Fukushiman ydinvoimalaonnettomuus

Fukushiman ydinvoimalaonnettomuus () oli sydämen sulamisonnettomuus kolmessa ydinreaktorissa Japanin itärannikolla, 250 kilometriä Tokiosta pohjoiseen. Onnettomuuden aiheutti 11. maaliskuuta 2011 tapahtunut Tōhokun maanjäristys ja sitä seurannut tsunami. Fukushima Daiichi -ydinvoimalan reaktorit 1, 2 ja 3 olivat pysähtyneet automaattisesti maanjäristyksen seurauksena. Maanjäristys vahingoitti sähkölinjoja, ja voimalaitos menetti yhteyden Japanin sähköverkkoon. Sen jälkeen laitos tuotti sähköä jäähdytysjärjestelmille dieselgeneraattoreilla. Noin 50 minuuttia myöhemmin tsunami tuhosi dieselgeneraattorit, ja voimalaitos jäi yli viikoksi kokonaan ilman sähköä. Yksi kerrallaan laitoksen jäähdytysjärjestelmät pysähtyivät. Kolmen reaktorin sydämessä polttoaine ylikuumeni ja lopulta suli. Radioaktiivisia aineita vapautui reaktorin polttoaineesta suojarakennukseen ja myöhemmin sieltä ympäristöön.
Onnettomuus luokiteltiin seitsenportaisella INES-asteikolla korkeimpaan luokkaan 7. Se oli maailman toiseksi pahin ydinonnettomuus Tšernobylin onnettomuuden jälkeen. Noin 30 kilometrin säteeltä voimalaitoksen ympäriltä evakuoitiin noin 163 000 henkilöä. Suojelutoimenpiteiden ansiosta ihmisten saamat säteilyannokset jäivät vähäisiksi. Toisaalta itse evakuointi aiheutti kuolemantapauksia. Suoria säteilyn haittavaikutuksia ei ole havaittu. WHO:n arvion mukaan säteilyaltistus saattaa hieman lisätä eniten altistuneiden ihmisten ja laitoksen työntekijöiden syöpäriskiä. Riskin kasvu on kuitenkin niin pieni, että sitä ei voida tilastollisesti havaita syöpään sairastuneiden lukumäärässä.
Fukushima Daiichi -voimala.
"Daiichi" tarkoittaa japanin kielellä ensimmäistä, joten Fukushima I -voimalasta käytetään nimeä Fukushima Daiichi. 11 kilometriä etelämpänä sijaitsee Fukushima II -voimala eli Fukushima Daini. Siellä ei tapahtunut onnettomuutta.
Fukushima Daiichi -voimalassa oli kuusi kiehutusvesireaktoria, jotka oli suunnitellut yhdysvaltalainen General Electric. Onnettomuuden aikaan reaktorit 1–3 olivat käytössä ja reaktorit 4–6 olivat pysäytetty vuosihuoltoa varten. Laitoksen omistaa Tepco (Tokyo Electric Power Company). Samantyyppisiä reaktoreita on Yhdysvalloissa 23 kappaletta. Espanjan Burgosissa oli myös samantyyppinen reaktori, mutta se suljettiin joulukuussa 2012. 1960-luvulla suunniteltujen reaktoreiden heikkouksia ja jäähdytysjärjestelmiä oli kritisoitu jo vuonna 1972.
Tapahtumien kulku.
Maanjäristys ja tsunami.
11. maaliskuuta 2011 kello 14.46 Japanin aikaa tapahtui suuri, magnitudin 9,0 maanjäristys meren alla Japanin itärannikolla. Maanjäristys laukaisi reaktoreissa automaattisen pikasulun, joka pysäytti ketjureaktion. Ydinreaktori tarvitsee kuitenkin jäähdytystä vielä sammuttamisen jälkeen, koska reaktorissa olevat radioaktiiviset fissiotuotteet hajoavat ja tuottavat jälkilämpöä.
Maanjäristys vahingoitti sähkölinjoja, ja voimalaitos menetti yhteyden Japanin sähköverkkoon. Laitoksella oli tällaista tilannetta varten 13 dieselgeneraattoria, jotka käynnistyivät automaattisesti ja tuottivat sähköä jäähdytysjärjestelmille. Tässä vaiheessa tilanne oli vielä hallinnassa.
Maanjäristys aiheutti suuren, korkeudeltaan 14–15-metrisen tsunamin, joka osui Fukushiman laitosalueelle noin 50 minuuttia järistyksen jälkeen. Maanpinta oli laitosalueella kymmenen metriä merenpinnan yläpuolella, joten tsunami hukutti alueen yli neljä metriä veden alle ja tuhosi dieselgeneraattorit, jotka oli sijoitettu turbiinirakennusten kellareihin. Kuutosyksiköllä yksi generaattori pysyi toiminnassa, koska se oli sijoitettu korkeammalle. Vesi tuhosi myös laitosten sähköjärjestelmät, joten myöhemmin paikalle tuotuja siirrettäviä generaattoreita ei saatu yhdistettyä hätäjäähdytysjärjestelmiin.
Fukushima Daiichi 1.
Ykkösyksikkö oli varustettu kahdella eristyslauhduttimella, joilla voidaan jäähdyttää reaktoria passiivisesti ilman sähkövirtaa. Lauhduttimessa on vesiallas, johon on upotettu lämmönvaihdin. Kun venttiilit avataan, kuuma höyry virtaa reaktorista putkea pitkin lämmönvaihtimeen, jossa se jäähtyy ja lauhtuu vedeksi. Vesi virtaa toista putkea takaisin reaktoriin ja jäähdyttää sitä. Maanjäristyksen jälkeen Fukushiman työntekijät avasivat ja sulkivat eristyslauhduttimien venttiilejä ja siten säätelivät reaktorin jäähdytystä. Tsunamin saapuessa lauhduttimen venttiilit sattuivat olemaan kiinni. Venttiilien avaamiseen tarvitaan sähköä, joten sähkökatkoksen jälkeen eristyslauhdutinta ei saatu enää toimimaan, koska venttiilien avaaminen ei onnistunut.
Kun eristyslauhdutin lakkasi toimimasta, ykkösreaktoria ei enää saatu jäähdytettyä. Jälkilämpö alkoi kiehuttaa vettä pois reaktorista. Noin kolme tuntia maanjäristyksen jälkeen vedenpinnan korkeus reaktorissa oli laskenut polttoainesauvojen yläosan tasolle, ja reaktorin sydän alkoi ylikuumentua. Polttoainesauvojen suojakuoret oli tehty zirkoniumista, joka reagoi kuumentuneena kemiallisesti vesihöyryn kanssa tuottaen vetyä ja lämpöä. Tämä kiihdytti reaktorin sydämen kuumenemista, kunnes se alkoi sulaa. Reaktoria yritettiin jäähdyttää pumppaamalla vettä paloautoilla, mutta työ keskeytyi monta kertaa, koska veden kuljettaminen rakennuksen lähelle oli vaikeaa tsunamin ja maanjäristyksen jälkeisissä olosuhteissa.
Reaktori oli sijoitettu paineenkestävään suojarakennukseen, jonka tehtävä oli estää radioaktiivisten aineiden pääsy ympäristöön onnettomuustilanteissa. Kun vesi kiehui reaktorissa, höyry purkautui suojarakennukseen, jolloin sen sisäinen paine alkoi kasvaa. Estääkseen suojarakennuksen rikkoutumisen ylipaineen takia työntekijät avasivat paineenalennusventtiilit iltapäivällä 12. maaliskuuta, noin vuorokausi maanjäristyksen jälkeen. Venttiilien kautta päästettiin höyryä ulos suojarakennuksesta ja sen painetta saatiin alennettua. Samalla ympäristöön pääsi kuitenkin radioaktiivisia fissiotuotteita, jotka olivat vapautuneet sulaneista polttoainesauvoista.
