Πυρηνικά ατυχήματα στο σταθμό Φουκουσίμα 1 το 2011

Τα πυρηνικά ατυχήματα στον σταθμό Φουκουσίμα 1 το 2011 αφορούν στη σειρά των καταστροφικών γεγονότων στη μονάδα παραγωγής ενέργειας Φουκουσίμα 1 στην Ιαπωνία την άνοιξη του 2011 και αποτελούν μία από τις πιο σημαντικές οικολογικές επιβαρύνσεις από καταστροφή πυρηνικών εγκαταστάσεων που έχουν καταγραφεί μέχρι σήμερα. 

Οι καταστροφές προέκυψαν ως ακολουθία του γεγονότος του μεγάλου σεισμού της 11ης Μαρτίου στο Σεντάι και του τσουνάμι που τον ακολούθησε. Τις μέρες μετά τα γεωλογικά συμβάντα, σημειώθηκαν εκρήξεις σε αντιδραστήρες του σταθμού και καταγράφηκε διαρροή μεγάλης ποσότητας ραδιενέργειας στο περιβάλλον. Κύρια αιτία που συνέτεινε στην καταστροφή στις εγκαταστάσεις ήταν η μη λειτουργία του συστήματος ψύξης των αντιδραστήρων, ως ακόλουθο του ανεπαρκούς σχεδιασμού προστασίας για περίπτωση φυσικής καταστροφής τέτοιου μεγέθους. 
Επιπλέον παράγοντες που συνετέλεσαν στα πυρηνικά ατυχήματα ήταν η κακή κατάσταση των αντιδραστήρων, (παλαιότητα, ρωγμές, προηγούμενα ατυχήματα που συγκαλύφθηκαν) και η αύξηση της παραγωγής (καταπόνηση), με ταυτόχρονες οικονομικές περικοπές (ανεπαρκής συντήρηση) εις βάρος της ασφάλειας. Το συγκεκριμένο εργοστάσιο ήταν προγραμματισμένο να τεθεί εκτός λειτουργίας στις αρχές του 2011 έχοντας ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του αλλά πήρε δεκαετή παράταση λειτουργίας ένα μήνα πριν την καταστροφή.

Τα γεγονότα που οδήγησαν στην καταστροφή στις εγκαταστάσεις της Φουκουσίμα 1 
Η αλληλουχία των γεγονότων στο εργοστάσιο της Φουκουσίμα Ι δεν είναι ξεκάθαρη, φαίνεται όμως πως τα προβλήματα επιδεινώθηκαν από το τσουνάμι που χτύπησε τις εγκαταστάσεις λίγες ώρες μετά το σεισμό.

Η μονάδα περιελάμβανε 6 αντιδραστήρες ζέοντος ύδατος. Την ημέρα του σεισμού λειτουργούσαν οι αντιδραστήρες 1, 2 και 3 ενώ οι υπόλοιποι είχαν τεθεί εκτός λειτουργίας για συντήρηση. Με το σεισμό εισήχθηκαν επιτυχώς οι ράβδοι ελέγχου ανάμεσα στα πυρηνικά καύσιμα σε όλους τους αντιδραστήρες, ώστε να τα καλύψουν και να διακοπεί η άμεση θέρμανση του νερού από τις αλυσιδωτές αντιδράσεις. Παρόλα αυτά τα καύσιμα στον πυρήνα του αντιδραστήρα είχαν ακόμη την ανάγκη ψύξης, το ελάχιστο για μερικές ημέρες ώστε να αποφευχθεί, έστω, το λιώσιμο της κατασκευής από την αναμενόμενη άνοδο της θερμοκρασίας και κατ' επέκταση η διαρροή ραδιενέργειας στο περιβάλλον.

