Poznaj atom

Dwa lata po tsunami - usuwanie skutków katastrofy ekologicznej

Czwartek 07 marca 2013


Trzęsienie ziemi 11 marca 2011 roku było tak silne, że zmieniło oś obrotu Ziemi, a cała Japonia została przesunięta o około 2,4 m. Fala tsunami o wysokości około 14 m zarówno napływając z dużą prędkością jak i cofając się, spowodowała zniszczenia w północno-wschodnich prefekturach Japonii, w rolnictwie, przemyśle i transporcie. Dewastacji uległo środowisko naturalne. Zginęło około 15000 ludzi, 4000 uznano za zaginione (większości do tej pory nie odnaleziono, prawdopodobnie nie żyją).

Zniszczone zostały uprawy ryżu, warzyw, sady, zalane słoną wodą, pokryte szlamem, błotem i chemikaliami wypływającymi ze zniszczonych zbiorników zakładów przemysłowych. Zniszczone zostały też zakłady przetwórcze powiązane z rolnictwem i hodowlą. Dramatyczne straty powstały w rybołówstwie.

Prawie natychmiast po ustąpieniu fali tsunami przystąpiono do usuwania jej skutków rozpoczynając od ratowania i poszukiwania ludzi, organizowania doraźnej pomocy oraz oszacowania ogromu zniszczeń.

Po wystąpieniu wstrząsów sejsmicznych w elektrowni Fukushima I nastąpiło automatyczne wyłączenie Bloków 1, 2, i 3, uruchomione systemy awaryjne pracowały prawidłowo. Fala tsunami wywołana trzęsieniem ziemi uszkodziła awaryjne systemy zasilania, powodując unieruchomienie systemów awaryjnego chłodzenia kilku bloków energetycznych. Elektrownia przetrwała trzęsienie ziemi o sile, na którą nie była zaprojektowana (stacje sejsmiczne w pobliżu Fukushimy zarejestrowały od 300 do 600 Gali, podczas gdy wytrzymałość najstarszego Bloku 1 elektrowni Fukushima była zaprojektowana na 180 Gali*), MAEA zakwalifikowała poziom awarii na 7 (najwyższy poziom skali) - emisja pierwiastków promieniotwórczych, głównie jodu i cezu, powodująca skażenie środowiska na znacznym obszarze poza elektrownią. Największe skażenia gleby, lasów i rzek zaobserwowano w około 30-kilometrowym paśmie o szerokości kilku kilometrów, rozciągającym się w kierunku północno-zachodnim od elektrowni Fukushima Daiichi. Tam też wprowadzono czasową ewakuację ludności – pełną w promieniu 20 km od elektrowni, oraz ograniczoną w obszarze od 20 do 30 kilometrów.

W kwietniu 2011 roku przyjęto wstępny plan usuwania skutków trzęsienia ziemi ze szczególnym uwzględnieniem usuwania skutków awarii elektrowni.

Usuwanie zniszczeń wywołanych falą tsunami wymagało przede wszystkim odbudowy sieci energetycznych, sieci komunikacyjnych, rozpoczęcia usuwania gruzów, utylizacji odpadów zagrażających ludziom i środowisku. Tych zniszczeń dokonało trzęsienie ziemi i tsunami, nie awaria jądrowa.

Za zasadniczy cel pierwszego etapu usuwania skutków wielkiej awarii jądrowej uznano osiągnięcie tzw. stanu zimnego wyłączenia reaktora, tzn. stanu w którym temperatura rdzenia spadnie poniżej 100 C0. Osiągnięto go we wrześniu 2011 r. Następnym krokiem było ograniczenie emisji substancji promieniotwórczych do środowiska. W tym celu obudowano budynki reaktorów szczelnym, ogniotrwałym, plastikowym „namiotem” rozpiętym na stalowej konstrukcji wyposażonym w systemy wentylacyjne. Prace dekontaminacyjne pozwoliły osiągnąć obecnie w granicach elektrowni dawkę roczną nie przekraczającą 0,1 mSv powyżej poziomu tła naturalnego (dla porównania roczna dawka od źródeł naturalnych dla statystycznego mieszkańca Polski wynosi 2,4 mSv).

