Potres, tsunami i nuklearna nesreća u Japanu (7. nadopuna)

Detalji

Subota, 12 Ožujak 2011 09:18

Autor: Administrator

(Opis situacije je promijenjen na temelju novih informacija, a posebno detaljno objašnjenje je objavljeno kao izdvojeni tekst.)

Japan je u petak 11. ožujka pogodio katastrofalni Sendai potres i tsunami (magnituda potresa iznosi 8,9). Službena izvješća govore o tisuću mrtvih i enormnim razaranjima uz strahovanje da je broj stradalih daleko veći. Što je sve razoreno i kakve su posljedice po život u Japan tek će se vidjeti. Poseban problem bi mogao predstavljati gubitak hlađenja u dvije nuklearne elektrane na sjevero-istoku Japana. Radi se o dvije nuklearne elektrane 240 km sjeverno od Tokija, među najvećima u svijetu, Fukushima I Daiichi (4.700 MWe) i Fikushima II Daini (4.400 MWe).  Prema trenutnim vijestima nekoliko reaktora ima probleme nakon potresa i tsunamija. Najviše problema ima reaktor broj 1 u nuklearki Fikushima I i reaktor 3 u istoj elektrani, dok je hlađenje u reaktoru 2 u toj elektrani i reaktoru koji je imao problema u nuklearki Fikushima II stabilizirano. Spominje se više elektrana (npr. i Onogawa sjeverno od Fikushima lokacija) i reaktora, ali ova dva su najugroženija. Situacija je ozbiljna jer nedostatak električnog napajanja onemogućava hlađenje. U nuklearnoj elektrani s najugroženijim reaktorom dogodila se eksplozija u kojoj su razneseni zidovi reaktorske zgrade (ostala je samo konstrukcija). Važno je da se zaštita ovog reaktora temelji na kontejnmentu, oko same reaktorske posude unutar reaktorske zgrade, koji nije bio ugrožen eksplozijom. Prema službenim informacijama radioaktivnost se smanjuje nakon eksplozije.

Mnogi detalji još nisu poznati i situacija se ubrzano razvija. Ozbiljnost stanja se da naslutiti i iz proglašavanja evakuacije oko obje nuklearne elektrane i pripreme za distribuciju tableta s jodom. No izgleda da je najgore prošlo i da čak i najgori scenariji ne bi mogli biti niti blizu onoga u Černobilju 1986. jer se radi o različitoj puno sigurnijoj vrsti nuklearke. Prema Međunarodnoj agenciji za nuklearnu energiju (IAEA) ovo je trenutno manja katastrofa od one u SAD 1979. u elektrani Otok tri milje, gdje je također došlo do topljenja jezgre i malog ispuštanja radioaktivnosti u okoliš.

(Pročitajte više u nastavku...)

Problem je nastao nakon potresom uzrokovanog nestanka električne energije i kvarova na rezervnom napajanju rashladne opreme. Pomoć u rješavanju nastale situacije je pružila i vojska SAD-a dostavljanjem agregata za proizvodnju električne energije i dodatne opreme za hlađenje. Sada je sigurno da je u reaktoru Fukushima I - 1 bilo došlo do oštećenja nuklearnog goriva. Obzirom da je kontejnment oko reaktora čitav te da je hlađenje (morskom vodom) ponovno uspostavljeno eksplozija vodika bi mogla biti kraj nepovoljnog razvoja situacije.

Japansko nuklearno regulatorno tijelo obznanilo je da su iz ugroženog reaktora namjerno ispustili paru i time i dio radioaktivnosti u zrak prema moru, nakon evakuacije okolnog stanovništva (u krugu od 20 km oko Fikushima I  i 10 km oko Fikushima II).  Ispuštanjem se željelo osigurati integritet kontejnmenta oko reaktora i tako zadržati radioaktivnost u kontejnementu oko reaktorske posude. Eventualna količina ukupne radioaktivnosti koja bi mogla izaći u slučaju daljnjih problema oko hlađenja u okolinu ovisi o stupnju oštećenja nuklearne jezgre, reaktorske posude i integritetu kontejnmenta.

Vijesti od 12. ožujka su prikazale eksploziju u reaktorskoj zgradi Fikushima I - 1 (460 MWe). Radi se o eksploziji vodika (prije se mislilo da je to tlak vodene pare) i razaranju zgrade oko reaktora i turbina (dim koji se vidio ima veze s materijalom koji je raznesen: zidovi itd.). Premda je to znak velike nesreće i ispuštanja radioaktivnosti ipak se ni u kom slučaju ne radi o nuklearnoj eksploziji jer je ona fizikalno nemoguća u ovakvim reaktorima. Posebno je važno da se ne radi niti o eksploziji zaštitnog kontejnmenta oko reaktorske posude.  Prema dostupnim informacijama izgleda da su rezervni dizel agregati bili oštećeni tsunamijem, a da su baterije radile otprilike 8 h (no to se može koristiti vrlo ograničeno za hlađenje). Prema dostupnim informacijama tlak u kontejnmentu ugroženog reaktora Fikushima II bio je dvostruko veći od konstrukcijom predviđenoga, ali to je sada stabilizirano. Problem je dugoročno stabilno odvođenje topline iz reaktorske jezgre. Bez normalnog hlađenja mora se dovoditi voda (trenutno morska) i kontrolirano ispuštati. To ispuštanje sadrži radioaktivnost i vodik koji je posebno eksplozivan izvan reaktora.

Prva žrvte su direktno povezane s eksplozijama, a govori se i o posljedicama velike ozračenosti za ljude u elektrani.

Ovdje se radi o nuklearnom reaktoru koji ima kontejnment tako da nema opasnosti od velikih ispuštanja radioaktivnosti niti od požara poput onoga u Černobilju, gdje nije postojala niti zaštitna zgradu, a reaktor je sadržavao ogromne količine ugljika. No to je tako sve dok se integritet kontejnmenta osigura. Nakon pucanja ili taljenja kontejnmenta (nakon taljenja jezgre i reaktorske posude) ispuštanje radioaktivnosti bi bilo opasno veliki, ali opet iz više razloga (ostatci kontejnemnta, manja jezgra, itd.)

Radioaktivnost izmjerena u elektrani izvan reaktorske zgrade je bila 1000 puta veća od normalne, a izvan elektrane više desetina puta. Izmjerena je pojava radioaktivnog joda i cezija. Neke vijesti govore i o radioaktivnosti koja je desetine tisuća puta iznad prirodne. Osigura li se trajno hlađenje ovo bi trebao biti maksimum. Ovo trenutno nije velika opasnost za stanovništvo oko ugroženih elektrana (pogotovo u poređenju sa svim ostalim nedaćama od potresa i tsunamija) i sigurno nema nikakve opasnosti za udaljenije prostore. No, preventivno je evakuirano skoro 200.000 ljudi i provjerava se prisutnost radioaktivnosti.

Tvrtka Tokyo Electric Power pogoni nuklearnu elektranu Fukushima I Daiichi i najugroženiji reaktor je prvi koji su samostalno izgradili (početkom sedamdesetih). Radi se o ukupno 8 nuklearnih reaktora na lokaciji Fukushima I. Dva su u izgradnji i iz njih nema nikakve opasnosti. Tri su reaktora (Fukashima I - 4, 5 i 6) bila u obustavi za redovito održavanje i time je opasnost od radioaktivnog ispuštanja iz njih minimalna. Preostala tri reaktora (Fukashima I - 1, 2 i 3) su bili u pogonu kada se dogodio potres i uspješno su bili obustavljeni nakon potresa, ali problemi su nastali uslijed nestanka napajanja električnom energijom te uništenja rezervnih izvora električne energije koja je nužna da bi se reaktori hladili (tj. odvodila ostatna toplina). Reaktor Fikushima I - 6 ima najveću snagu od 1100 MW, a svi ostali 786 MW (uklj. 2. i 3.), izuzev najugroženijeg Fikushima I -1 koji je najstariji i ima najmanju snagu (460 MW).

Druga nuklearna elektrana koja ima problema s hlađenjem je Fikushima II (11,5 km južno od Fikushima I) ima četiri reaktora snage 1100 MW koji su izgrađeni tijekom osamdesetih. To je izgleda stabilizirano, kao i 100 km sjeverna elektrana Onagawa s tri modernija reaktora.

Radi se o nuklearnim reaktorima tipa BWR (Boiling Water Reactor ili reaktor s ključajućom vodom) tako da je radioaktivnost prisutna i u turbinskom dijelu elektrane za normalnog pogona. Slike u dodatku prikazuju shematski i konstrukcijski izgled BWR nuklearnih elektrana.

Japan proizvodi oko trećinu električne energije iz nuklearnih elektrana (oko 300 TWh iz 55 nuklearnih reaktora ukupne snage oko 47 GW) i plan je povećati nuklearnu proizvodnju na 40 % do 2017.

Za nas je važna nuklearna elektrana Krško koja je slična ovim reaktorima, ali ima značajne razlike vezano za sigurnost. NE Krško je PWR tipa (reaktor s vodom pod tlakom) tako da ne postoji direktna povezanost reaktora s turbinom (gdje stoga nema radioaktivnosti tijekom normalnog pogona). Zaštitna zgrada u NE Krško je znatno većih dimenzija nego kod BWR elektrana i time predstavlja veću sigurnost. Na kraju, premda očigledno, nikakav tsunami se ne može dogoditi oko NE Krško, a elektrana je konstruirana za sigurnu obustavu i hlađenje i kod iznimno rijetkih potresa u ovom području.

Izvori: brojne vijesti na webu, ANS blog, Wikipedia (posebno slike), Reuters.

Privitci:

Crtež BWR nuklearke	[GE BWR nuklearna elektrana (s ključajućom vodom) s kontejnmentom tipa MARK I]	60 Kb
Principijelna shema nuklearke tipa BWR	[Princip rada i sigurnosnog hlađenja nuklearne elektrane s ključajućom vodom]	124 Kb

Komentari:

• < «
• » >