Fukushima-ulykken

var en atomulykke på Fukushima I kjernekraftverk i Japan. Ulykken inntraff den 11. mars 2011 etter at sentrale elektriske rom ble oversvømt etter et jordskjelv og en påfølgende tsunami. Frem til atomreaktorene ble stabilisert hadde det oppstått kjernefysisk nedsmelting ved tre av anleggets seks atomreaktorer.
Atomulykken har blitt klassifisert som INES 7 og er den nest verste atomulykken som har funnet sted, kun forbigått av Tsjernobyl-ulykken i 1986.

 Jordskjelvet og tsunamien 

Den 11. mars 2011 ble Japan rammet av et kraftig jordskjelv med momentmagnitude 9,0, noe som var det kraftigste i landets historie. Jordskjelvet ble etterfulgt av en voldsom tsunami som først og fremst rammet den nordøstlige kysten av Japan, der Fukushima ligger.

Det kraftige jordskjelvet hadde både flere forskjelv og flere etterskjelv.

 INES-klassifisering av ulykken 
Ulykken ble først klassifisert av japanske myndigheter som INES 4, noe som betyr at det anses å være en «atomulykke med lokale konsekvenser», men uten vesentlige utslipp til miljøet, men etter en uke ble dette oppgradert til INES 5 og senere oppgradert til INES 7. Til sammenligning var Tsjernobyl-ulykken en INES 7 som betyr katastrofe.http://www.foxbusiness.com/markets/2011/03/18/japan-weighs-need-bury-nuclear-plant-tries-restore-power/ Ulykken i USA på kjernekraftanlegget Three Mile Island i 1979 var vurdert til en INES 5 som betyr betydelig atomulykke med utvidete konsekvenser.Oppjustert til atomulykke ved kjernekraftverk i Japan , Statens strålevern, 13. mars 2011

Kjølesvikt og eksplosjoner i anlegget
 Fukushima I kjernekraftverk 

Fukushima I er et atomkraftverk i byen Ōkuma i Futabadistriktet i prefekturet Fukushima i Japan. Det består av seks lettvanns kokvannsreaktorer (BWR) med en total ytelse på 4.7 GW (gigawatt). Fukushima I var det første kjernekraftverket som ble bygget og operert av Tokyo Electric Power Company (TEPCO) alene.

Reaktor 1,2 og 6 er levert av General Electric, nr 3 og 5 av Toshiba, og reaktor 4 av Hitachi. Byggearbeidene ble utført av Kajima for alle reaktorer. Enhet 1 er en 439 MWe type (BWR3) reaktor som ble bygget i juli 1967. Den ble satt i kommersiell drift 26. mars 1971, og skulle stoppes for vedlikehold i mars 2011. Enhet 2 og 3 er 784 MWe type BWR-4 reaktorer, enhet 2 ble satt i drift i juli 1974 og enhet 3 i mars 1976.

 Ulykkens utvikling - Første uken 
Nuclear Engineering International rapporterte om at reaktorene 1–3 var blitt automatisk avslått, og at reaktorene 4–6 var ute av drift på grunn av vedlikehold, slik at disse allerede var sikret før jordskjelvet.Japan initiates emergency protocol after earthquake , Nuclear Engineering International, 11. mars 2011
De dieseldrevne nødaggregatene for reaktorene 1–3 var blitt skadet av tsunamien etter skjelvet;
Japan Earthquake Update (2030 CET), IAEA Alert Log, Det internasjonale atomenergibyrået, 12. mars 2011
de startet opp som normalt, men stoppet deretter plutselig omkring en time senere, da tsunamibølgen traff anlegget.Massive earthquake hits Japan, World Nuclear News, 11. mars 2011 Det er ikke rapportert at anlegget ble skadet av selve jordskjelvet. Anlegget var dimensjonert for å kunne tåle en tsunami på 10 meter, men den aktuelle bølgen var på mellom 13 og 15 meter, noe som medførte at anleggets kjelleretasjer med elektrisk utstyr ble oversvømt. Videre ble vannsystemene blokkert av rusk.

Aggregatenes oppgave var å drive kjøleanlegget for den fremdeles varme reaktorkjernen, og hindre en katastrofe i form av kjernefysisk nedsmelting. Reaktorene ble avstengt ved at kontrollstavene ble fullt satt inn. Men under drift av reaktoren dannes det en rekke svært radioaktive isotoper. Ved en nødavstengning (scram) vil disse være tilstede i reaktoren og sørge for en resteffekt på ca 10% av full effekt som gradvis faller til ca 5% i løpet av 10 dager. Dette tilsvarte rett etter avstengingen ca 50 MW for reaktor 1 og 80 MW for reaktor 2 og 3. Reaktor 4-6 som er avstengt (kald) krever fremdeles 20 MW kjøling. Ved feil er det først og fremst denne effekten som kan føre til skader og i verste fall nedsmelting av brenselselementer og struktur.

