Több mint két hónapja történt Japán történetének egyik legpusztítóbb földrengése, amely komoly károkat okozott a Fukusima Daiichi atomerőműben. Jelen helyzetelemzés célja, hogy összefoglalja a fukushimai atomerőmű balesetének elmúlt egy hónapban bekövetkezett fő fejleményeit és azok következményeit. A sok esemény miatt az értékelés nem azzal az igénnyel készült, hogy mindenre kitérjen, de a műszaki szempontból releváns kérdéseket igyekszik tárgyalni.
A japán kormány és az üzemeltető cég (Tepco) legfontosabb célja jelen időszakban a helyzet stabilizálása, az érintett reaktorok és pihentető medencék megbízható, stabil hűtésének helyreállítása. Csak ezt követően lehet megkezdeni a helyreállítási munkálatokat. Sok híradásban szerepelt, hogy dolgoznak az ún. biztonságos lehűtött állapot elérésén, amihez még több hónapra lesz szükségük. Ez azt jelenti, hogy a reaktorokat 100 °C hőmérséklet alá kell hűteniük a lehűtött leállított állapot deklarálásához
A sugárzási helyzetet illetően elmondhatjuk, hogy a környezeti háttérsugárzás mértékefolyamatosan csökkent az elmúlt hetekben. A legfrissebb publikált adatok szerint Fukushima prefektúrán kívül az összes prefektúrában 0,1 µSv/h alatti értékeket mérnek, ami megfelel a természetes háttérsugárzásnak. Fukushima prefektúrában a kitelepített területeken mérhetőek jelentősebb dózisintenzitások, de itt is időben csökkenő értékekkel. A kitelepítések indokoltak voltak, és várhatóan még hosszabb ideig fenn fognak maradni ezek az intézkedések. A korábban elrendelt ivóvíz-korlátozásokat már feloldották, jelenleg egyetlen faluban él korlátozás a gyermekek számára.
A 2. blokknál kialakult, közvetlenül a tengerbe vezető kibocsátási útvonal megszüntetésével jelentősen csökkent a tengervíz-minták aktivitása. A közvetlenül a telephely mellett (2. blokki vízkivételi szűrőnél) vett minták cézium aktivitás-koncentrációja az elmúlt hónapban például tízezred részére csökkent, és az 1. ábra szerint a távolabbi mintavételipontok némelyikén már nem is mutatható ki, ugyanakkor vannak erős szennyezettségetmutató pontok. Jelenleg további problémát okoz, hogy vélhetően a 3. blokkból szivárogerősen szennyezett víz az óceánba. Mivel az 1., 2. és 3. reaktor épületeiben nagy mennyiségű, erősen radioaktív víz halmozódott fel, ennek a víznek a kezelése nehézségeket okoz, fenn áll a lehetősége további jelentősebb folyékony kibocsátásnak is.
A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (NAÜ) jelentése szerint a lakosság több mint 175 000 tagját vizsgálták meg eddig sugárterhelés szempontjából, de határérték-túllépésről eddig nem érkezett hír. A környezeti dózisteljesítmény kedvező alakulásával szemben továbbra is jelentős problémákat okoz a Fukushima Daiichi telephelyen mérhető sugárzás (jelenleg a legnagyobb érték 391 µSv/h az irodaépület déli oldalán - forrás: NISA), amely megnehezíti az elhárítási munkálatok végzését.
Az elhárításban részt vevő munkások között ketten szenvedtek el a dolgozókra vonatkozó megemelt határértékhez (250 mSv-hez) közeli dózist, a munkálatok során egy munkás életét vesztette, de a mérések szerint ennek oka nem lehetett a sugárterhelés, feltehetően szívrohamot kapott.
Az elhárítási hőfelszabadulást a reaktorok üzemanyagában felhalmozódott hasadási termékek bomlása okozza. Ezt a hőt folyamatosan és stabilan el kell vonni ahhoz, hogy a reaktorok lehűthetőek legyenek. Mindehhez egy jól működő hűtőrendszer szükséges, amellyel a hűtővíz elforrása nélkül, pusztán a víz néhány tíz fokos felmelegedésével a termelődött hőt el lehet szállítani.
