. detta.