Noin 25 tuntia maanjäristyksen jälkeen, 12. maaliskuuta kello 15.36 tapahtui suojarakennuksen ulkopuolella ykkösyksikön reaktorirakennuksessa vetyräjähdys. Räjähdyksen taustalla oli suojarakennuksen korkean paineen takia sen ulkopuolelle vuotanut vety, joka oli sekoittunut reaktorirakennuksen ilman kanssa muodostaen räjähtävän seoksen. Vetyräjähdys ei vahingoittanut suojarakennusta, mutta se tuhosi reaktorirakennuksen ylimmän kerroksen. Räjähdyksessä loukkaantui viisi työntekijää.
Vuonna 2015 ykkösyksikön tilannetta tutkittiin myoniradiografialla. Kuvien perusteella näytti, että suurin osa reaktorin polttoaineesta oli sulanut ja valunut joko paineastian pohjalle tai, jos paineastia on sulanut puhki, suojarakennuksen lattialle.
Fukushima Daiichi 2.
Maanjäristyksen jälkeen kakkosreaktorin jäähdytys hoidettiin RCIC-järjestelmällä (Reactor Core Isolation Cooling). Kun jälkilämpö kiehuttaa vettä reaktorissa, syntyvä höyry virtaa RCIC-turbiinin läpi suojarakennukseen. Samalla akselilla turbiinin kanssa on pumppu, joka pumppaa jäähdytysvettä reaktoriin. Koska RCIC-järjestelmä tarvitsee sähköä vain säätöventtiilien ohjaukseen, se jatkoi toimintaansa tsunamin jälkeen, vaikka kaikki sähköt olivat poikki.
Kakkosreaktorin onnettomuus eteni hitaammin kuin ykkös- ja kolmosreaktoreilla. Lähes kolme vuorokautta maanjäristyksen jälkeen 14. maaliskuuta kello 13 havaittiin, että vedenpinnan korkeus kakkosreaktorissa oli alkanut laskea. RCIC-järjestelmä oli toiminut siihen saakka itsestään ilman sähköä. Työntekijät yrittivät pumpata jäähdytysvettä reaktoriin palovesipumpuilla, mutta aluksi se ei onnistunut, koska reaktorin paine oli liian korkea. Työntekijät saivat avattua reaktorin paineenalennusventtiilin, ja samana päivänä noin kello 20 aloitettiin meriveden pumppaaminen kakkosreaktoriin paloautoilla.
Kuuden aikaan aamulla 15. maaliskuuta laitosalueella kuultiin voimakas räjähdys. Samoihin aikoihin kakkosyksikön suojarakennuksen yksi painemittari oli lakannut toimimasta, mistä aluksi pääteltiin, että kakkosyksiköllä oli tapahtunut räjähdys. Myöhemmin kuitenkin havaittiin, että räjähdysääni olikin tullut nelosyksikön reaktorirakennuksesta. Kakkosyksiköllä ei tapahtunut vetyräjähdystä mahdollisesti siksi, että reaktorirakennuksen seinässä oleva luukku oli auennut ja vety pääsi poistumaan sen kautta.
Ykkösyksikön tavoin kakkosreaktorista suojarakennukseen purkautunut höyry nosti suojarakennuksen painetta. Estääkseen suojarakennuksen rikkoutumisen ylipaineen takia työntekijät yrittivät avata sen paineenalennusventtiilejä, mutta tämä ei onnistunut. Työskentely korkeassa säteilytasossa ilman sähköä ja valoa oli vaikeaa. Aamulla 15. maaliskuuta havaittiin höyryn nousevan kakkosyksikön reaktorirakennuksesta. Samalla säteilyn annosnopeus laitosalueella nousi. Taustalla oli todennäköisesti kakkosyksikön suojarakennuksen rikkoutuminen ylipaineen vaikutuksesta. Höyry ja radioaktiiviset fissiotuotteet pääsivät rikkoutuneesta suojarakennuksesta reaktorirakennukseen ja sieltä ympäristöön.
Vuonna 2016 kakkosyksikön tilannetta tutkittiin muiden tapaan myoniradiografialla. Kuvien perusteella näytti siltä, että suurin osa polttoaineesta oli sulanut ja valunut paineastian pohjalle. Vuonna 2017 suojarakennukseen reaktorin alapuolelle työnnettiin kamera. Reaktorin alapuolella on metalliritilästä tehtyjä kävelytasoja huoltotöitä varten. Kuvien perusteella osa näistä ritilätasoista on romahtanut. Ritilätasojen päällä näkyy materiaalia, joka näyttää sulaneelta ja uudelleen jähmettyneeltä polttoaineelta, joka on purkautunut suojarakennukseen hajonneesta reaktorin paineastiasta. Materiaalista ei saatu näytettä, josta olisi voitu analysoida, onko se uraania vai jotain muuta. Tammikuussa 2018 saatiin kameran avulla tutkittua suojarakennuksen lattiaa reaktorin alapuolella. Lattialla on soran näköistä materiaalia, joka on todennäköisesti sulanutta ja uudelleen jähmettynyttä polttoainetta. Lisäksi kuvissa näkyy polttoainenipun osia, jotka eivät ole sulaneet. Reaktorin paineastiassa täytyy siis olla melko suuri reikä, jonka läpi nämä osat ovat pudonneet. Kuvista ei voi arvioida lattialla olevan materiaalin määrää. Vielä ei siis tiedetä, kuinka suuri osa polttoaineesta on reaktorissa ja kuinka suuri osa suojarakennuksen lattialla. Kameran mukana oli säteilymittari. Annosnopeus suojarakennuksessa vaihteli välillä 7–42 Gy/h.
Fukushima Daiichi 3.
Kolmosyksikön jäähdytys maanjäristyksen jälkeen hoidettiin samanlaisella turbiinikäyttöisellä RCIC-järjestelmällä kuin kakkosreaktorilla. Erona oli, että kolmannella akut ja niihin liitetty sähköjärjestelmä säilyivät tsunamista huolimatta toiminnassa, joten tasavirtaa oli käytettävissä, vaikka dieselgeneraattorien kastuttua vaihtovirtaa ei enää ollut. Akuista saatavalla sähköllä valvomon mittausjärjestelmät toimivat, ja työntekijät pystyivät seuraamaan reaktorin painetta ja vedenpinnan korkeutta sekä säätämään RCIC-järjestelmän venttiilejä.
Kolmosyksikön RCIC-jäähdytysjärjestelmä lakkasi toimimasta 12. maaliskuuta kello 11.36, noin 21 tuntia maanjäristyksen jälkeen. Toinen samantyyppinen turbiinikäyttöinen jäähdytysjärjestelmä (HPCI, High Pressure Coolant Injection) käynnistyi noin tuntia myöhemmin, ja reaktoriin saatiin taas pumpattua vettä. Noin 36 tuntia maanjäristyksen jälkeen HPCI-järjestelmä pysäytettiin, koska reaktorin paine oli laskenut liian alas eikä järjestelmä enää toiminut kunnolla. Kolmosyksikön jäähdytys lakkasi siis toimimasta aamuyöllä 13. maaliskuuta.