Továbbra is folyamatban van a reaktorok és pihentető medencék állapotának felmérése. Az elmúlt időszakban közzétett információk alapján az alábbiak mondhatók el: Az 1. blokk reaktorának üzemanyaga feltehetően még a földrengést követő 16 órán belül teljes egészében megolvadt, jelenleg a reaktortartály alján található. A Tepco szakemberei május elején bejutottak az 1. blokk reaktorépületébe, és többek között a reaktortartály vízszint-mérésének újrakalibrálását is elvégezték, amely alapján valószínű,hogy a tartályon belüli vízszint nem éri el a reaktorzóna alsó síkját sem.
A mérési adatok rekonstrukciója alapján valószínű, hogy a reaktor vízszint az első napoktól kezdve ilyen alacsony volt, ami azt jelenti, hogy az üzemanyag kazetták hőtermelő része a földrengést követő néhány óra elteltétől kezdődően nem kapott hűtést. Ez arra vezetett, hogy kb. 4-5órával a földrengést követően az 1. reaktor üzemanyaga olvadni kezdett, az olvadt üzemanyag pedig lefolyt a reaktortartály aljára. A mért adatok alapján valószínű, hogy a zónaolvadék jelenleg hűtött állapotban van a tartály alsó részén. A Tepco feltételezi, hogyaz olvadék kisméretű lyukakat olvasztott a reaktortartály fenekén is, amelyen keresztül a hűtőközeg egy része a konténmentbe távozik.
Elképzelhető,hogy a konténment tartály is sérült, és a reaktorépületbe is jut erősen szennyezett víz. Ez bizonyosan nehezíteni fogja a helyzet normalizálását és a blokk későbbi leszerelését. A 2. és 3. blokki reaktorok pontos állapota továbbra sem ismert, de az 1. blokki tapasztalatok fényében a Tepco felülvizsgálja ezeket a reaktorokat is, mivel elképzelhető,hogy azokon is megtörtént a teljes zónaolvadás.
Május 8-án a Tepco elvégezte a 4. blokki pihentető medence első víz alatti kamerás vizsgálatát, emellett elvégezték az innen származó vízminta elemzését is. (Ez a pihentető medence azért különösen érdekes, mivel ide helyezték korábban a 4. blokk összes üzemanyagát, és itt történt hidrogén-robbanás március 15-én.) A vizsgálatok azt mutatták, hogy a korábbi feltételezésekkel ellentétben nem valószínű az itt tárolt üzemanyag jelentőssérülése. A jelenleg rendelkezésre álló adatok általunk elvégzett értékelése, valamint ajapán közlemények alapján nagy valószínűséggel állítható, hogy a 4. blokki robbanást a 3. blokkról származó hidrogén okozta. Ez úgy lehetséges, hogy a 3-4. blokkok közös kéménnyel rendelkeztek, így vélhetően a 3. blokki hermetikus védőépületben felgyülemlett hidrogénlefúvatása során - mivel nem volt áram a telephelyen, így a szellőző ventilátorok sem működhettek - a hidrogén egy része a kéményben találkozó vezetékeken keresztül átáramlott a 4. blokki épületbe, és ott felrobbant.
Május 10-én elvégezték a 3. blokki pihentető medence vizuális vizsgálatát is. Itt sokkal jelentősebb károsodás feltételezhető, a Tepco által közzétett felvételek alapján a pihentető medence tele van az épület robbanásából származó törmelékkel, így a kazetták hűtése akadályozott lehet, de a hűtés feltehetően nem szűnt meg (a víz forrása a felvételeken nem figyelhető meg).
A Tepco április közepén közzétette az elhárítási munkálatok várható ütemtervét, amelyben az 1-3. blokkok konténment tartályainak vízzel való feltöltését tervezték. Az 1. blokki zónaolvadás és a feltételezhető konténmenttartály-sérülés miatt a Tepco ezt a tervet módosította: az új tervek szerint a konténment tartály aljából kiszivattyúzzák a vizet, és hőcserélőkön hűtik le, majd visszakeringetik a reaktorokba. A Tepco továbbra is júliusra ígéri a stabil hűtés elérését, bár elképzelhető, hogy az ütemtervet módosítani fogják. Az elhárítási munkák megkönnyítése és a környezeti kibocsátás csökkentéseérdekében megkezdődtek az előkészítő munkák egy könnyűszerkezetes védőépület telepítéséhez az 1. blokk reaktorépülete fölé. Ez a Tepco szerint csökkenti a telephelyi sugárzási szinteket, hiszen abból a levegő szűrőkön keresztül vezethető el, és gyorsabb helyreállítást tesz lehetővé. A továbbiakban a többi reaktort is el szeretnék látnihasonló védőépülettel.