Αμέσως μετά το σεισμό διακόπηκε η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος και βγήκε εκτός λειτουργίας το σύστημα ψύξης με τις αντλίες νερού. Ρυθμίστηκαν και τέθηκαν τότε σε λειτουργία οι ντίζελ ηλεκτρογεννήτριες οι οποίες λειτούργησαν για μερικές ώρες, συντηρώντας το σύστημα ψύξης, ως και τη στιγμή που εισέβαλε το τσουνάμι και τις έθεσε εκτός λειτουργίας καταστρέφοντας τις. Οι υπεύθυνοι αποφάσισαν τότε να εκτονώσουν την ολοένα αυξανόμενη πίεση στον πυρήνα των αντιδραστήρων 1 και 3, αφήνοντας να διαφύγει ραδιενεργός ατμός, για να αποτρέψουν ενδεχόμενη έκρηξη που θα οδηγούσε στην τήξη του κελύφους τους. Προφανώς οι ενέργειες δεν ήταν επαρκείς και η θερμοκρασία συνέχισε να αυξάνει με αποτέλεσμα η επένδυση, (ράβδοι ελέγχου) των πυρηνικών καυσίμων από ζιρκόνιο να θερμανθεί στους 1200°C και το ζιρκόνιο να αντιδράσει με το νερό δίνοντας  οξείδιο του ζιρκονίου και υδρογόνο. Όταν ο ραδιενεργός ατμός, που περιείχε υδρογόνο, βγήκε από τις βαλβίδες εκτόνωσης στην ατμόσφαιρα, το υδρογόνο αντέδρασε με το οξυγόνο είτε του αέρα είτε και του νερού του ατμού και ακολούθησε έκρηξη. Σύμφωνα με μαρτυρίες το κέλυφος του πυρήνα δεν καταστράφηκε, κατέρρευσε όμως μερικώς το εξωτερικό περίβλημα που ήταν έτσι σχεδιασμένο για να απομακρύνει την πίεση.

Χωρίς ηλεκτρική ισχύ και χωρίς το σύστημα σωληνώσεων και αντλιών που καταστράφηκε από την έκρηξη του περιβλήματος των αντιδραστήρων, οι αρχές αποφάσισαν να ψύξουν τα υπέρθερμα πυρηνικά καύσιμα με την εισαγωγή θαλασσινού νερού, σαν μια τελευταία προσπάθεια να αποφευχθεί η πλήρης τήξη του κελύφους του πυρήνα των αντιδραστήρων. Στο σημείο αυτό φαίνεται να είχε επέλθει ήδη τήξη στο εσωτερικό των πυρήνων καταστρέφοντας τα πυρηνικά καύσιμα. Έτσι ο ατμός που αναγκαστικά εκτονωνόταν συνεχώς ήταν ραδιενεργός, περιέχοντας καίσιο-137 και ιώδιο-131 με χρόνο ημιζωής 30 χρόνια και 8 ημέρες, αντίστοιχα, που τα κάνει άκρως επικίνδυνα κατά περίπτωση.

Σύμφωνα με αναφορές οι ηλεκτρικοί πίνακες, που ήταν αναγκαίοι για τη λειτουργία των ηλεκτρογεννητριών ώστε να επανενεργοποιηθεί το σύστημα ψύξης, βρίσκονταν σε υπόγειο χώρο που πλημμύρισε από το τσουνάμι.

Η σειρά των εκρήξεων και οι επιπτώσεις 
Η πρώτη έκρηξη σημειώθηκε μια μέρα μετά τον σεισμό (στις 12 Μαρτίου) και η ραδιενέργεια που εκλύθηκε σε μία ώρα αντιστοιχούσε στο ανώτατο ετήσια αποδεκτό όριο.

Η περιοχή κηρύχθηκε σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης και διατάχθηκε η εκκένωση των κοντινών κατοικιών σε ακτίνα 20 χιλιομέτρων (12 μίλια). Αργότερα, σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης κηρύχθηκε επίσης το κοντινό Φουκουσίμα II σε ακτίνα 3 χιλιομέτρων (1,9 μίλια). 