Reaktoriin saatiin pumpattua jäähdytysvettä paloautoilla saman päivän aamulla noin kello 9, yli 42 tuntia maanjäristyksen jälkeen. Samoihin aikoihin käynnistyi suojarakennuksen paineenalennus, eli höyryä ja sulaneesta polttoaineesta vapautuneita radioaktiivisia fissiotuotteita vapautui suojarakennuksesta ympäristöön ilmastointipiipun kautta. Työntekijöillä oli vaikeuksia pitää suojarakennuksen paineenalennusventtiilejä auki, koska siihen tarvittiin paineilmaa. Venttiilit sulkeutuivat ja avattiin uudelleen monta kertaa, ja rakennuksen paine nousi ja laski. Myös jäähdytysveden pumppaus reaktoriin paloautoilla keskeytyi useita kertoja.
Kolmosyksikön reaktorirakennuksessa tapahtui vetyräjähdys 14. maaliskuuta kello 11.01 eli noin 68 tuntia maanjäristyksen jälkeen. Ykkösyksiköllä kaksi päivää aikaisemmin tapahtuneen räjähdyksen tapaan vety oli muodostunut höyryn ja zirkoniumin kemiallisessa reaktiossa reaktorin sydämen ylikuumentuessa. Vety oli vapautunut reaktorista suojarakennukseen, vuotanut sieltä korkean paineen takia ulos reaktorirakennukseen ja muodostanut ilman kanssa räjähtävän seoksen. Räjähdyksessä tuhoutui reaktorirakennuksen ylin kerros, ja 11 työntekijää loukkaantui.
Vuonna 2017 kolmosyksikön tilannetta tutkittiin muiden yksiköiden tapaan myoniradiografialla. Kuvien perusteella näytti siltä, että suurin osa reaktorin polttoaineesta oli sulanut. Jonkin verran polttoainetta oli todennäköisesti jähmettynyt paineastian pohjalle, ja osa polttoaineesta on valunut rikkoutuneesta paineastiasta suojarakennuksen lattialle.
Fukushima Daiichi 4.
Maanjäristyksen aikaan nelosreaktori oli sammutettu huoltoseisokkia varten ja kaikki polttoaine oli siirretty reaktorista käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen, joka sijaitsee suojarakennuksen ulkopuolella reaktorirakennuksessa. Altaassa oli noin 12 metriä vettä, joka toimi säteilysuojana. Polttoaineessa syntyvä jälkilämpö poistettiin jäähdyttämällä altaassa olevaa vettä. Kun tsunami katkaisi laitokselta sähköt, käytetyn polttoaineen varastoaltaan jäähdytys ei enää toiminut. Veden lämpötila alkoi nousta, ja lopulta vesi alkoi kiehua. Myöskään yksiköiden 1–3 käytetyn polttoaineen altaiden jäähdytys ei enää toiminut, mutta niissä oli paljon vähemmän polttoainetta ja siten matalampi jälkilämpöteho kuin nelosyksiköllä. Sen takia nelosyksikön polttoaineallas kuumeni paljon nopeammin.
Sähkökatkoksen takia käytetyn polttoaineen altaan lämpötilamittaus ja vedenpinnan korkeusmittaus lakkasivat toimimasta. Työntekijät eivät tienneet, mikä tilanne altaassa on. Nelosyksikön reaktorirakennuksessa tapahtui vetyräjähdys kuuden aikaan aamulla 15. maaliskuuta, noin 87 tuntia maanjäristyksen jälkeen. Aluksi luultiin, että yksikön käytetty polttoaine olisi ylikuumentunut ja vety olisi syntynyt siellä höyryn ja zirkoniumin reagoidessa kemiallisesti. Jopa Yhdysvaltain ydinturvallisuusviranomaisen johtaja Gregory Jaczko sanoi julkisuudessa, että polttoainealtaasta olisi loppunut vesi. Altaaseen yritettiin pudottaa vettä helikoptereilla ja suihkuttaa palokunnan vesitykeillä, mutta altaisiin päätyi vain vähän vettä. Vasta 22. maaliskuuta, 11 päivää maanjäristyksen jälkeen, saatiin polttoainealtaaseen runsaammin vettä autoilla, joilla normaalisti pumpataan betonia korkeiden rakennusten työmailla.
Nelosyksikön käytetyn polttoaineen altaan tilannetta päästiin tutkimaan veteen upotetulla kameralla 7. toukokuuta 2011. Kuvista havaittiin, että polttoaine ei ollutkaan vaurioitunut. Joulukuussa 2014 kaikki polttoaine saatiin poistettua altaasta. Myöhemmin selvisi, että nelosyksikön räjähdys johtui vedystä, joka tuli kolmosyksiköstä yhteisen ilmanvaihtojärjestelmän kautta.
Fukushima Daiichi 5 ja 6.
Viitos- ja kuutosreaktorit oli maanjäristyksen aikaan sammutettu huoltoseisokkia varten. Kuudennella yksi dieselgeneraattori oli sijoitettu korkeammalle, eikä tsunami vahingoittanut sitä. Viitos- ja kuutosreaktoreiden sähköjärjestelmät oli liitetty toisiinsa, ja yhdellä toimivalla generaattorilla saatiin tuotettua sähköä molempien reaktorien jäähdytykseen. Siksi näillä reaktoreilla vältyttiin onnettomuudelta.
Väestönsuojelu.
Evakuointi.
Ensimmäinen evakuointimääräys annettiin 11. maaliskuuta kello 20.50, eli kuusi tuntia maanjäristyksen jälkeen. Silloin Fukushiman prefektuurin hallitus määräsi evakuoitavaksi kaikki 1 900 asukasta kahden kilometrin etäisyydeltä ydinvoimalasta. Sen jälkeen Japanin hallitus otti vastuun väestönsuojelutoimista. Vain puoli tuntia myöhemmin, kello 21.23, Japanin hallitus määräsi evakuoitavaksi kolmen kilometrin alueen ydinvoimalan ympärillä. Alueella asui yhteensä 6 000 ihmistä, ja heidät kaikki saatiin evakuoitua klo 0.30 mennessä. Samaan aikaan hallitus määräsi asukkaat 3–10 kilometrin etäisyydellä ydinvoimalasta suojautumaan sisätiloihin. Seuraavana aamuna kello 5.44 Japanin hallitus laajensi evakuoitavaa aluetta kymmeneen kilometriin. Kymmenen kilometrin säteellä asui noin 51 000 ihmistä. Kello 18.25 evakuointialuetta laajennettiin edelleen 20 kilometriin, minkä jälkeen evakuointimääräyksen oli saanut yhteensä 78 000 asukasta.
Hallituksella oli vaikeuksia saada evakuointimääräyksiä perille paikallisviranomaisille, koska maanjäristys oli katkaissut puhelinyhteydet. Kunnat kuitenkin aloittivat evakuoinnit joko oman harkintansa perusteella tai tiedotusvälineiden kautta saatujen tietojen perusteella, vaikka hallituksen määräykset eivät tulleetkaan perille. Kunnat tiedottivat asukkaille evakuointimääräyksestä radion kautta, kaiutinautoilla sekä kiertämällä ovelta ovelle. Monet asukkaat myös kuulivat asiasta tiedotusvälineistä.
Evakuointia vaikeuttivat maanjäristyksen ja tsunamin vahingoittamat tiet sekä liikenneruuhkat. Suurin osa asukkaista alkoi poistua evakuoitavalta alueelta muutaman tunnin sisällä määräyksestä. Koko 20 kilometrin alueen tyhjentäminen kesti kuitenkin kolme päivää. Myös monet 20 kilometrin evakuointialueen ulkopuolella asuvat päättivät lähteä kotoaan. Evakuoituja ihmisiä majoitettiin tilapäisesti kouluihin, kulttuurikeskuksiin ja vastaaviin. Olosuhteet evakuointikeskuksissa olivat hankalat, koska suuri määrä ihmisiä joutui elämään ahtaissa tiloissa.
