Poznaj atom

Fukushima 3 lata po

Wtorek 18 marca 2014

11 marca 2011 r. wywołane trzęsieniem ziemi 15-m tsunami zniszczyło systemy zasilania i chłodzenia w trzech reaktorach EJ Fukushima Daiichi.

W ciągu pierwszych trzech dni znacznemu stopieniu uległy rdzenie w tych reaktorach. Kolejno nastąpiły eksplozje wywołane wybuchem wodoru nagromadzonym w reaktorach, które doprowadziły do zniszczenia budynków czterech reaktorów i spowodowały uwolnienie substancji radioaktywnych do otoczenia. Awarii nadano najwyższy poziom w 7-stopniowej skali INES, z powodu znacznego uwolnienia materiałów promieniotwórczych, jakie nastąpiło w ciągu pierwszych 4-6 dni, w sumie ok. 940 PBq (Peta = biliard, 1015) – to ok. 10% uwolnienia w Czarnobylu. W wyniku następstw i zniszczeń cztery reaktory wyłączono całkowicie. Po dwóch tygodniach ustabilizowano temperaturę w trzech zniszczonych reaktorach za pomocą zewnętrznego zasilania w wodę. W grudniu 2011 r. uzyskano stan zimnego wyłączenia reaktorów. Głównym problemem i zadaniem, które wymaga ciągłego doskonalenia jest zapobieganie dalszym uwolnieniom substancji radioaktywnych, szczególnie wycieku skażonej wody służącej do chłodzenia reaktorów i wypalonego paliwa. Nie stwierdzono przypadków zgonu ani choroby popromiennej wywołanych awarią. Ponad 100 tysięcy ludzi zostało wyewakuowanych ze 20 km strefy do wokół elektrowni.

Sytuacja w Fukushimie

Efekt rozcieńczenia skażonej wody, która przedostała się do oceanu, wywołany prądami morskimi powoduje, że nie odnotowuje się skażeń wody oceanicznej. Skażenie występuje na dnie oceanu w bezpośredniej bliskości zniszczonej elektrowni. Materiał promieniotwórczy przedostaje się wraz z wodą ściekającą z gór do morza i można odnotować jego obecność w niektórych gatunkach ryb. Cała żywność z rejonów dotkniętych awarią podlega ciągłej kontroli i jest niedopuszczana do sprzedaży w przypadku przekroczenia dopuszczalnych poziomów wprowadzonych w 2012 r.

Na terenie elektrowni zbudowano zakład oczyszczania wody chłodzącej oraz zbiornik o dużej pojemności do przetrzymywania skażonej wody i powstrzymywania jej wydostawaniu się do otoczenia. Utrzymywanie wody w zbiornikach stanowi obecnie największy problem techniczny dla operatora elektrowni. Stwierdzone skażenie wód głębinowych w rejonie elektrowni mogło zostać spowodowane mieszaniem się wody spływającej z gór ze skażoną wodą zalegającą fundamenty zniszczonych reaktorów. W celu zapobieżenia przedostawania się skażonej wody do oceanu pobudowano specjalne zapory w gruncie.
Do zniszczonych reaktorów wtłaczany jest obojętny azot w celu zapobieżenia dalszym wybuchom wodoru. Wypalone paliwo zgromadzone w przechowalnikach mokrych jest stabilnie chłodzone i nie zostało zbytnio uszkodzone. W listopadzie 2013 r. rozpoczęto usuwanie wypalonego paliwa z przechowalnika w bloku 4.

Blok 1 – Pobudowano przykrycie do ochrony przed wpływem warunków atmosferycznych i do zapobiegania dalszym uwolnieniom substancji radioaktywnych. Instalowany jest sprzęt do usuwania zniszczonych konstrukcji i paliwa z przechowalnika mokrego.
Blok 2 – Trwają prace przygotowawcze w budynku reaktora mające na celu ocenę stanu torusa w dolnej części reaktora, który prawdopodobnie uległ zniszczeniu.
Blok 3 – Usuwane są resztki zniszczonych konstrukcji w górnej części budynku reaktora i w mokrym przechowalniku paliwa. Planowane jest pokrycie budynku specjalną konstrukcją podobnie jak w bloku 1.
Blok 4 – Wzmocniono konstrukcję przechowalnika mokrego i usunięto wszystkie resztki konstrukcji zalegające podłogę. Ustawiono nową konstrukcję na szczycie zniszczonego budynku wyposażoną w urządzenia do usuwania wypalonego paliwa z przechowalnika mokrego.

Obecnie priorytetowym zadaniem jest usunięcie paliwa ze wszystkich czterech przechowalników mokrych znajdujących się w zniszczonych budynkach reaktorów, a następnie stopniowe usunięcie stopionych rdzeni w blokach 1-3, co ma rozpocząć się w ciągu 10 lat. Do wykonania tego bezprecedensowego zadania utworzono międzynarodowy instytut badawczy International Research Institute for Nuclear Decommisioning (IRID), który ma opracować najnowocześniejsze i najlepsze dostępne obecnie metody demontażu reaktorów (w tym m.in. użycie robotów do prac podwodnych). Wyłączone reaktory zostaną rozebrane za 30-40 lat.

