2011 m. Fukušimos Daiči branduolinė avarija: priežastys, eiga ir pasekmės

2011 m. Fukušimos Daiči branduolinė avarija: išsami priežasčių, įvykių eigos ir pasekmių analizė — techniniai faktai, radiacijos poveikis, evakuacija ir ilgalaikės pamokos.

Fukušimos branduolinė katastrofa – tai po 2011 m. kovo 11 d. įvykusio žemės drebėjimo ir cunamio Fukušimos Daiči branduolinėje elektrinėje pasireiškusi reaktorių gedimų, dalinių išsilydymų ir radioaktyviųjų medžiagų išmetimų serija. Jėgainėje yra šeši atskiri branduoliniai reaktoriai, kuriuos prižiūri "Tokyo Electric Power Company" (TEPCO). Ši avarija priskiriama prie rimčiausių branduolinių incidentų (palyginama su 1986 m. Černobylio katastrofa) — ji gauta aukščiausią, 7 lygio, tarptautinę avarijos klasifikaciją, tačiau avarijos pobūdis skyrėsi tuo, kad jai įtaką darė didelis natūralios kilmės stichinis įvykis ir potvynis.

Priežastys

Pagrindinė avarijos priežastis buvo galingas 9,0 magnitudės žemės drebėjimas ir jo sukeltas cunamis. Po drebėjimo reaktoriai automatiškai sustingo, tačiau cunamis užliejo elektrinės apačioje esančias patalpas, kur buvo elektros generatoriai, elektros skirstomieji įrenginiai ir jūros vandeniui tiekti reikalingi siurbliai. Dėl to nutrūko elektros tiekimas į aušinimo sistemas ir buvo prarasta pagrindinė bei atsarginė energija, reikalinga reaktorių vėdinimui ir aušinimui. Dėl ilgo aušinimo sistemos neveikimo kai kurių blokuose įvyko perkaistimai ir branduolinių palaikų dalinis ištirpimas (išsilydymas).

Avarijos eiga

Tuo metu, kai įvyko žemės drebėjimas, 4 blokuose kuras buvo išimtas iš reaktoriaus kameros į branduolinio kuro basenus, o 5 ir 6 blokai buvo šaltai sustabdyti techninės priežiūros tikslais. Po drebėjimo likusieji reaktoriai sustojo automatiškai, bet kylančio cunamio sukelti potvyniai užliejo svarbią įrangą ir nutrūko ryšys su elektros tinklu. Visos aušinimo sistemos prarado energiją ir reaktoriai pradėjo perkaisti.

Rezultatai buvo šie:

• Iš dalies išsilydė 1, 2 ir 3 reaktorių aktyvioji zona; tai reiškia, kad dalis branduolinio kuro ištirpo ir nusėdo reaktorių apačioje.
• Vandenilio sprogimai apgadino viršutines pastatų dalis: dideli sprogimai įvyko 1 ir 3 blokuose, o 2 bloko apsauginė hermetinė plėvelė taip pat buvo pažeista; 4 blokuje kilo gaisrai ir struktūriniai pažeidimai, dalinai dėl vandenilio prasiskverbimo.
• Nors 5 ir 6 blokai iš pradžių buvo sustabdyti, jie taip pat patyrė aušinimo sutrikimų ir šaltuoju režimu pradėjo įkaisti.
• Kiekvieno reaktoriaus pastato basenuose saugomi panaudoto branduolinio kuro strypai perkaistų ar baseinuose sumažėjus vandens lygiui buvo keliamas papildomas užterštumo ir saugos pavojus.