Monet ydinvoimalan lähialueella asuvat siirtyivät aluksi vain vähän kauemmaksi ja joutuivat myöhemmin siirtymään uudelleen, kun evakuointialuetta suurennettiin. Esimerkiksi Tomiokan kunta evakuoitiin ensin Kawauchiin, jonka hallitus määräsi evakuoitavaksi neljä päivää myöhemmin. Osa asukkaista joutui siirtymään kauemmas ydinvoimalasta peräti kuusi kertaa.
20 kilometrin evakuointialueella oli seitsemän sairaalaa ja 17 vanhustentaloa, joissa oli yhteensä 2 220 potilasta ja vanhusta. Heidän evakuointinsa tuotti suuria vaikeuksia, ja 51 vakavasti sairasta potilasta kuoli.
15. maaliskuuta 20–30 kilometrin päässä ydinvoimalasta asuvat määrättiin pysymään sisätiloissa. Kymmenen päivää myöhemmin hallitus suositteli tälle alueelle vapaaehtoista evakuointia. Siihen mennessä monet asukkaat olivat kuitenkin jo lähteneet kodeistaan, koska pitkäaikainen sisällä pysyminen tuotti vaikeuksia. 22. huhtikuuta määräys sisälle suojautumisesta purettiin, mutta suositus vapaaehtoisesta evakuoinnista pidettiin voimassa syyskuuhun asti.
Onnettomuuden jälkeen jotkut evakuoidut asukkaat olivat palanneet koteihinsa hakemaan tavaroita. 30. maaliskuuta kiellettiin pääsy 20 kilometriä lähemmäs ydinvoimalaa. Huhtikuun lopussa asukkaita alettiin taas päästää käymään kodeissaan niillä alueilla, joilla säteilytaso oli alle 200 mikrosievertiä tunnissa.
22. huhtikuuta Japanin hallitus päätti evakuoida asukkaat niiltä 20 kilometrin vyöhykkeen ulkopuolisilta alueilta, joissa mittausten mukaan voi saada yli 20 millisievertin säteilyannoksen vuodessa. Kansainvälinen säteilysuojelukomissio ICRP suosittelee, että alueilla, joilla vuosiannos ydinonnettomuuden jälkeen voi ylittää 20–100 millisievertiä, pitäisi harkita toimenpiteitä annosten pienentämiseksi. Japani päätti siis käyttää suosituksen alinta annosrajaa. Kaukaisin evakuoitu alue oli Iitaten kylä 55 kilometrin päässä ydinvoimalan luoteispuolella.
Joditabletit.
Radioaktiiviselta jodilta voi suojautua joditableteilla. Niiden jakaminen kangerteli, koska järjestelyä ei ollut suunniteltu etukäteen. Vasta 14. maaliskuuta, kolme päivää onnettomuuden alkamisesta, prefektuurin hallitus päätti jakaa kaksi joditablettia kaikille alle 40-vuotiaille 50 kilometrin säteellä ydinvoimalasta. 20. maaliskuuta mennessä tabletteja oli jaettu miljoona kappaletta.
Suomi ei suositellut joditablettien syöntiä Japanissa oleskeleville kansalaisilleen, koska Tokion seudulla jodipitoisuudet eivät nousseet niin suuriksi, että se olisi tarpeellista. Ruotsi suositteli joditabletteja kansalaisilleen 250 kilometrin säteellä Fukushiman voimalasta.
Evakuointimääräysten purkaminen.
Kolme vuotta onnettomuuden jälkeen, huhtikuussa 2014, Japanin hallitus alkoi purkaa evakuointimääräyksiä niiltä alueilta, joissa säteilyannos jää alle 20 millisievertin vuodessa ja infrastruktuuri, kuten sähkö, vesi ja liikenneyhteydet, on saatu kuntoon. Kouluissa säteilyannos halutaan kuitenkin saada alle yhden millisievertin vuodessa, ennen kuin niiden avaaminen sallitaan. Vertailun vuoksi, suomalaisten keskimääräinen säteilyannos on 5,9 millisievertiä vuodessa. Ristiriitoja aiheutti hallituksen tavoite, että pitkällä aikavälillä kaikkien asukkaiden vuosiannos pitäisi saada alle yhden millisievertin. Monet asukkaat alkoivatkin vaatia, että asuntoalueet pitäisi puhdistaa yhden millisievertin tasolle jo ennen kotiin palaamista. Osa evakuoiduista asukkaista ei halua palata vanhaan kotiinsa, koska eivät luota hallinnon arvioihin paluun turvallisuudesta tai koska ovat jo ehtineet hankkia uuden työpaikan ja asunnon muualta.
Helpottaakseen asukkaiden palaamista Japanin hallitus maksaa avustusta evakuoiduilla alueilla toimiville yrityksille ja uudelleenrakennusprojekteille. Niille asukkaille, joiden koti jäi kaikkein pahimmin saastuneille alueille, hallitus maksaa avustusta uuden talon rakentamiseen.
Suurimmillaan evakuoitujen määrä oli kesäkuussa 2012, jolloin noin 163 000 henkilöä oli onnettomuuden takia evakossa. Lukuun sisältyy kymmeniätuhansia ihmisiä, jotka lähtivät kodistaan säteilyn pelon takia, vaikka he asuivat määrättyjen evakuointialueiden ulkopuolella. Tammikuussa 2015 evakkojen määrä oli laskenut 119 000:een. Seitsemän vuotta onnettomuuden jälkeen, helmikuussa 2018, 50 000 henkilöä oli vielä evakossa.
Saastuneiden elintarvikkeiden käyttörajoitukset.
Japani aloitti onnettomuuden jälkeen elintarvikkeiden radioaktiivisuuden mittaukset. Radioaktiivista jodia sallittiin juomavedessä 300 becquereliä kilogrammassa (Bq/kg) ja ruuassa 2 000 Bq/kg. Jodin kahdeksan päivän puoliintumisajan ansiosta jodipitoisuudet putosivat muutamassa viikossa, minkä jälkeen rajoitukset kohdistuivat vain cesiumiin. Cesiumin raja-arvo juomavedessä oli aluksi 200 Bq/kg ja ruuassa 500 Bq/kg. Huhtikuussa 2012 Japani tiukensi sallittuja cesium-pitoisuuksia huomattavasti. Aiemmat rajat oli laskettu sillä perusteella, että ihmiset saisivat enintään viiden millisievertin säteilyannoksen vuodessa. Uudet rajat laskettiin yhden millisievertin annosrajan mukaan. Tiukennetut cesium-rajat ovat juomavedelle 10 Bq/kg ja ruualle 100 Bq/kg. Japanin asettama raja ruuan cesium-pitoisuudelle on paljon tiukempi kuin EU:n vastaava raja 600 Bq/kg.
Maataloustuotteiden ja kalan käyttö kiellettiin niiltä alueilta, joiden tuotteista mitattiin sallitut rajat ylittäviä pitoisuuksia. Myös hanaveden juominen jouduttiin kieltämään joillakin alueilla. Myöhemmin kieltoja purettiin vähitellen, kun mittaukset osoittivat pitoisuuksien laskeneen. Hanaveden käyttörajoitus ulottui Tokioon asti, jossa lapsilta kiellettiin hanaveden juominen kahden päivän ajaksi, 23.–24. maaliskuuta 2011, kohonneen jodipitoisuuden takia. Koekalastuksessa Fukushiman prefektuurissa cesiumin raja 100 Bq/kg ylittyi 58 prosentissa kaloista keväällä 2011, mutta enää 0,2 prosentissa kaloista kesällä 2014.