Η Διεθνής Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας (ΙΑΕΑ) ζήτησε επειγόντως ενημέρωση για την κατάσταση που επικρατούσε στην Ιαπωνία. Σύμφωνα με τους Ιάπωνες, δεν είχε εμφανιστεί κάποια ζημιά στο ατσάλινο κέλυφος του αντιδραστήρα ώστε να υπάρχει κίνδυνος πυρηνικής καταστροφής όπως στο Τσέρνομπιλ το 1986 και στην Πενσιλβάνια το 1979. Στη διεθνή κλίμακα για περιστατικά που αφορούν πυρηνική ενέργεια και ραδιενέργεια (INES), από το 1 μέχρι το 7, η έκρηξη στη Φουκουσίμα αξιολογήθηκε αρχικά ως κατηγορίας 4, αλλά αργότερα, μετά την αξιολόγηση των γεγονότων που ακολούθησαν, ανέβασαν αρχικά το επίπεδο στο 5 και τελικά στο 7, τον ανώτατο βαθμό επικινδυνότητας, που μέχρι τότε μόνο το ατύχημα στο Τσερνομπίλ είχε αξιολογηθεί ως τέτοιο.  

Σύμφωνα με τις αναφορές τοπικών μέσων, περίπου 190 κάτοικοι της περιοχής εκτέθηκαν σε ραδιενέργεια, ενώ το ραδιενεργό σύννεφο που προκάλεσε η έκρηξη κατευθυνόταν προς τη ρωσική χερσόνησο Καμτσάτκα σύμφωνα με Ρώσους αξιωματούχους.

Στις 13 Μαρτίου η ΙΑΕΑ ανακοίνωσε πως κηρύχθηκε σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης και το πυρηνικό εργοστάσιο της Οναγκάουα, μετά την καταγραφή επιπέδων ραδιενέργειας που ξεπερνούν τα επιτρεπόμενα όρια στη ζώνη κοντά στον πυρηνικό σταθμό.

Στις 14 Μαρτίου, κατά τη διάρκεια ισχυρού μετασεισμού μεγέθους 6,2 βαθμών, σημειώθηκαν δύο νέες εκρήξεις, αυτή την φορά στον αντιδραστήρα 3. Αργότερα ανακοινώθηκε πως πρόβλημα με το σύστημα ψύξης αντιμετωπίζει και ο τρίτος αντιδραστήρας, ο αντιδραστήρας 2.

Το πρωί της 15ης Μαρτίου σημειώθηκε νέα έκρηξη στον αντιδραστήρα 2, ενώ προηγουμένως είχε ξεσπάσει πυρκαγιά στον αντιδραστήρα 4 του πυρηνικού εργοστασίου. Από την έκρηξη υπέστη βλάβη ακόμα και το εσωτερικό χαλύβδινο προστατευτικό κέλυφος του αντιδραστήρα. Η έκρηξη στον αντιδραστήρα 2 κατέστρεψε το περίβλημα του πυρήνα με αποτέλεσμα να σημειωθεί διαρροή ραδιοενεργών υγρών, αλλά και ραδιενεργού ατμού. Στην περιοχή έχουν μετρηθεί τιμές ραδιενέργειας, οι οποίες ξεπερνούν κατά 400 φορές το ανώτατο ετήσιο επιτρεπτό όριο.

Σχέδιο αποκατάστασης

Η διαχειρίστρια εταιρεία του πυρηνικού σταθμού της Φουκοσίμα, TEPCO, ανακοίνωσε ότι, σύμφωνα με υπολογισμούς, ο σταθμός θα αποκατασταθεί πλήρως σε έξι ή εννέα μήνες και πρότεινε ένα σχέδιο αποκατάστασης.

Το σχέδιο χωρίζεται σε 2 μέρη. Ο Πρόεδρος της διαχειρίστριας εταιρείας Τσουνεχίσα Κατσουμάτα, δήλωσε ότι οι «εργαζόμενοι θα προσπαθήσουν να σταθεροποιήσουν τη ψύξη των αντιδραστήρων και αναλωμένων πισίνων καυσίμων, να ασφαλίσουν αρκετό χώρο για την αποθήκευση εξαιρετικά μολυσμένου νερού και να μειώσουν την παραγωγή ακτινοβολίας». Ο Κατσουμάτα υπολόγισε ότι αυτό θα διαρκέσει για τρεις μήνες.

