ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง

ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิ (อังกฤษ: Fukushima Daiichi nuclear disaster) เป็นอุบัติเหตุด้านพลังงานที่เกิดขึ้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิ หมายเลข I ที่เป็นผลเบื้องต้นมาจากคลื่นสึนามิจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในโทโฮะกุ พ.ศ. 2554 ที่เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 11 มีนาคม ค.ศ. 2011 คลื่นสึนามิสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ และเมื่อปราศจากอุปกรณ์ดังกล่าวทำให้เครื่องปฏิกรณ์ 3 เครื่องในจำนวน 6 เครื่องขาดสารหล่อเย็น ความร้อนที่สูงอย่างยิ่งยวดทำให้เกิดการหลอมละลาย (อังกฤษ: nuclear meltdown) และปลดปล่อยสารกัมมันตรังสีออกมาเริ่มต้นเมื่อวันที่ 12 มีนาคม ภัยพิบัติด้านนิวเคลียร์ครั้งนี้เป็นครั้งที่รุนแรงที่สุดนับตั้งแต่ภัยพิบัติเชอร์โนบิลเมื่อปี 1986 และเป็นอันดับที่สองรองจากเชอร์โนบิลที่ระดับ 7 ตามการจัดอันดับของมาตรวัดเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์ระหว่างประเทศ (อังกฤษ: International Nuclear Event Scale) แต่มีความซับซ้อนกว่าเนื่องจากเครื่องปฏิกรณ์ทั้งหมดได้รับผลกระทบ ได้มีการปลดปล่อยกัมมันตรังสี 10 ถึง 30% ของที่เชอร์โนบิล โรงไฟฟ้าประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบน้ำเดือด (อังกฤษ: boiling water reactor) 6 เครื่องแยกจากกัน ซึ่งแต่เดิมได้รับการออกแบบโดยบริษัท General Electric (GE) และได้รับการบำรุงรักษาโดยบริษัท Tokyo Electric Power Company (TEPCO) ขณะที่เกิดแผ่นดินไหวขึ้นนั้น เครื่องปฏิกรณ์ที่ 4 5 และ 6 ถูกดับเครื่อง (อังกฤษ: shut down) เพื่อเตรียมการเติมเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม บ่อเชื้อเพลิงใช้แล้ว (อังกฤษ: spent fuel pools) ของเครื่องปฏิกรณ์เหล่านั้นยังต้องการหล่อเย็น ทันทีหลังจากการเกิดแผ่นดินไหว ไฟฟ้าที่ผลิตจากเครื่องปฏิกรณ์ที่ 1, 2 และ 3 เริ่มกระบวนการชัตดาวน์ปฏิกิริยาฟิชชั่นที่ยั่งยืนของพวกมันโดยอัตโนมัติ โดยการเสียบแท่งควบคุม (อังกฤษ: control rods) ตามขั้นตอนที่เรียกว่า SCRAM (Safety Control Rods Activator Mechanism)) ขบวนการนี้เป็น "การปลอดภัยไว้ก่อน" ที่ได้รับฉันทานุมัติตามกฎหมายซึ่งจะหยุด สภาวะการทำงานปกติ ของเครืองปฏิกรณ์ หลังจากนั้น เครื่องปฏิกรณ์จะไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อขับปั้มสารหล่อเย็นของตัวมันเอง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉินจะเริ่มผลิตพลังงานไฟฟ้าตามที่ออกแบบไว้เพื่อจ่ายให้ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และสารหล่อเย็น