Lihan ja maidon saastumista pyrittiin välttämään kieltämällä karjan päästäminen ulkolaitumelle. Eläimiä sai ruokkia vain rehulla, joka oli korjattu ennen onnettomuutta ja varastoitu sisätiloissa tai joka oli mittaamalla todettu puhtaaksi. Riisinviljely kiellettiin pelloilla, joilla mullan cesium-pitoisuus oli yli 5 000 Bq/kg. Voimayhtiö Tepco maksaa maanviljelijöille korvauksia siitä, että he eivät voi viljellä saastuneilla pelloilla.
Päästöt ja terveysvaikutukset.
Radioaktiivisen jodin ja cesiumin päästöjen arvioidaan olleen kymmenesosa Tšernobylin ydinonnettomuuden päästöstä. Päästöistä iso osa kulkeutui tuulen mukana merelle.
Radioaktiivisia aineita pääsi mereen myös laitokselta vuotaneen veden mukana. 2. huhtikuuta 2011 havaittiin, että kakkosyksiköltä vuoti saastunutta vettä suoraan mereen. Vuoto saatiin tukittua neljä päivää myöhemmin. Pienempi vesivuoto sattui kolmosyksiköltä 11. toukokuuta. Lisäksi 4.–10. huhtikuuta Tepco joutui laskemaan lievästi saastunutta vettä mereen vapauttaakseen varastointitilaa pahemmin saastuneelle vedelle. Näiden alkuvaiheen suurempien päästöjen jälkeen hyvin pieniä määriä radioaktiivisia aineita pääsi Fukushimasta mereen useiden vuosien ajan saastuneen pohjaveden mukana.
Ihmisten saamat säteilyannokset jäivät vähäisiksi suojelutoimenpiteiden, kuten evakuoinnin, ansiosta. Evakuoidut saivat 1–10 millisievertin suuruisen säteilyannoksen. Kukaan ei sairastunut säteilysairauteen tai saanut hoitoa vaativia paikallisia säteilyvammoja. Evakuoinnissa kuoli 51 hoitolaitoksissa ollutta potilasta.
Suorien kuolemantapausten lisäksi evakuoitujen ihmisten kuolleisuus on lisääntynyt masennuksen, työttömyyden, alkoholismin ja itsemurhien takia. Marraskuuhun 2012 mennessä oli raportoitu yli tuhat kuolemantapausta evakuointiin liittyen. Nämä koskivat pääasiassa (yli 90 %) yli 66-vuotiaita, ja noin 70 prosenttia kuolemista tapahtui ensimmäisten kolmen kuukauden kuluessa. Kuolinsyiksi mainittiin psyykkiset ongelmat, stressi ja tarpeellisen hoidon puute. Vuonna 2014 evakuoinnista johtuviksi kuolemantapauksiksi arvioitiin noin 1 700.
Monien tutkijoiden mielestä massiviset evakuoinnit aiheuttivat enemmän haittaa kuin hyötyä, koska monien ihmisten kohdalla vältetty säteilyannos oli melko pieni. Esimerkiksi kilpirauhassyöpien asiantuntija Shunichi Yamashita Fukushiman lääketieteellisestä yliopistosta sanoi, että ”ihmiset olisivat voineet palata jo kuukauden päästä, kun radioaktiivinen jodi oli käytännössä kadonnut”. Myös Bristolin yliopiston koordinoimassa tutkimuksessa vuonna 2017 päädyttiin siihen, että ketään ei olisi kannattanut evakuoida Fukushimasta pitkäksi aikaa.
Ionisoivan säteilyn vaikutusten tieteellinen komitea (UNSCEAR) arvioi, että on epätodennäköistä, että Fukushiman onnettomuuden säteilyaltistus aiheuttaisi väestössä tai voimalaitoksen työntekijöiden suuressa enemmistössä myöhempiä terveysvaikutuksia. Maailman terveysjärjestö (WHO) julkaisi helmikuussa 2013 raportin ydinonnettomuuden vaikutuksesta ihmisten terveyteen maailmanlaajuisesti. Raportin mukaan onnettomuuden terveysvaikutukset ovat vähäisiä. Laskennallisesti voidaan arvioida, että ydinvoimalan läheisyydessä sijaitsevilla pahiten saastuneilla alueilla syöpäriski on hieman kasvanut, mutta vaikutus on niin pieni, että sitä ei voida havaita syöpätilastoissa. Erittäin tarkoilla ultraäänitutkimuksilla Fukushiman alueen lasten kilpirauhasista on löydetty poikkeavuuksia, mutta ne eivät todennäköisesti ole säteilyn aiheuttamia. Samantyyppisiä kilpirauhasen poikkeamia esiintyy lapsilla muillakin alueilla. 174 ydinvoimalan työntekijää sai yli sadan millisievertin säteilyannoksen. Heidän syöpäriskinsä on kohonnut, mutta sairastuneiden määrä jää niin pieneksi, että sitä ei voida erottaa muista syöpätapauksista.
Fukushimasta peräisin olevia isotooppeja havaittiin 18. maaliskuuta 2011 myös Kaliforniassa Yhdysvalloissa. Säteilymäärät olivat kuitenkin niin pieniä, että ne alittivat selvästi luonnon taustasäteilyn eikä niistä ollut vaaraa terveydelle. Suomessa ensimmäiset merkit Japanin onnettomuudesta peräisin olevista radioaktiivisista aineista havaittiin 23. maaliskuuta. Säteilyturvakeskuksen Helsingin toimitalon katolla olevasta sekä Rovaniemellä sijaitsevasta ilmankerääjästä havaittiin Jodi-131-isotooppia alle millibecquerel kuutiometrissä ilmaa.
Fukushimasta peräisin olevia isotooppeja on havaittu Japanissa ruoasta ja vedestä. Fukushiman alueella tuotettujen maataloustuotteiden käyttöä jouduttiin onnettomuuden jälkeen rajoittamaan. Kalastus kiellettiin voimalaitoksen edustalla. Myytävänä olevat elintarvikkeet ovat puhtaita, koska Japani on asettanut niiden radioaktiivisuuspitoisuuksille tiukat rajat.
Onnettomuuden syyt.
Onnettomuuden välitön syy oli tsunami, joka rikkoi dieselgeneraattorit, jotka tuottivat sähköä turvallisuusjärjestelmille. Onnettomuuden taustalta on löytynyt kuitenkin muitakin syitä.
Fukushiman ydinvoimala rakennettiin kymmenen metriä merenpinnan yläpuolelle. Tsunameista oli mittaustietoa muutaman sadan vuoden ajalta, ja korkein mitattu tsunami voimalan lähellä oli ollut 3,1 metriä, joten kymmenen metriä vaikutti turvalliselta korkeustasolta. Pohjoisempana oli mitattu paljon suurempia tsunameja, mutta sen ajateltiin johtuvan rannikon erilaisesta muodosta. 2000-luvulla voimayhtiö Tepco analysoi mahdollisia tsunameja laskennallisesti ja arvioi, että 6,1-metrinen tsunami olisi mahdollinen. Toisella menetelmällä laskettiin, että laitokselle voisi osua jopa 15,7-metrinen tsunami, mutta Tepco ei pitänyt laskentamenetelmää luotettavana eikä tehnyt sen takia laitosmuutoksia. Onnettomuuden aiheuttanut tsunami oli 14–15 metriä korkea. Mahdollisen tsunamin korkeus oli aliarvioitu, minkä seurauksena dieselgeneraattorit ja muut sähköjärjestelmät oli sijoitettu tulvalle alttiiseen paikkaan kellarikerrokseen.