Japánban földrengésre és cunamira mint külső eredetű üzemzavari kezdeti eseményekre méretezik a nukleáris létesítményeket, azonban a tervezés során figyelembevett mértékadó terhelések eltérőek A 2011. március 11-i földrengés és az azt követő cunamihárom atomerőművi telephelyet érintett. A Tokai telephelyen egy blokk üzemel (1978 óta). A blokk épületei a normál tengerszint fölött 8,89 m magasan helyezkednek el. A megfigyelt cunami magasság itt 2011.március 11-én 5,4 m volt, tehát az épületeket a víz nem tudta elárasztani. A külső villamoshálózat kiesése miatt itt is dízelgenerátorok látták el árammal a hűtőrendszereket. A három dízelgenerátor közül kettőn már korábban módosításokat hajtottak végre egy esetleges cunami elleni felkészülésként, és ez a két generátor valóban megőrizte üzemképességét, míg a harmadik (nem módosított) generátor az elárasztás következtében leállt.
A méretezést itt abban az értelemben kell tekinteni, hogy az atomerőmű tervezése során számos külső és belső eredetű kezdeti esemény terheléseit figyelembe veszik, és úgy építik meg az adott atomerőművet, hogy a mértékadó terheléseket az erőmű biztonsági rendszerei le tudják kezelni anélkül, hogy számottevő környezeti kibocsátás bekövetkezne. A Fukushima Daiichi (Fukushima I) telephelyen hat blokk található (1971-1979 között léptek üzembe), a telephely eredeti méretezési cunami magassága 3,122 m, eztkésőbb az ismeretek bővülésével 5,7 m-re módosították. Az épületek a tengerszint fölött 10 méterrel találhatóak, a megfigyelt árhullám magassága 2011. március 11-én 15 m volt. Itt tehát a cunami legalább 5 méteres vízmagassággal árasztotta el az épületeket és rendkívülsúlyos károsodásokat okozott többek között a vízkivételi mű szivattyúiban és az elektromos rendszerekben.
Mivel az üzemzavari dízelgenerátorok ezeken a blokkokon a turbina csarnok aljában találhatóak, és ezeket, valamint villamos rendszereiket is elárasztotta az épületekbe betörő víz, ezért a blokkok üzemzavari áramellátása lehetetlenné vált. A telephelyre ugyan több tucat mobil dízelgenerátor érkezett a polgári védelemtől, de ezek mozgását akadályozta az úthálózat és a telephely mechanikai sérülése, majd amikor kb. 24 órával a cunami utánaz egyiket sikerült rákötni a 2. blokk villamos rendszereire, a bekötést rövidesen lerombolta az 1. blokki hidrogénrobbanás. A mobil dízelgenerátorokban a 2 nappal későbbi 3. blokki hidrogénrobbanás is kárt okozott.
A stabil áramellátást 10 nappal a földrengés és cunami után, március 21-én tudták kiépíteni a normál villamos hálózaton keresztül. A Fukushima Daini (Fukushima II) telephelyen 4 blokk üzemelt a földrengéskor (1981-1986 között üzembe helyezett egységek), a telephely eredeti méretezési cunamimagassága 3,122 m, ezt később 5,1 m-re módosították. Az épületek a tengerszint fölött 12,7méterrel találhatóak, a megfigyelt árhullám magasság 2011. március 11-én kb. 13 m volt. Itt mérsékelt vízmagassággal történt meg a telephely elárasztása, az épületekbe jelentős mennyiségű víz nem tudott behatolni.