Dette er vesensforskjellig fra Tsjernobyl-ulykken der det ikke lykkes å stoppe reaktoren, ved at kontrollstavene ikke kunne settes inn mer enn 1/3, samtidig som reaktoren var blitt svært ustabil. Den nådde raskt ca 500 MW og ved nedsmelting en puls på 30 GW i noen sekunder inntil store deler av kjernen smeltet i en begrenset ukontrollert kjedereaksjon. Det er derfor lite sannsynlig at Fukushimaulykken kan nå et tilsvarende omfang.

 - 11. mars: Anlegget truffet, kjølesvikt

For første gang i Japans historie måtte regjeringssjef Naoto Kan utrope en «atomkraftnødstilstand». Det ble fredag 11. mars registrert strålingsverdier 1 000 ganger over det normale.Strålingen 1000 ganger høyere enn normalt - Verdens Gang, 11. mars 2011.Impact to TEPCO's Facilities due to Miyagiken-Oki Earthquake (as of 7 am), TEPCO News, 12. mars 2011
5800 beboere i en radius på tre kilometer fra anlegget ble evakuert.Tsuyoshi Inajima og Yuji Okada:  Japan Orders Evacuation From Near Nuclear Plant After Quake, Bloomberg, 11. mars 2011
I tillegg ble folk som bodde i en radius på 10 km fra anlegget oppfordret til å holde seg innendørs.
FAZ.net – Frankfurter Allgemeine Zeitung, 11. mars 2011sueddeutsche.de Süd-Deutsche Zeitung, 11. mars 2011Augsburger Allgemeine Zeitung nettversjonen, 11. März 2011]Der Spiegel nettversjonen, 11. mars 2011]
Senere samme dag ble evakueringen utvidet til å omfatte beboere også i en 10 km radius, og deretter i en 20 km radius.All Things Nuclear • Containment at Fukushima, Allthingsnuclear.org., 12. mars 2011Nikkei: Radiation Could Already Have Leaked At Nuke Plant, 12. mars 2011
Batterier som varer i omkring åtte timer ble deretter tatt i bruk for å gi strøm til kjøleanleggene og andre systemer for reaktorene.Scott DiSavino: Snap analysis: Japan may have hours to prevent nuclear meltdown , Reuters, 11. mars 2011Matthew L. Wald: Japan Orders Evacuation Near 2nd Nuclear Plant, The New York Times, 11. mars 2011
Det ble rapportert om at japanske bakkestyrker var blitt satt inn for å frakte generatorer og batterier til stedet.Thomas H. Maugh II og Ralph Vartabedian:
Damage at two Japan nuclear plants prompts evacuations, Los Angeles Times, 11. mars 2011

Etter noen timer fikk man strømmen i gang. Det kunne imidlertid ikke hindre en forverring av situasjonen som igjen førte til nye mottiltak som kontrollerte og begrensede utslipp av atomforurensede gasser. Etter midnatt lokal tid den 12. mars 2011 ble det rapportert at Tokyo Electric Power Company hadde planer om å slippe ut varm gass fra reaktor 1, som ville kunne medføre et radioaktivt utslipp.（朝日新聞社）：福島原発炉内蒸気、外に逃す作業検討　放射能漏れの恐れ – 社会, Asashi.com, 12. mars 2011
Selskapet kunne da melde at mengden med stråling økte i turbinbygningen for reaktor 1.
"Radiation level rising in Fukushima Nuclear Plant turbine building." Nikkei, 12. mars 2011 
Klokken 0200 ble trykket inne i reaktoren rapportert til å være 600 kPa (6 bar eller 87 psi), noe som er 200 kPa (2 bar eller 29 psi) høyere enn normalt. Kl 5:30 JST ble trykket inne i reaktor 1 rapportert å være 2,1 ganger den kapasiteten den var laget for,Rita Maeda: Fukushima reactor pressure may have hit 2.1 times capacity -METI , sitat fra Japans handelsminister, 12. mars 2011
da trykket ble meldt å være 820 kPa (8.2 bar eller 120 psi).Battle to stabilise earthquake reactors, World Nuclear News, 12. mars 2011
Klokken 0610 JST rapporterte IAEA at også reaktor 2 hadde kjøleproblemer.