Zmiany w polityce energetycznej

Na początku 2011 r. w Japonii działało 50 reaktorów energetycznych o całkowitej mocy 47,5 GWe, które wytwarzały ok. 30% krajowej energii elektrycznej. W wyniku awarii w Fukushimie cztery reaktory zostały zniszczone, a do maja 2012 r. w Japonii wyłączono wszystkie pozostałe reaktory jądrowe.

Latem 2011 wprowadzono rygorystyczne środki w celu ograniczenia zużycia energii (uzyskano 12% zmniejszenia). W 2012 r. wystąpiły braki energii elektrycznej dochodzące do 12% (latem), wzrosła emisja CO2 do 1210 Mt/rok (14% powyżej poziomu z 1990 r.), a koszt dodatkowego importu paliw kopalnych (głównie LNG) wyniósł ok. 40 mld USD/rok.
W sierpniu 2013 r. po wejściu w życie nowych przepisów odnośnie bezpieczeństwa elektrowni jądrowych, japońscy operatorzy pięciu siłowni wystąpili z wnioskiem o zgodę na ich ponowne uruchomienie.

W lutym 2014 r. Japonia ogłosiła wstępny projekt nowej polityki energetycznej. Dokument opracowany przez Ministerstwo Gospodarki, Handlu i Przemysłu (METI) podkreśla znaczenie dostaw energii dla zachowania podstaw przemysłu japońskiego, na których spoczywa cała jej gospodarka. W latach 70. ub. wieku Japonia musiała importować 90% paliwa. Obecnie przedłużający się okres wyłączenia elektrowni jądrowych powoduje powrót do sytuacji z tamtego okresu. Z kolei gwałtowny rozwój innych gospodarek światowych spowodował wystąpienie niespotykanej dotąd konkurencji na rynku dostaw paliw. METI zauważa, że Bliski Wschód jest źródłem 83% ropy naftowej i 29% LNG, których zużycie gwałtownie wzrosło aby zastąpić wyłączone EJ. Różnica w kosztach za ten surowiec ponoszonych przez Japonię i USA stawia gospodarkę japońską na straconej pozycji w konkurencji na rynku światowym.

W tej sytuacji METI zakłada ustanowienie wielopoziomowego systemu energetycznego, który byłby zdolny do elastycznej odpowiedzi na zmiany cen paliw na rynkach światowych. Jednym z elementów takiego systemu jest otwarcie krajowego rynku energii na nowych lokalnych dostawców – ma to w krótkim okresie zwiększyć efektywność sektora energetycznego, propagować nowe działy przemysłu i oferować konsumentom energii większy wybór jej dostawców.

Polityka METI kładzie nacisk na zwiększenie spektrum miksu energetycznego. Gaz naturalny, chociaż importowany zapewnia dużą elastyczność produkcji energii i może być dobrym uzupełnieniem w przerwach dostaw ze źródeł odnawialnych. Węgiel jest tani lecz jego wysoka emisyjność stoi w sprzeczność do założeń polityki jej redukcji. Źródła odnawialne uzyskują najwięcej miejsca w tym nowym podejściu. Elektrownie wiatrowe będą budowane w północnych regionach kraju, ale wymaga to jeszcze rozwoju efektywnych metod przechowywania energii elektrycznej. Energia słoneczna znajdzie natomiast zastosowanie w pokrywaniu zapotrzebowania szczytowego. Japonia posiada także trzecie w świecie pod względem wielkości zasoby wód geotermalnych, które mogą być wykorzystywane przez lokalnych dostawców energii.

Energia jądrowa znajduje poczesne miejsce w tym planie. Jest postrzegana przez METI jako źródło quasi-krajowe, które zapewnia stabilne dostawy niedrogiej energii i ma niski profil emisji gazów cieplarnianych. Musi ona jednak być rozwijana przy zachowaniu priorytetu bezpieczeństwa i w stałej gotowości do podejmowania działań na wypadek awarii. Energetyka jądrowa stanowi ważne źródło energii, które gwarantuje stabilność dostaw i dobre dopasowanie do struktury zapotrzebowania.
Obecnie krajowy dozór jądrowy rozpatruje wnioski przedsiębiorstw energetycznych o ponowne uruchomienie 17 reaktorów. Plan METI nie identyfikuje żadnych przeszkód w ich rozpatrywaniu, które będzie realizowane według przyjętych procedur postępowania dozorowego. Przewiduje się, że pierwsze reaktory mogłyby zostać włączone do sieci energetycznej jeszcze w bieżącym roku.

Więcej informacji na ten temat na portalu www.paa.gov.pl

Zdjęcie - Źródło: PAA, Wikipedia
Facebook