Itt a dízelgenerátorok a reaktorépület aljában, jobban védett helyen találhatóak, így ez is csökkentette a cunami káros következményeit. Ugyanokozott károsodásokat a cunami, de ezeket a műszaki rendszerek és az emberi beavatkozások segítségével le tudták kezelni. Az Onagawa telephelyen 3 blokk működik (1984-2002), a tervezési alapban 9,1m-es cunamival számoltak, de az épületek a tengerszint fölött 14,8 méterrel találhatóak,így a telephelyet 13 m magas árhullámmal elérő cunami nem tudott az épületekben kárttenni. Szemben a Fukushima I telephellyel - ahol a vízkivételi mű szivattyúi gyakorlatilag mechanikai védelem nélkül az óceán partján állnak - az Onagawa telephely hűtővíz szivattyúiegy speciális, cunamivédelemmel ellátott beton építményben helyezkednek el, így itt ezek sem sérültek meg. Összefoglalóan elmondható, hogy mind a négy telephelyen meghaladta a cunami magassága a tervezési alapban rögzített értékeket, de jelentősen eltérő hatást tudott gyakorolniaz épületekre és az erőművi rendszerekre. A japán illetékesek mind a kormány, mindpedig a Tepco üzemeltető cég részéről április 30-án bejelentették, hogy a Fukushima I.atomerőmű telephelyének katasztrófájában szerepet játszottak emberi tényezők azáltal, hogy a tervezési cunami magasságát nem kellően konzervatívan állapították meg, valamintkorábbi figyelmeztető jeleket a kormány és az atomerőművet üzemeltető Tepco nem vette kellően komolyan, így nem volt felkészülve egy ilyen nagy erejű földrengés és cunami következményeinek megfelelő lekezelésére. Megjegyzendő, hogy a földrengés hatására az érintett partvidék és a sziget jelentős része geográfiailag számottevően elmozdult. A Fukushima I atomerőmű telephelyének magassági koordinátája is csaknem egy méterrel csökkent a földrengést megelőző állapothoz képest, ami tovább fokozta a cunami árhullám negatívhatását az erőműben.
Az is megállapítható, hogy az érintett japán blokkok hidrogénkezelési stratégiája nemvolt megfelelő. Ezeken a blokkokon a baleseti folyamatok során keletkező hidrogén vízzéalakítására nem szereltek be ún. katalitikus rekombinátorokat vagy más aktív eszközöket,amelyekkel a hidrogénrobbanások elkerülhetőek lettek volna. A fukushimai blokkokon a hermetikus védőépület nitrogénnel volt feltöltve, amelyben oxigén hiányában a hidrogénugyan nem tud berobbanni, ez azonban nem volt elégséges ahhoz, hogy a robbanást a lefúvatás során is el lehessen kerülni. A mostani adatok alapján az is valószínűsíthető, hogy a lefúvató rendszer működése sem volt hiba nélküli. Számos európai atomerőműben - közöttük a paksiban is - részint az amerikai TMI-2atomerőmű 1979-es balesete tanulságaként, részint az időszakos biztonsági felülvizsgálatok elemzési eredményei nyomán - hidrogén rekombinátorokat alkalmaznak az üzemzavaroksorán keletkező hidrogén által jelentett veszélyek csökkentésére, illetve baleset-kezelésicélzattal. A telephelyi veszélyek mértékének újraértékelése úgyszintén része az említetti dőszakos biztonsági felülvizsgálatoknak az országok zömében, aminek köszönhetően a veszélyekre vonatkozó új ismeretek alapján biztonságnövelő intézkedéseket foganatosítottaktöbbek között a földrengésekkel szembeni védelem erősítésére.
- Heteken belül megszülethet az új Emfesz-Gazprom szerződés
- Jól teljesítettek az E.ON tárolói
- Ismét gond lehet az ukrán gázimporttal
- Visszaállt a rend a gázpiacon
- Már jön a gáz, csak még nincs itt
-
Environment: Environment blog | guardian.co.ukThe Environment Agency has warned the UK to expect more floods but its advice seems to be falling on deaf earsA moving new exhibition of photographs at Somerset House shows the human impact of flooding around the world over the past five years and provides an insight into how climate change may already be disrupting lives and livelihoods.The images from major flooding events in the UK, Pakistan, Australia and Thailand feature victims and survivors as they cope with the inundation of their homes and the aftermath. The photographer, Gideon Mendel, says his intention is "to depict them as individuals ...
Flash floods are on the rise, while the budget to tackle them sinks | Bob Ward