 - 12. mars: Eksplosjon i reaktor 1 
15;35 JST på ettermiddagen 12. mars skjedde første eksplosjon ved reaktor 1. Det skjedde fordi det ble nødvendig å redusere trykket i reaktoren for å kunne pumpe inn kjølevann. På grunn av høy temperatur på deler av brenselsstavene spaltes vann til hydrogen og oksygen. Oksygenet reagerer normalt med stoffer inne i reaktoren, men hydrogen slippes ut sammen vanndampen, og konsentreres inne i reaktorbygningen, etterhvert blandes den med luft og eksploderer, med det resultat at betongelementene i bygningskonstruksjonen ble blåst vekk. Denne bygningen er imidlertid ikke del av innelukkingsbarrierene.

 - 13. mars: Kjølesvikt i reaktor 3 
Nødkjølingssystemet i reaktor 3 brøt sammen, og det ble gjort forsøk på å slippe ut damp for å senke temperaturen. I mangel av andre kjølesystemer ble det besluttet at det skulle sprøytes inn sjøvann for at brenselsstavene ikke skulle bli eksponert for luft.

 - 14. mars: Eksplosjon i reaktor 3, skade på reaktor 2 
På formiddagen 11:15 JST 14. mars eksploderte bygningen over reaktor 3 på samme måte som for reaktor 1, angivelig uten skade på selve reaktoren eller akutt fare for økt stråling. Eksplosjonen ble igjen omtalt som en «hydrogeneksplosjon» og kom etter et etterskjelv som målte 6,2 på Richters skala.Ny eksplosjon ved japansk atomkraftverk  – ABC Nyheter, 14. mars 2011. På dette tidspunktet var 210.000  mennesker innenfor en radius av 20 km fra anlegget evakuert.

Ved denne eksplosjonen ble damputslipssystemet for reaktor 2 skadet, og en periode kunne det ikke pumpes vann inn i reaktoren. Dette førte til fulltendig tørrkoking av reaktor 2 med den følge at brenselsstavene i reaktor 2 ble uten kjøling i en periode.

Japanske myndigheter rettet en formell forepørsel om bistand til nedkjøling til Det internasjonale atomenergibyrået og til USA.

 - 15. mars: Eksplosjon og vann 
kl 06.40 lokal tid den 15. mars var det en ny eksplosjon som blåste taket av reaktor 2 og førte til en kraftig økning av radioaktiviteten i området.«Ny eksplosjon ved atomreaktor» Aftenposten 15. mars 2011, besøkt 15. mars 201 Samtidig kommer det synlig damp opp fra det ødelagte huset. Eksplosjonen skal være forårsaket av hydrogengass. Ingen av reaktorene skal så langt være ødelagt av eksplosjonene.

Videre klokken 09:40 JST den 15. mars førte inndampning av bassenget for brukte brenselsstaver i reaktor 4 til brann, trolig forårsaket av hydrogenutvikling også her. Brannen førte til større skader på den ytre reaktorbygningen og ytterligere begrenset utslipp av radioaktivt materiale. Det var senere ytterligere et branntilløp som slukket.

Statsminister Naoto Kan ledet personlig en beredskapssenter som arbeider for å hindre en kjernefysisk nedsmelting ved særlig dette anlegget. Statssekretær Yukio Edano uttalte at det var en stor fare for nedsmelting. Videre medfører faren for radioaktive utslipp i området være så høy at befolkningen i en omkrets på 30 km (10 km utenfor 20 km evakueringssonen) blir oppfordret til å oppholde seg innendørs, mens 800 av arbeiderne ved anlegget ble evakuerte.«Radiation levels could damage health: Japan»  CBCNews 14. mars 2011, besøkt 15. mars 2011

Det ble 12:00 JST 16. mars rapportert om at 50 personer totalt jobbet med kjøling av reaktorene. Det ble også satt inn helikoptre til å nedkjøle anlegget ved å sprøyte vann fra luften.

Japanske myndigheter fastholdt at ulykken fortsatt hadde en alvorlighetsgrad på INES 4, til tross for at Det franske atomenergibyrået mente ulykken nå burde oppgraderes til INES 6. Det ble innført flyforbudssoner rundt kraftverket.

Rundt hovedstaden Tokyo ble det målt stråleverdier som var 10 ganger høyere enn normalen.

 - 16. mars: Evakuering og fortsatt arbeide 
Det ble 16. mars rapportert at alle arbeidere var trukket ut av området på grunn av forhøyede strålingsnivåer, ca lø 15:00 JST ble det meldt at strålingsnivået var sunket og at 140 personer var tilbake i anleggene for å fortsette arbeidet.