ทุกระบบทำงานได้ดีจนกระทั่งคลื่นสึนามิทำลายเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ตัวที่ 1 ถึง 5 เนื่องจากตำแหน่งที่ตั้งของมันอยู่บนพื้นที่ต่ำและไม่ได้ถูกบดจนแข็ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 2 ตัวที่ระบายความร้อนให้กับเครื่องปฏิกรณ์ตัวที่ 6 ไม่ได้รับความเสียหายและมีความสามารถเพียงพอที่จะได้รับความกดดันให้ทำงานหล่อเย็นเครื่องปฏิกรณ์ตัวที่ 5 ที่อยู่ใกล้เคียงได้อีกด้วย ซึ่งเป็นการหันเหปัญหาความร้อนสูงเกินที่เครื่องปฏิกรณ์ตัวที่ 4 ที่กำลังทนทุกข์ทรมานอยู่ คลื่นสีนามิที่ใหญ่ที่สุดมาถึงราว 50 นาทีหลังจากแผ่นดินไหวครั้งแรก ความสูงขนาด 13 ม. ของมันผ่านกำแพงกันคลื่นที่สูงเพียง 10 ม.เท่านั้น ชั่วขณะที่เข้ากระทบถูกจับภาพไว้ได้ด้วยกล้อง น้ำเข้าท่วมห้องเก็บเครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉินที่อยู่ต่ำอย่างรวดเร็ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลไม่นานก็หยุดทำงาน ตัดพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายให้กับปั้มน้ำที่สำคัญที่ใช้หมุนเวียนน้ำหล่อเย็นต่อเนื่องให้กับเครื่องปฏิกรณ์แบบ Generation II เป็นเวลาหลาย ๆ วันเพื่อป้องกันไม่ให้แท่งเชื้อเพลิง (อังกฤษ: fuel rods) หลอมละลายหลังการ SCRAM เนื่องจากแผ่นรองเชื้อเพลิงเซรามิกจะยังคงผลิตความร้อนจากการสลายกัมมันตรังสี (อังกฤษ: decay heat) ต่อไปแม้ว่าหลังจากขบวนการฟิชชั่นได้สิ้นสุดลงแล้ว แท่งเชื้อเพลิงจะร้อนมากพอที่จะหลอมละลายตัวมันเองในระหว่างช่วงเวลาการสลายตัวของเชื้อเพลิงถ้าไม่มี cold sink ที่พอเพียง หลังจากปั้มฉุกเฉินที่สอง (ทำงานโดยไฟฟ้าจากแบตเตอรีแบ็กอัพ) ไฟหมดหนึ่งวันหลังจากคลื่นสึนามิ(12 มีนาคม) ปั้มน้ำทั้งหมดก็หยุดและเครื่องปฏิกรณ์ทั้งหลายเริ่มที่จะโอเวอร์ฮีทเนื่องจาก decay heat ที่ผลิตในช่วงวันแรก ๆ หลังการ SCRAM (ปริมาณที่ลดน้อยลงของ decay heat นี้จะถูกปลดปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องหลายปี แต่มีเวลาไม่มากพอสำหรับการระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้แกนเชื้อเพลิงหลอมละลาย) ในขณะที่คนงานกำลังดิ้นรนเพื่อจ่ายพลังงานให้กับระบบหล่อเย็นของเครื่องปฏิกรณ์และคืนพลังงานไฟฟ้าให้กับห้องควบคุม การระเบิดทางเคมีระหว่างไฮโดรเจนกับอากาศ (อังกฤษ: hydrogen-air chemical explosion) ก็เกิดขึ้นหลายครั้ง ครั้งแรกเกิดในเครื่องปฏิกรณ์หมายเลข 1 ในวันที่ 12 มีนาคม ครั้งสุดท้ายเกิดในเครื่องปฏิกรณ์หมายเลข 4 ในวันที่ 15 มีนาคม มีการประมาณการว่าปฏิกิริยาของน้ำกับปลอกเชื้อเพลิงเวอร์โคเนียม (อังกฤษ: zirconium fuel cladding-water reaction) ที่ร้อนในเครื่องปฏิกรณ์ 1 ถึง 3 แต่ละตัวได้สร้างแก๊สไฮโดรเจน 800 ถึง 1000 กก.