Olennainen osa ydinturvallisuutta on käyttökokemustoiminta: vaaratilanteista pyritään oppimaan ja estämään samanlaisen tapahtuman toistuminen. Fukushiman ykkösreaktorilla sattui vuonna 1991 tapaus, jossa vesiputki alkoi vuotaa turbiinirakennuksen kellarissa. Vesi valui oviaukosta tilaan, jossa dieselgeneraattorit sijaitsivat. Vaikka tapahtuma paljasti tilan alttiuden tulvariskeille, Tepco ei tehnyt mitään estääkseen vastaavan tilanteen toistumisen eikä Japanin ydinturvallisuusviranomainen vaatinut sitä.
Kaikilla kolmella onnettomuusreaktorilla oli puolipassiiviset jäähdytysjärjestelmät, joiden käynnistämiseen ja tehon säätämiseen tarvitaan sähköä (akuista saatava virta riittää tähän), mutta muuten ne toimivat ilman sähkövirtaa. Ykkösreaktorin puolipassiivisen jäähdytysjärjestelmän venttiilit sattuivat olemaan kiinni sillä hetkellä, kun tsunami aiheutti sähkökatkoksen, eikä järjestelmää saatu sen jälkeen käynnistettyä. Sen sijaan kakkos- ja kolmosreaktorin puolipassiiviset jäähdytysjärjestelmät jatkoivat toimintaansa sähkökatkoksesta huolimatta. Kakkosreaktorilla järjestelmä toimi paljon odotettua pidempään, lähes kolme vuorokautta, ja kolmannella reaktorillakin noin puolitoista vuorokautta. Puolipassiiviset järjestelmät olivat siis haavoittuvia sähkökatkoksessa, mutta kakkos- ja kolmosreaktoreilla niistä oli kuitenkin hyötyä, koska ne viivästyttivät reaktorin sydämen sulamista huomattavasti.
Onnettomuuden aikana ykkös- ja kolmosreaktoreilla suojarakennuksen painetta alennettiin hallitusti päästämällä höyryä ulos paineenalennusventtiileiden kautta. Höyryn mukana ympäristöön pääsi kuitenkin myös radioaktiivisia aineita. Osa näistä aineista olisi voitu pidättää suodattimiin ja siten pienentää päästöjä ympäristöön, mutta Fukushiman suojarakennusten paineenalennusjärjestelmissä ei ollut suodattimia. Tämä oli tyypillistä 1960-luvulla suunnitelluille reaktoreille, mutta Japanissa suodattimien lisäämistä ei myöhemminkään katsottu tarpeelliseksi.
Työntekijöiden toimintaa onnettomuuden aikana vaikeuttivat hankalat olosuhteet maanjäristyksen ja tsunamin jälkeen. Kulkuyhteydet laitokselle olivat huonot, koska maanjäristys oli katkaissut teitä. Tsunami oli levittänyt romua ympäri laitosaluetta, mikä vaikeutti autokuljetuksia alueella. Vetyräjähdykset reaktorirakennuksissa lennättivät vielä radioaktiivista betoniromua alueelle, mikä vaikeutti työntekijöiden toimintaa entisestään. Onnettomuustilanne jatkui pitkään, ja väsyneet työntekijät joutuivat työskentelemään useita päiviä.
Fukushiman laitokselle oli tehty todennäköisyyspohjainen turvallisuusanalyysi (PSA, Probabilistic Safety Assessment), mutta se oli pahasti puutteellinen. Siinä analysoitiin vain laitoksen sisäisiä uhkia, kuten jäähdytysveden vuotoja, mutta jätettiin kokonaan huomioimatta tulvat, tsunamit ja äärimmäiset sääilmiöt. Aliarvioitu onnettomuustodennäköisyys aiheutti liiallisen luottamuksen laitoksen turvallisuuteen ja selittää, miksi turvallisuusparannuksia ei pidetty tarpeellisina. Japanin ydinturvallisuusviranomainen ei vaatinut tekemään kunnollista, kattavaa todennäköisyyspohjaista analyysiä, vaikka Kansainvälisen atomienergiajärjestön mukaan sellainen olisi paljastanut laitoksen turvallisuuden heikkoudet.
Vanhojen ydinvoimaloiden turvallisuusparannuksia vaikeutti huoli ydinvoima-alan julkisuuskuvasta. Japanissa ajateltiin, että kansalaisten silmissä turvallisuusparannusten tekeminen tarkoittaisi sen myöntämistä, että ydinvoimalat eivät aikaisemmin olleetkaan turvallisia, vaikka näin oli vakuuteltu. Jatkuvan parantamisen periaatteen selittäminen kansalaisille saattaisi olla vaikeaa.
Japanin ydinturvallisuusviranomainen ei vaatinut voimayhtiötä tekemään analyysejä Fukushiman voimalan käyttäytymisestä vakavassa onnettomuudessa. Japanilaiset tyytyivät analysoimaan lievempiä onnettomuustilanteita ja olettivat, että kaikissa sähkökatkostilanteissa sähköt pystytään palauttamaan nopeasti. Vakavien onnettomuuksien analysointia ei pidetty tarpeellisena, koska ”japanilaisia laitoksia pidetään (japanilaisten mielestä) tarpeeksi turvallisina onnettomuuksia ehkäisevien toimenpiteiden johdosta”, kuten IAEA kirjoitti vuonna 2007.
Ennen Fukushiman onnettomuutta Japanin ydinturvallisuutta valvova viranomainen oli Japanin ydinturvallisuusvirasto eli NISA (, ), jolla oli sama tehtävä kuin Suomessa Säteilyturvakeskuksella. IAEA on kritisoinut NISAn toimintaa. NISA oli kauppa- ja teollisuusministeriö METIn alainen, ja ministeriön tehtäviin kuului ydinvoiman käytön edistäminen. NISA ei siis ollut riippumaton viranomainen. NISAn työntekijöiden, kuten muidenkin valtion virkamiesten, odotettiin vaihtavan työtehtävää parin vuoden välein. Jatkuvien tehtävämuutosten takia työntekijöille ei kertynyt syvällistä asiantuntemusta työkokemuksen kautta. Myös rahoituksen vähentäminen heikensi NISAn resursseja. NISAlla ei ollut oikeutta laatia ydinvoimaloille sitovia turvallisuusvaatimuksia, vaan vaatimuksista päätettiin ylempänä valtionhallinnossa. NISAlla ei ollut oikeutta määrätä turvallisuusparannuksia vanhoihin ydinvoimaloihin, vaan riitti, että ne täyttivät vaatimukset, jotka olivat voimassa rakentamisluvan myöntämisen aikaan. Laki määräsi tarkasti, millaisia tarkastuksia NISA sai tehdä ydinvoimaloissa ja missä tilanteissa. Viranomaisella ei siis ollut oikeutta yllätystarkastuksiin. Onnettomuuden jälkeen Japani lakkautti NISAn ja perusti uuden Ydinvoiman valvontaviranomaisen eli NRA:n (, ), joka on ympäristöministeriön alainen. NRA uudisti kokonaan Japanin viranomaisvaatimukset ydinvoimaloiden turvallisuudesta.
Onnettomuuden jälkihoito.
Fukushiman voimalaitoksella työskenteli vuonna 2019 noin 4 000 henkilöä, jotka huolehtivat reaktorien jäähdytyksestä ja saastuneen veden puhdistuksesta, puhdistivat aluetta radioaktiivisista aineista ja valmistelivat reaktorien purkamista. Suurin osa voimalaitoksen alueesta on siivottu siten, ettei siellä tarvita muita suojavarusteita kuin kevyt hengityssuojain. Työntekijöiden saama keskimääräinen säteilyannos oli 0,32 millisievertiä kuukaudessa vuoden 2018 aikana.