Η δεύτερη φάση αναμένεται να διαρκέσει άλλους τρεις ή έξι μήνες. Κατά την περίοδο αυτή, «η εταιρεία αναμένει να φέρει τη θερμοκρασία του νερού στους αντιδραστήρες υπό πλήρη έλεγχο».

Στις 18 Απριλίου, η διαχειρίστρια εταιρεία έστειλε στον πυρηνικό σταθμό της Φουκοσίμα δύο τηλεκατευθυνόμενα ρομπότ, στον αντιδραστήρα αρ. 3. «Ελπίζουμε ότι τα iRobot Packbot [έτσι ονομάζονται τα ρομπότ] θα βοηθήσουν τους επιστήμονες, δίνοντας δεδομένα για την κατάσταση στον σταθμό, επειδή εξαιτίας της υψηλής ραδιενέργειας, κανένας δεν κατάφερε να εισέλθει».

Τα ρομπότ είναι εξοπλισμένα με κάμερες για να μεταδίδουν "ζωντανά" τα δεδομένα που "βλέπουν". Παρ' όλ' αυτά, δεν είναι γνωστά τα πράγματα που «είδαν» τα ρομπότ, τα οποία χρησιμοποιούνται σε επικίνδυνες αποστολές, όπως η εξουδετέρωση εκρηκτικών μηχανισμών.

Παράλληλα, οι αρχές της Ιαπωνίας ανακοίνωσαν την άρση της απαγόρευσης της πώλησης γάλακτος από άλλους 25 δήμους της Φουκοσίμα, καθώς τα επίπεδα ραδιενέργειας είχαν μειωθεί σημαντικά. Παρ' όλ' αυτά, η απαγόρευση ισχύει σε έξι περιοχές, τα οποία βρίσκονται 20 χιλιόμετρα από τον πυρηνικό σταθμό, και σε άλλες πέντε περιοχές, 30 χιλιόμετρα από τον σταθμό.

Σύμφωνα με τις υγειονομικές αρχές της Αλάσκας, δεν υπάρχει κίνδυνος για μόλυνση των ψαριών του Ειρηνικού Ωκεανού, καθώς «είναι απίθανο τα ψάρια να μολυνθούν από ραδιενέργεια».

Εκκαθάριση ραδιενεργού νερού 
Η ιαπωνική εταιρία TEPCO, διαχειρίστρια εταιρία του πυρηνικού σταθμού Φουκοσίμα, ο οποίος υπέστη βλάβες εξαιτίας του σεισμού, ανακοίνωσε την κατασκευή δεξαμενών προσωρινής αποθήκευσης ραδιενεργού νερού, για αποθήκευση 67.500 τόνων μολυσμένου νερού.

Σύμφωνα με πληροφορίες, η TEPCO υπολόγιζε να εγκαταστήσει δεξαμενές 31.400 τόνων έως τον Ιούνιο του 2011 και να εγκαταστήσει επιπρόσθετες δεξαμενές 20.000 τόνων από τον Ιούνιο έως τον Δεκέμβριο, σε περίπτωση που τα συστήματα δεν θα ήταν σε θέση  να λειτουργήσουν στο σχεδιασμένο χρονοδιάγραμμα.

Η γαλλική Areva ανακοίνωσε ότι θα εγκαταστήσει στον πυρηνικό σταθμό Φουκοσίμα μια μονάδα απορρύπανσης του μολυσμένου, με ραδιενέργεια, νερού. Η Διευθύνουσα Σύμβουλος της εταιρίας, Αν Λοβερζόν, δήλωσε «ότι η Areva θα κάνει τα πάντα για να θέσει σε λειτουργία το σύστημα απορρύπανσης έως τα τέλη Μαίου και αρχές του Ιουνίου του 2011, όπως ακριβώς ζήτησε η εταιρία TEPCO».

Παραπομπές

Πυρηνικά ατυχήματα
Ιστορία της Ιαπωνίας
Περιβαλλοντικές καταστροφές
Νομός Φουκουσίμα