Radiacijos išmetimai ir matavimai

Po avarijos į aplinką pateko įvairių radioaktyviųjų izotopų; matuoti jodo-131 ir cezio-137 kiekiai. Kai kurie pradiniai matavimai parodė, kad tam tikrų izotopų išmetimai buvo reikšmingi ir kai kuriais aspektas prilyginti 1986 m. Černobylio avarijos ataskaitų duomenims, tačiau bendras izotopų pasklidimas ir cheminė sudėtis skyrėsi nuo Černobylio atvejo. Dalis radioaktyvaus vandens užtvindė 1–4 blokų rūsius, todėl tai apsunkino patekimą į pažeistas patalpas ir remontinius darbus.

Evakuacija ir sveikatos pasekmės

Siekiant sumažinti gyventojų poveikį, aplink elektrinę 20 km spinduliu buvo įvesta privaloma evakuacija; vėliau buvo rekomenduojama vengti ir plačiau esamų zonų (iki ~30 km ir daugiau) saugumo sumetimais. Dėl radiacijos pavojaus kai kuriose teritorijose buvo uždrausta parduoti vietoje užaugintus maisto produktus. Tokijo pareigūnai rekomendavo, kad vandentiekio vanduo neturėtų būti naudojamas vaikams skirtam maistui ruošti.

Iš karto po avarijos tiesioginių mirčių nuo radiacijos nebuvo patvirtinta. Tačiau evakuacijos procedūros, ilgalaikės priverstinės perkraustymo sąlygos, stresas ir sveikatos priežiūros sutrikimai prisidėjo prie daugelio su mirtingumu susijusių atvejų tarp evakuotųjų — skaičiuojama, kad evakuacijos ir jos pasekmių kontekste žuvo šimtai ar daugiau žmonių. Radiaciniai poveikiai darbuotojams ir gelbėtojams buvo nevienodi: vieni darbininkai patyrė labai aukštus lokalius apšvitos lygius; du darbuotojai kovo 25 d., stovėdami 3 bloko vandenyje, patyrė kulkšnių srityje apšvitą nuo maždaug 2000 iki 6000 mSv (lokaliai), o radiacijos lygiai labai svyravo priklausomai nuo vietos ir laiko.

Kontaminacijos apimtys ir aplinkos poveikis

Atliekant matavimus Šiaurės Japonijos regionuose už 30–50 km nuo elektrinės, rasta, kad radioaktyviojo cezio koncentracijos vietomis buvo pakankamai didelės, kad keltų susirūpinimą. Buvo nustatyta dirvožemio ir jūros aplinkos tarša; dviem elektrinės vietoms nustatyta tarša plutoniu. Kontaminacijos pasekmės paveikė žemės ūkį, žuvininkystę ir vietos ekosistemas; daugelyje regionų įgyvendintos apribojimų priemonės dėl produktų pardavimo ir maisto tiekimo.

Reagavimas, valymas ir dekomisija

Skubios gelbėjimo operacijos, radiacijos kontrolė ir vėlesnės ilgalaikės korekcijos užtruko metais. Remonto darbams ir reaktorių stabilizavimui trukdė radioaktyvaus vandens užtvindyti rūsys bei nuolatinė radiacija. Vienas svarbus etapas – panaudoto kuro saugus išėmimas iš basenų; pavyzdžiui, 4 bloko panaudoto kuro išėmimas iš baseno buvo užbaigtas vėlesniais metais po avarijos.

Daugiaetapė dekomisijos ir šalinimo programa prognozuojama užtruks kelias dešimtis metų (dažnai minimali trukmė — 30–40 metų), nes reikia išvalyti reaktorių liekanas, surinkti radioaktyvius nuosėdas ir saugiai apdoroti didelius kiekius radioaktyvaus skysto bei kietojo atliekų. Valymo darbai ir radiacinio lygių mažinimo operacijos reikalauja daug technologinių priemonių, specialistų ir lėšų.