Voimalaitoksen purkaminen.
Voimalaitoksen omistaja Tepco aikoo poistaa reaktoreiden vaurioituneen polttoaineen ja sen jälkeen purkaa rakennukset. Tämän on arvioitu kestävän 30–40 vuotta. Vaurioituneen polttoaineen poistaminen on hyvin vaikea tehtävä. Suojarakennusten sisällä säteilytasot ovat niin korkeat, ettei ihminen voi mennä sinne. Suojarakennusten ulkopuolella reaktorirakennuksissa työntekijät voivat käydä, mutta eivät työskennellä pitkiä aikoja. Suunnitelmana on ensin puhdistaa reaktorirakennukset niin, että pitkäaikainen työskentely siellä onnistuisi. Sen jälkeen pyritään paikkaamaan suojarakennusten vesivuodot. Jos se onnistuu, voidaan rakennukset täyttää vedellä. Tämä helpottaa työskentelyä, sillä vesi on tehokas säteilysuoja ja estää radioaktiivisen pölyn leviämisen. Operaatiota vaikeuttaa myös se, että tilat ovat hyvin ahtaat ja niissä on paljon paksuja betoniseiniä ja teräsrakenteita, joita täytyy poistaa, jotta polttoaineeseen päästään käsiksi.
Saastuneen veden puhdistus.
Reaktoreiden polttoaineessa syntyy edelleen jälkilämpöä, tosin paljon vähemmän kuin onnettomuuden aikana. Jälkilämmön poistamiseksi reaktoreihin pumpataan edelleen jäähdytysvettä. Reaktoreissa ja suojarakennuksissa olevien vuotojen takia vesi valuu lopulta reaktorirakennusten alimpiin kerroksiin. Lisäksi rakennuksiin valuu pohjavettä. Veteen liukenee radioaktiivisia aineita. Saastunutta vettä varastoidaan suuriin säiliöihin voimalaitoksen pihalla, koska sitä ei haluta päästää mereen. Veden määrä säiliöissä lisääntyi vuonna 2019 noin 190 kuutiometriä päivässä. Määrä on vähentynyt, koska pohjaveden virtausta rakennuksiin on saatu vähennettyä jäädyttämällä rakennusten ympärillä olevaa maaperää. Vielä vuonna 2014 saastunutta vettä syntyi 470 kuutiometriä päivässä. Maaliskuussa 2020 laitosalueelle oli varastoituna 1,19 miljoonaa kuutiometriä vettä 979 säiliössä.
Saastunutta vettä puhdistetaan Fortumin kehittämällä Nures-ioninvaihtomateriaalilla. Vedestä pystytään puhdistamaan muut aineet paitsi tritium niin hyvin, että Japanin lainsäädäntö sallii puhdistetun veden päästämisen mereen. Vuoden 2019 lopussa 30 prosenttia vedestä oli puhdistettu tälle tasolle. Loput 70 prosenttia täytyy puhdistaa vielä kerran. Poliittisesti hankala ongelma on heikosti radioaktiivinen tritium, jota ei pystytä poistamaan. Vedessä on tritiumia keskimäärin 0,73 megabecquereliä litrassa, eli yhteensä noin 856 terabecquereliä. Esimerkiksi Yhdysvaltojen ydinturvallisuusviranomaisen entinen johtaja Dale Klein oli sitä mieltä, että vähän tritiumia sisältävä vesi voitaisiin päästää mereen, jossa se laimenisi nopeasti. Tämä on tosin herättänyt vastustusta etenkin japanilaisten kalastajien keskuudessa.
Vuonna 2020 Japanin hallituksen asettama komitea totesi, että puhdistettu vesi kannattaa joko laskea mereen tai haihduttaa. Tämä tehdään vähitellen jopa 30 vuoden aikana. Komitea laski, että kaiken veden laskeminen mereen yhdessä vuodessa aiheuttaisi ihmisille 0,81 mikrosievertin säteilyannoksen. Haihduttaminen taas aiheuttaisi 1,2 mikrosievertin annoksen. Annokset ovat hyvin pieniä verrattuna luonnon taustasäteilyyn, josta japanilaiset saavat keskimäärin 2 100 mikrosievertiä vuodessa. IAEA on tarkastanut ja hyväksynyt laskelman. IAEA myös kehotti Japania tekemään nopeasti päätöksen veden hävittämisestä. Japanin hallituksen komitean mukaan veden päästäminen ympäristöön voi aiheuttaa negatiivista mediahuomiota, mainehaittaa ja ihmisten huolestumista, vaikka säteilyannokset jäävätkin mitättömän pieniksi. Heinäkuussa 2022 Japanin ydinturvallisuusviranomainen hyväksyi puhdistetun veden laskemisen mereen, ja TEPCO aloitti sen elokuussa 2023.
Saastuneiden maa-alueiden puhdistus.
Elokuussa 2011 Japanin hallitus päätti onnettomuuden saastuttamien maa-alueiden puhdistuksesta. Pitkän aikavälin tavoitteeksi asetettiin, että ihmisille aiheutuisi enintään yhden millisievertin säteilyannos vuodessa normaalin taustasäteilyn lisäksi. Kansainvälisten järjestöjen IAEA:n ja UNSCEARin suositus onnettomuuden jälkeiselle tilanteelle on 1–20 millisievertiä vuodessa, eli Japani päätti tavoitella suositusten alarajaa. Tiukka puhdistustavoite kasvattaa kustannuksia ja tuottaa paljon radioaktiivista jätettä, jolle täytyy löytää sijoituspaikka.
Suurin säteilylähde saastuneilla alueilla on cesium-137, jonka puoliintumisaika on 30 vuotta. Puhdistettavaksi määrätty alue on yhteensä 8 953 neliökilometriä, mutta siitä 75 prosenttia on metsää, jota ei puhdisteta. Alueella asuu 1,7 miljoonaa ihmistä. Vastuu puhdistustöistä jaettiin kahteen osaan niin, että Japanin hallitus vastaa pahiten saastuneista alueista ja kunnat, valtion tuella, vähemmän saastuneista alueista. Maa-alueita on puhdistettu muun muassa painepesureilla sekä poistamalla kasvillisuutta ja maan pintakerrosta. Vuoteen 2015 mennessä yli puolet puhdistustyöstä oli saatu tehtyä. Puhdistamalla on saatu pienennettyä säteilyannoksia 21–46 prosenttia. Pahiten saastuneilla alueilla annokset ovat pienentyneet eniten. Puhdistuksen jälkeen säteilyannosten pieneneminen jatkuu itsestään, kun radioaktiiviset aineet hajoavat ja niitä huuhtoutuu sadeveden mukana pois.
Vuoteen 2019 mennessä massiiviset puhdistustyöt olivat maksaneet noin 24 miljardia euroa. Jätettä oli kertynyt 20 miljoonaa kuutiometriä, josta suuri osa hyvin heikosti radioaktiivista. Jätteen määrää vähennetään polttamalla. Vuonna 2017 ydinvoimalan lähellä Okuman ja Futaban kunnissa avattiin varastoalueita, joille puhdistusjäte kuljetetaan.
Vahingonkorvaukset.