W drugim etapie proponowanej „mapy drogowej”, przewidzianym do realizacji w ciągu dwóch lat zaplanowano dalszą dekontaminację i rewitalizację, m.in. poprzez: stopniowe usuwanie paliwa z basenów wypalonego paliwa, obniżenie poziomu promieniowania pochodzącego ze źródeł wtórnych, utylizację odpadów radioaktywnych oraz ich właściwe składowanie. Trzeci etap (realizacja w ciągu 10 lat) przewiduje m.in. całkowite usunięcie paliwa z rdzeni reaktorów, zakończenie dekontaminacji wnętrz budynków, zakończenie utylizacji odpadów ciekłych. W czwartym etapie, (realizacja w przeciągu 30-40 lat) planuje się ostateczne zakończenie procesu usuwania stopionych resztek paliwa (20 – 25 lat), ostateczną likwidację reaktorów i rozbiórkę budynków oraz zakończenie utylizacji odpadów.

Nadal całkowitym zakazem powrotu objęty jest obszar w odległości 3 km od elektrowni. Na całym terenie objętym ewakuacją prowadzona jest intensywna dekontaminacja. Dekontaminacja terenów o skażeniu do 50mSv/rok (powyżej poziomu tła naturalnego) powinna się zakończyć do marca 2014 roku.

Rząd Japonii proponuje utworzyć w pobliżu miejscowości Futaba na północny zachód od elektrowni Fukushima, (jednym z najbardziej skażonych terenów) czasowe składowisko odpadów promieniotwórczych z innych terenów.

Obecnie działają rozległe, gęste sieci monitoringu obserwujące zmiany poziomu promieniowania w różnych rejonach strefy ewakuacji i poza nią. Badane są poziomy promieniowania w powietrzu, glebie, wodach, lasach, polach uprawnych (szczególnie ryżu) , jak również sprawdzana jest żywność , pobierane są próbki organizmów żywych. Ludność zamieszkała w pobliżu rejonów ewakuacji została wyposażona w indywidualne dozymetry. Obserwowany jest powolny postęp w dekontaminacji terenów, ale wykrywane są często „gorące plamy” (ang. hot spots) o znacznie podwyższonej aktywności. Obecnie zabrania się upraw ryżu w tych rejonach.

Rząd Japonii postanowił rozmieścić na dnie oceanu, w najbardziej prawdopodobnych miejscach występowania trzęsień ziemi, podwodne czujniki sejsmiczne, oparte o hydrociśnieniowe detektory, tzw. czujniki tsunami. Docelowo planowane jest okrążenie całej Japonii podobnymi czujnikami umieszczanymi nawet 400 km od jej brzegu. Najwięcej tych czujników znajdzie się w okolicy prefektur Miyagi i Fukushima.

Należy podkreślić, że ogrom prac organizacyjnych, naukowych (rozwiązanie problemu oczyszczania wody w elektrowni, budowa robotów pomocniczych), technologicznych, legislacyjnych oraz kontrolnych, który został wykonany od czasu awarii jest imponujący. Obecnie przed rządem Japonii stoi nowe, niezwykle trudne wyzwanie powtórnego przekonania społeczeństwa do energetyki jądrowej.

Dr inż. Krzysztof Rzymkowski – wieloletni inspektor MAEA w Japonii i Dalekim Wschodzie

* Do celów projektowych używana jest jednostka Gal - Galileo określająca tzw szczytowe przyspieszenie na powierzchni ziemi (Peak Ground Acceleration -PGA) zdefiniowana jako Gal= 0,01m/s2 Przyspieszenie ziemskie g = 980 m/s2 tzn. 1g =980 Gali

Zabezpieczanie uszkodzonych budynków EJ Fukushima-Daiichi. (Fot. Giovanni Verlini/IAEA, CC BY-NC-ND 2.0)

Facebook