Gydymas ir saugus vandens šalinimas

Po avarijos susikaupė dideli kiekiai radioaktyvaus vandens, kurį TEPCO apdorodavo naudojant sistemą ALPS (Advanced Liquid Processing System). Vienas ilgai diskutuotų sprendimų buvo tvarkingas išvalyto ir praskiesto vandens paleidimas į jūrą; šį planą peržiūrėjo ir patvirtino tarptautinės institucijos, tarp kurių IAEA, nustačiusios, kad tokio paleidimo rizika galima sumažinti iki priimtinų lygių. Dalis visuomenės ir kaimyninių valstybių šiai priemonei prieštaravo, todėl šis žingsnis sukėlė daug politinių ir diplomatinio pobūdžio diskusijų bei monitoringą.

Ekonominės ir politinės pasekmės

Avarija sukėlė milžiniškas ekonomines išlaidas: kompensacijos gyventojams, priverstinė evakuacija, jėgainės valymo ir dekomisijos darbai ir platesnės energetikos rinkos permainos pareikalavo didelių lėšų. Remiantis vertinimais, visos išlaidos siekė dešimtis milijardų, o kai kurios analizės skaičiavo šimtų milijardų JAV dolerių mastu per ilgą laikotarpį. Po avarijos visame pasaulyje kilo diskusijos apie branduolinės energetikos ateitį; Energetikos naujienų svetainei "Platts" nurodžius, kad krizė paskatino peržiūrėti reaktorių saugumo standartus ir suabejoti naujų projektų tempais, Tarptautinė energetikos agentūra peržiūrėjo savo prognozes ir sumažino iki 2035 m. numatomą papildomos branduolinės galios plėtrą.

Sveikatos stebėsena ir ilgalaikė rizikų valdymas

Ilgalaikė gyventojų sveikatos stebėsena ir profesionalių medicinos tyrimų vykdymas yra būtini, siekiant įvertinti radiacijos poveikį bei pasekmes ateityje. Nors radiacinės avarijos metu tiesioginių mirtinų atvejų nuo radiacijos nepatvirtinta, ilgalaikėse analizėse vertinami ilgalaikiai onkologiniai ir kiti sveikatos rodikliai, taip pat psichosocialinės bei ekonominės pasekmės evakuotiems gyventojams.

Pamokos ir tarptautiniai pokyčiai

Fukušimos avarija išryškino poreikį didinti atsparumą stichinėms nelaimėms, stiprinti atsarginių energijos tiekimo grandinių patikimumą (pvz., aukštesnė įrangos apsauga nuo potvynių, papildomos atsarginės maitinimo štai), geriau valdyti panaudoto kuro basenų riziką ir užtikrinti greitą, tinkamą komunikaciją su visuomene. Po avarijos daugelis šalių peržiūrėjo savo branduolinės saugos standartus, atliko stresinius testus esamiems reaktoriams ir sulėtino ar net sustabdė naujus plėtros projektus.

Santrauka: 2011 m. Fukušimos Daiči avarija buvo sudėtingas ir daugiasluoksnis įvykis, kurį sukėlė didelis gamtos reiškinys ir kuriam būdingas tiek techninis, tiek socialinis poveikis. Nors tiesioginių mirčių nuo radiacijos nebuvo patvirtinta, avarija turėjo plačias visuomenės sveikatos, aplinkosaugos ir ekonomines pasekmes, kurios jaučiamos ir keliasdešimt ar daugiau metų po incidento. Dekomisija, valymo darbai ir ilgalaikė stebėsena tęsiasi, o gautos pamokos keičia branduolinės saugos praktiką visame pasaulyje.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas sukėlė Fukušimos branduolinę katastrofą?

Klausimas: Kiek reaktorių žemės drebėjimo metu prižiūrėjo TEPCO?

K: Kas nutiko po to, kai visi reaktoriai automatiškai išsijungė?

Klausimas: Kaip manoma, kokia yra viena iš šios nelaimės pasekmių?

Klausimas: Kaip darbuotojai patyrė radiacijos poveikį?

K.: Kaip šis įvykis paveikė būsimų atominių elektrinių planus?

Paieška pagal raidę