ที่ถูกระบายออกากอ่างความดันของเครื่องปฏิกรณ์ (อังกฤษ: reactor pressure vessel) ผสมเข้ากับบรรยากาศแวดล้อม จนในที่สุดเข้าสู่ขีดจำกัดความเข้มข้นการระเบิด (อังกฤษ: explosive concentration limit) ในหน่วยที่ 1 และหน่วยที่ 3 และเนื่องจากการเชื่อมต่อระหว่างหน่วยที่ 3 และ 4 เป็นแบบท่อ หรืออีกทางหนึ่งคือเกิดจากปฏิกิริยาเดียวกันกับที่เกิดขึ้นในบ่อเชื้อเพลิงใช้แล้วในหน่วยที่ 4 เอง หน่วยที่ 4 ก็เต็มไปด้วยไฮโดรเจนที่มีการระเบิดแบบไฮโดรเจนกับอากาศเกิดขึ้นที่ยอดของแต่ละหน่วยที่อยู่ในชั้นบนของอาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์ (อังกฤษ: containment building)หลังที่สอง ยานไร้คนบังคับ (Drone) ที่บินเหนือที่เกิดเหตุในวันที่ 20 มีนาคม ได้จับภาพอย่างชัดเจนของผลกระทบจากการระเบิดแต่ละครั้งที่อยู่นอกโครงสร้าง ในขณะที่ภาพด้านในถูกบดบังด้วยเงาและเศษซาก ไม่มีรายงานการเสียชีวิตที่เชื่อมโยงกับการสัมผัสกับรังสีในระยะสั้นมากเกินไปเนื่องจากการเกิดอุบัติเหตุที่ฟุกุชิมะ ในขณะที่ประมาณ 18,500 คนเสียชีวิตเนื่องจากการเกิดแผ่นดินไหวและสึนามิ การคำนวณในผู้ป่วยโรคมะเร็งและการเสียชีวิตในอนาคตจากการสัมผัสรังสีที่สะสมในประชากรที่อยู่อาศัยใกล้กับฟุกุชิมะและทั่วโลกในช่วงหลายปีและหลายทศวรรษข้างหน้า ได้ถูกทำโดยอาจารย์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและผู้สนับสนุนการต่อต้านนิวเคลียร์ Mark Z. Jacobson ผู้ที่คาดการณ์ว่าในที่สุดจะมีการเสียชีวิต 130 รายและผู้ป่วยโรคมะเร็งที่เพิ่มขึ้น 180 ราย ที่ส่วนใหญ่ของกรณีเหล่านี้เกิดขึ้นในประชากรในพื้นที่ที่ปนเปื้อนส่วนใหญ่ของฟุกุชิมะ ในปี 2013 องค์การอนามัยโลก (WHO) ระบุว่าผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ที่ถูกอพยพออกไปได้สัมผัสกับปริมาณรังสีที่ต่ำและผลกระทบต่อสุขภาพที่เกิดจากรังสีนั้นมีแนวโน้มที่จะต่ำ โดยเฉพาะ รายงานขององค์การอนามัยโลกปี 2013 คาดการณ์ว่าสำหรับทารกเพศหญิงที่อพยพ ความเสี่ยงของการพัฒนาไปสู่มะเร็งต่อมไทรอยด์ตลอดช่วงอายุก่อนการเกิดอุบัติเหตุอยู่ที่ 0.75% ความเสี่ยงนี้จะถูกเพิ่มขึ้นเป็น 1.25% เนื่องจากการสัมผัสกับรังสีไอโอดีน โดยที่มีการเพิ่มขึ้นน้อยสำหรับทารกเพศชาย ในขณะที่ความเสี่ยงทั้งหลายจากจำนวนที่เพิ่มขึ้นของโรคมะเร็งที่เกิดจากรังสียังคาดว่าจะได้รับการยกระดับเนื่องจากการสัมผัสที่เกิดจาก'ผลผลิตจากฟิชชั่น (อังกฤษ: Fission product) จุดเดือดต่ำ'อื่น ๆ ที่ถูกปล่อยออกมาเพราะความล้มเหลวด้านความปลอดภัย ที่เพิ่มขึ้นมากที่สุดเพียงตัวเดียวคือมะเร็งต่อมไทรอยด์ แต่เมื่อรวมแล้ว ความเสี่ยงโดยรวมตลอดช่วงอายุในการพัฒนาเป็นโรคมะเร็งทุกชนิดคาดว่าจะสูงขึ้น 1% สำหรับทารกเพศหญิง โดยที่มีความเสี่ยงลดลงเล็กน้อยสำหรับเพศชาย ซึ่งเป็นกลุ่มที่มีความไวต่อรังสีมากที่สุด พร้อมกับเด็กที่อยู่ในครรภ์ซึ่งองค์การอนามัยโลกคาดการณ์ว่าขึ้นอยู่กับเพศของพวกเขาที่จะมีระดับเดียวกันกับความเสี่ยงในกลุ่มทารก โปรแกรมการตรวจคัดกรองในปีต่อมาคือปี 2012 พบว่ามากกว่าหนึ่งในสาม (36%) ของเด็กในฟุกุชิมะมีการเจริญเติบโตที่ผิดปกติในต่อมธไทรอยด์ของพวกเขา[ต้องการอ้างอิง] เมื่อเดือนสิงหาคม 2013 มีเด็กมากกว่า 40 คนถูกวินิจฉัยใหม่ว่าเป็นโรคมะเร็งต่อมไทรอยด์และโรคมะเร็งอื่น ๆ ในจังหวัดฟุกุชิมะโดยรวม อย่างไรก็ตาม ข้อสงสัยที่ว่าอุบัติการณ์เหล่านี้ของโรคมะเร็งจะสูงกว่าอัตราในพื้นที่ที่ไม่ปนเปื้อนและดังนั้นอุบัติการณ์ดังกล่าวจึงเป็นเนื่องมาจากการสัมผัสกับรังสีนิวเคลียร์หรือไม่นั้นไม่เป็นที่รู้จักในขั้นตอนนี้[ต้องการอ้างอิง] ข้อมูลจากอุบัติเหตุเชอร์โนบิลแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นที่แน่แท้ในอัตราการเกิดมะเร็งต่อมไทรอยด์หลังจากภัยพิบัติในปี 1986 จะเริ่มต้นหลังจากระยะฟักตัวของมะเร็งที่ 3-5 ปีเท่านั้น อย่างไรก็ตามมีข้อสงสัยว่าข้อมูลนี้จะสามารถนำมาเปรียบเทียบโดยตรงกับภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะได้หรือไม่ยังไม่สามารถกำหนดได้[ต้องการอ้างอิง] การสำรวจโดยหนังสือพิมพ์ Mainichi Shimbun ครั้งหนึ่งคำนวณว่าในจำนวนผู้อพยพออกจากพื้นที่ประมาณ 300,000 คน ประมาณ 1,600 คนเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับสภาพการอพยพ เช่นการที่ต้องอาศัยอยู่ในที่อยู่ชั่วคราวและการปิดของโรงพยาบาลที่เกิดขึ้นเมื่อเดือนสิงหาคม 2013 ตัวเลขนี้มีจำนวนใกล้เคียงกับการเสียชีวิต 1,599 คนที่เสียชีวิตโดยตรงจากแผ่นดินไหวและสึนามิในจังหวัดฟุกุชิมะในปี 2011 ด้วยสาเหตุที่แท้จริงของการเสียชีวิตส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการอพยพเหล่านี้ไม่ได้ถูกระบุ (ตามข้อมูลของเขตเทศบาล) จึงเป็นอุปสรรคต่อการส่งใบสมัครของญาติของผู้ตายเพื่อขอเงินชดเชยปลอบขวัญ เมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม 2012 สภานิติบัญญัติแห่งชาติญี่ปุ่นได้แต่งตั้ง คณะกรรมการอิสระเพื่อการสอบสวนอุบัติเหตุนิวเคลียร์ฟุกุชิมะ (NAIIC) ให้ส่งรายงานการสืบสวนไปยังสภาญี่ปุ่น คณะกรรมการพบว่าภัยพิบัตินิวเคลียร์เป็น "ฝีมือมนุษย์" โดยที่สาเหตุโดยตรงของการเกิดอุบัติเหตุทั้งหมดเป็นสิ่งที่คาดการณ์ก่อนได้ก่อนวันที่ 