 - 17. mars: Helikoptre tatt i bruk 
I løpet av morgentimene ble forsvarets helikoptre tatt i bruk, og slapp mengder med vann ned over reaktor 3 og 4. Om ettermiddagen ble det rapportert at reaktor 4 var fylt med vann, og at ingen av reaktorens staver hadde blitt eksponert for luft. Bygningsarbeidene tok til for å arbeide med en ekstern kilde for elektrisitet til alle de seks reaktorene. Kl 19.00 forsøkte en politibil fra Tokyo med en høytrykks vannkanon på taket (beregnet for å bekjempe opptøyer) og fem brannbiler å spylle vann inn i et lagringsbasseng til reaktor 3.Takahara, Kanako, and Alex Martin, "Copters, trucks try to cool fuel rod pool", Japan Times, 18. mars 2011, side 1.

Japanske myndigheter informerte IAEA om at ingeniører la ut en ekstra kabel med strøm til reaktor 2. (engelsk)

Ulykkens utvikling - Andre uken
- 18. mars: Brannmenn fra Tokyo, ulykken oppgradert til INES 5
Tretti brannbiler med 139 brannmenn ble sendt fra Tokyo i tillegg til et redningsteam. Disse inkluderte også en brannbil med et 22 meter høyt vanntårn. For andre dag på rad ble høye stråleverdier oppdaget i et område på ca 30 kilometer nordvest fra Fukushima I kjernekraftverk. Målingene viste viste 150  μSv/h.  Japanske myndigheter oppgraderte ulykken til  INES 5 på grunn av kjøleproblemer og ødeleggelser i kjernen på reaktor 1, og oppgraderte samtidig til dette nivået også for reaktorene 2 og 3. Tapet av kjølevann i reaktor 4 ble klassifisert som INES 3. I løpet av en 24 timers periode klarte arbeiderne å redusere strålingsnivået på anlegget fra 351.4 til 265 μSv/h, men det var usikkert hvorvidt det var tilførselen av vann som hadde medført nedgangen.Takahara, Kanako, and Kazuaki Nagata, "Workers battle against time", Japan Times, 19 March 2011, p. 1.


- 19. mars: Vannsprøyting
En ny gruppe på 100 brannmenn fra Tokyo avløste det første teamet. De brukte et kjøretøy som kunne spyle vannet fra en høyde på 22 meter, og brukte den til å kjøle ned reaktor 3.  Arbeiderne jobbet med slik vannsprøyting i 7 timer denne dagen. TEPCO rapporterte etter på at vannet hadde vært effektivt for å senke temperaturen på brenselsstavene som nå var under 100 °C.

- 20. mars: Temperaturen synker
Ekstern strøm ble igjen tilkoblet reaktor 2, men arbeidet fortsatte for å få utstyret til å virke på egen hånd. De reparerte dieselgeneratorene på reaktor 6 ga strøm til å starte opp igjen kjølesystemet på reaktorene 5 og 6 som var slått av. Disse gikk tilbake til normale temperaturer. TEPCO annonserte at trykket i reaktor 3 sitt kjølebasseng steg, og at det muligens ville bli nødvendig å slippe ut luft med innhold av radioaktive partikler for å redusere trykket. Senere ble denne operasjonen avlyst av TEPCO som unødvendig. Samtidig som det totalt sett var en positiv utvikling på anlegget for å få totalkontroll, uttalte utenriksminister Edano at kjernekraftverket - på grunn av de store ødeleggelsene ville bli stengt så snart krisen var over.

- 21. mars: Røykutvikling i reaktor 2 og 3, stans i arbeidet
Det pågående reparasjonsarbeidet ble avbrutt fordi grå røyk kom ut fra sørøstsiden på reaktor 3 i løpet av en to timers periode. Arbeiderne ble evakuert fra reaktoren, men ingen endringer i målingene i denne reaktorene ble sett. I denne perioden ble det ikke foretatt noe arbeide (som å tilføre/gjenopprette strøm). Hvit røyk, trolig damp, ble også sett fra reaktor 2 på ettermiddagen, men dette ble etterfulgt av en økning av de radioaktive nivåene. En ny linje med strøm ble lagt ut til reaktor 4 og 5, som dermed fikk strøm på egen hånd i stedet for fra reaktor 6. 