11 มีนาคม 2011 นอกจากนี้รายงานยังพบว่าโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิไม่มีความสามารถในการอดทนต่อการเกิดแผ่นดินไหวและสึนามิ TEPCO ซึ่งเป็นหน่วยงานกำกับดูแล (NISA และ NSC) และเป็นหน่วยงานของรัฐบาลที่ส่งเสริมอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ (METI) ทั้งหมดนี้ล้มเหลวในการในการพัฒนาอย่างถูกต้องถึงระเบียบปฏิบัติด้านความปลอดภัยขั้นพื้นฐานส่วนใหญ่ เช่นการประเมินความน่าจะเป็นของความเสียหาย การเตรียมความพร้อมสำหรับการจำกัดวงความเสียหายหลักประกันจากภัยพิบัติเช่นนั้น และการพัฒนาแผนอพยพสำหรับประชาชนในกรณีของการปลดปล่อยรังสีร้ายแรง ในขณะเดียวกัน รัฐบาลได้แต่งตั้งคณะกรรมการสอบสวนเกี่ยวกับอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะของบริษัทพลังงานไฟฟ้าโตเกียวให้จัดส่งรายงานขั้นสุดท้ายให้กับรัฐบาลญี่ปุ่นในวันที่ 23 เดือนกรกฎาคม 2012 การศึกษาที่แยกต่างหากโดยนักวิจัยสแตนฟอร์ดพบว่าโรงไฟฟ้าญี่ปุ่นที่ดำเนินการโดยบริษัทสาธารณูปโภคที่ใหญ่ที่สุดไม่มีการป้องกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสึนามิที่อาจเกิดขึ้น TEPCO ได้ยอมรับเป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 12 ตุลาคม 2012 ว่าบริษัทล้มเหลวที่จะใช้มาตรการที่แข็งแกร่งเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดภัยพิบัติเพราะกลัวว่าจะเป็นการเชื้อเชิญให้มีการดำเนินคดีทางกฎหมายหรือให้มีการประท้วงต่อต้านโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ของตน ไม่มีแผนการที่ชัดเจนสำหรับการรื้อถอนโรงไฟฟ้า แต่ฝ่ายบริหารโรงไฟฟ้าประมาณการไว้ที่สามสิบหรือสี่สิบปี บทความหลัก: โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชจิ โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ฟุกุชิมะหนึ่ง (Daiichi) ประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด (BWR) แบบน้ำเบาของ GE หกเครื่องที่มีพลังงานรวมอยู่ที่ 4.7 กิกะวัตต์ ทำให้ฟุกุชิมะไดอิจิเป็นหนึ่งใน 25 ของโรงไฟฟ้​​าพลังงานนิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ฟุกุชิมะไดอิจิโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ที่ได้รับการออกแบบโดย GE โรงแรกที่จะถูกสร้างและดำเนินงานทั้งหมดโดย บริษัทพลังงานไฟฟ้าโตเกียว (TEPCO) เครื่องปฏิกรณ์ตัวที่ 1 เป็นเครื่องปฏิกรณ์ชนิด (BWR-3) ขนาด 439 MWe ที่สร้างขึ้นในเดือนกรกฎาคมปี 1967 มันเริ่มดำเนินการเมื่อวันที่ 26 มีนาคม 1971 มันถูกออกแบบให้ทนต่อการเกิดแผ่นดินไหวที่มีความเร่งพื้นดินจุดสูงสุด (อังกฤษ: peak ground acceleration) อยู่ที่ 0