- 22. mars: Arbeidet gjenopptatt
Røyk fortsatte å sige ut fra reaktor 2 og 3, men det var mindre synlig og ble anslått å være en følge av vanntilførselen til bygningene. Reparasjonsarbeidet gjenopptok etter å ha vært avbrutt på grunn av denne røyken, men ingen vikige endringer i målingsverdiene hadde blitt registrert, slik at det ble ansett trygt å arbeide. Det ble nå jobbet med å gjenopprette elektrisiteten, og en ekstratilførsel til reaktor 4. Sprøytingen av sjøvann inn i reaktorene 1, 2 og 3 fortsatte. Eksterne strømkabler ble koblet til alle reaktorene. Lyset var tilbake igjen i kontrollrommet i reaktor 3.Hogg, Chris Stop-start work at Japan reactors BBC News Asia-Pacific, 22 March 2011, 15:44 GMT, retrieved 22 March 2011Marin, Alex, "All reactors linked to outside power", Japan Times, 23. mars 2011, side 1.

- 23. mars: Radioaktive partikler funnet i drikkevannet i Tokyo
På slutten av ettermiddagen ble det igjen oppdaget røykutvikling i reaktor 3, denne gangen både svart og grå røyk, noe som medførte en ny evakuering fra området. Luftfoto fra kjernekraftverket viste at det så ut som en liten brann fra den sterkt skadde reaktoren. TEPCO uttalte at de ikke visste årsaken til brannen og røyken. Vannsystemet i reaktor 1 ble gjenopprettet. Japanske myndigheter uttalte at nivået på radioaktiv stråling hadde blitt funnet i drikkevannet i Tokyo i en størrelse som var dobbelt så stor som tillatt for barn. Drikkevannet skulle derfor ikke benyttes i babymat.Coren, Anna "Bottled water scarce after Japan's tap water shown unsafe for infants ", CNN, 24. mars 2011.

- 24. mars: Tre arbeidere skadet, men temperaturene sank
Arbeidet med å sprøyte sjøvann inn i reaktorene 1, 2 og 3 fortsatte. og målingene på anlegget sank til 200 μSv/h. Strømmen var på plass igjen, inkludert vanlig rombelysning, i kontrollrommet til reaktor 1. Tre arbeidere hadde blitt utsatt for så høye strålingsverdier at de måtte få behandling på sykehus etter at radioaktivt vann hadde trengt gjennom beskyttelsesklærne. Arbeiderne ble utsatt for en anslått dose på 2-6 Sv på huden nedenfor anklene. De hadde ikke på beskyttelsesstøvler, siden sikkerhetsmanualen til arbeidsgiveren ikke antok et scenario hvor arbeiderne ville stå i vann på et kjernekraftanlegg. Mengden radioaktivt vann var om lag 3,9 MBq/ml. Vannet inneholdt trolig partikler fra de ødelagte brenselsstavene, noe som kunne indikere ødeleggelse i kjernen i reaktoren.  Temperaturen på utsiden av reaktorene 1, 2, 3 og 4 fortsatte å synke, til under 20 °C. 

Ulykkens utvikling - Tredje uken
- 25. mars 

Status

 Status for reaktorene 16:00 JST 28. mars 1 2 3 4 5 6 Effekt (MWe) 460 784 784 784 784 1100 Type reaktor BWR-3 BWR-4 BWR-4 BWR-4 BWR-4 BWR-5 Status ved jordskjelvet I drift I drift I drift Nedstengt Nedstengt Nedstengt Brenselsintegritet       Innelukkingsystemer       Kjernens Nødkjølesystem 1 (CCS/RHR)       Kjenens kjølesystem 2 (RCIC/MUWC)       Bygningsskade       Miljøeffekter 489.8 mSv/time 15. mars kl 16:30
Port på vestside: 364.5μSv/time 19. mars kl 09:00 Trykktank, vannivå       Trykktank, trykk       Innelukkingstrykk       Sjøvannskjøling av kjernen       Sjøvanns til innelukking       Utlufting av innelukking       Tilstand brukte brenselsstaver       Tilstand kontrollrom       Status evakuering 20 km. 30 km oppfordret fra 15. mars til å holde seg innendørs, og fra 25. mars vurdere å evakuere INES INES 5 INES 5 INES 5 INES 3 - -

 Opprydningsarbeid 
Oppryddingen i reaktorene skal etter planen starte i 2021 og kommer til å koste ca. 189 milliarder amerikanske dollar. Det antas at opprydningsprosessen kan ta opp mot 40 år.

Referanser

Kategori:Atomulykker
Kategori:Katastrofer i 2011
Kategori:Japans historie
Kategori:2011 i Japan