Sähköyhtiö Tepco on vastuussa onnettomuuden aiheuttamista vahingoista. Se maksaa evakuoiduille ihmisille korvausta 100 000 jeniä eli noin 800 euroa kuukaudessa. Japanin valtio kansallisti eli otti omistukseensa Tepcon estääkseen sen konkurssin. Helmikuuhun 2018 mennessä Tepco oli maksanut vahingonkorvauksia 62 miljardin euron edestä. Käytännössä rahat tulevat Japanin valtiolta. Onnettomuuden aiheuttamien taloudellisten vahinkojen on arvioitu olevan yhteensä joitakin satoja miljardeja euroja.
Oikeusjutut.
Onnettomuudesta nostettiin rikossyyte Tepcon hallituksen puheenjohtajaa ja kahta varapuheenjohtajaa vastaan. Miehiä syytettiin turvallisuusmääräysten laiminlyönneistä, jotka johtivat yli 40 potilaan kuolemaan, kun heidät evakuoitiin sairaalasta onnettomuuden aikana. Syyttäjät vaativat johtajille viiden vuoden vankeusrangaistusta. Syytettyjen mukaan he olivat siinä uskossa, että ydinturvallisuudesta yhtiössä vastaavat henkilöt olivat tehneet tarvittavat toimenpiteet. Lisäksi he puolustautuivat sillä, että ennen onnettomuutta ei ollut tarjolla luotettavia tietoja tsunamiriskeistä. Oikeus totesi miehet syyttömiksi.
Tepcoa ja Japanin hallitusta vastaan nostettiin oikeudessa 31 ryhmäkannetta. Niissä oli kantajina yhteensä 12 000 ihmistä, joihin onnettomuus oli vaikuttanut. He vaativat yhteensä miljardin dollarin vahingonkorvauksia. Maaliskuuhun 2018 mennessä seitsemän ryhmäkannetta oli ratkaistu. Päätöksissä Tepco tuomittiin maksamaan yhteensä 25 miljoonaa dollaria korvauksia 3 700 ihmiselle. Ryhmäkanteissa pidettiin hallituksen asettamaa 20 millisievertin evakuointikriteeriä liian korkeana ja vaadittiin suurempia rahallisia korvauksia niille, jotka päättivät olla palaamatta evakuoiduille alueille. Lisäksi protestoitiin sitä, että eri evakuointivyöhykkeillä asuneiden vahingonkorvauksissa on suuria eroja, vaikka säteilytasot ovat lähes samat. Esimerkiksi 20 kilometrin vyöhykkeen sisäpuolella asunut nelihenkinen perhe sai korvauksia 160 000 euroa, mutta vähän vyöhykkeen ulkopuolella asunut perhe vain 60 000 euroa.
Vaikutukset eläimiin ja kasveihin.
Onnettomuuden vaikutus eläimiin on ollut vähäinen. Selviä haitallisia vaikutuksia ei ole vuoteen 2019 mennessä havaittu.
Villieläinten määrä Fukushiman ydinvoimalan ympäristössä on lisääntynyt, koska ihmiset on evakuoitu alueelta. Erityisen paljon on kasvanut villisikojen määrä. Samanlainen ilmiö on havaittu muillakin alueilla, joista ihmiset ovat poistuneet, kuten Korean demilitarisoidulla vyöhykkeellä sekä Tšernobylin onnettomuuden takia evakuoidulla alueella. Ympäristön radioaktiivisuus on vaikuttanut yksittäisiin eläimiin, mutta se ei ole aiheuttanut vahinkoa populaatiotasolla.
Paljon julkisuutta saaneessa Ryūkyū-yliopiston tutkimuksessa havaittiin, että Fukushiman voimalan läheltä onnettomuuden jälkeen kerätyillä perhosilla oli enemmän epämuodostumia, kuten erikoisen muotoisia siipiä, kuin kauempaa kerätyillä perhosilla. Toisten tutkijoiden mielestä muutokset eivät välttämättä johdu säteilystä, koska perhosten siipien muodot vaihtelevat luonnollisesti eri alueilla. Tutkimusta on kritisoitu siitä, ettei vertailukohtana ollut Fukushiman alueelta ennen onnettomuutta kerättyjä perhosia.
Vaikka radioaktiivisia aineita pääsi myös mereen ja kalan syömistä jouduttiin rajoittamaan, alueen kalat eivät ole vaarassa. Radioaktiivisuus merieliöissä on niin vähäistä, että se ei aiheuta havaittavia vahinkoja niiden populaatioille. Joillekin lajeille, kuten vesikasveille, on kuitenkin saattanut aiheutua ohimeneviä vaikutuksia onnettomuuden jälkeisinä päivinä.
Fukushiman onnettomuus ei aiheuttanut akuutteja vahinkoja puille, toisin kuin Tšernobylin onnettomuus. Neljä vuotta Fukushiman onnettomuuden jälkeen havaittiin, että pahiten saastuneilla alueilla pihtojen ja mäntyjen taimien latvoissa on enemmän haaroja kuin kauempana ydinvoimalasta. Tämä saattaa johtua säteilystä tai jostain muusta tekijästä.
Vaikutukset Japanin yhteiskuntaan.
Ydinonnettomuus, yhdessä maanjäristyksen ja tsunamin kanssa, heikensi Japanin taloutta. Japanin vienti ulkomaille supistui, ja polttoaineiden, kemikaalien ja ruuan tuonti lisääntyi. Fossiilisten polttoaineiden tuonti Japaniin pysyi tavallista suurempana useita vuosia.
Vaikka maanviljely ja kalastus lopetettiin saastuneilla alueilla, kuluttajien luottamus kaikkiin Fukushiman prefektuurin tuotteisiin kärsi onnettomuudesta. Fukushimassa tuotettujen maataloustuotteiden hinta laski 20–30 prosenttia, mutta on myöhemmin elpynyt. Turistien määrä prefektuurissa väheni aluksi alle puoleen, mutta se on vähitellen noussut lähelle aikaisempia lukuja. Kaupallinen kalastus Fukushiman alueella kärsi mainehaitasta vielä vuonna 2020, yhdeksän vuotta onnettomuuden jälkeen.
Onnettomuuden vuoksi evakuoidut ihmiset sekä ydinvoimalan työntekijät ja pelastustyöntekijät ovat joutuneet Japanissa syrjinnän kohteeksi. Syrjintä kohdistuu erityisesti evakuoitujen perheiden lapsiin näiden uusissa kouluissa.
Onnettomuus aiheutti erimielisyyksiä Japanin hallituksen ja kansalaisten välille varsinkin siitä, kuinka suuri säteilyannos katsotaan turvalliseksi. Hallitus käytti kansainvälisten suositusten alimpia mahdollisia annosrajoja päättäessään väestönsuojelutoimista. Tästä huolimatta jotkut tutkijat ja kansalaisjärjestöt, kuten Greenpeace, vaativat vieläkin tiukempia annosrajoja. Professori Toshiso Kosako erosi huhtikuussa 2011 työstään hallituksen säteilysuojelun neuvonantajana protestina hänen mielestään liian korkeille annosrajoille.
Ongelmat evakuoinnissa ja viestinnässä heikensivät japanilaisten luottamusta Japanin hallitukseen ja Tepco-yhtiöön. Ihmiset kokivat, että heille ei kerrottu avoimesti ja läpinäkyvästi päästöistä ja säteilytilanteesta. Tepcon ja hallituksen viestintää pidettiin ristiriitaisena. Menetettyä luottamusta on vaikea saada takaisin, ja kansalaiset suhtautuvat skeptisesti viranomaisten vakuutteluihin, että säteilytasot eivät enää ole suuri uhka. Myös luottamus mediaan on kärsinyt.
Onnettomuus heikensi japanilaisten luottamusta koko Japanin ydinvoimateollisuuteen, joka oli vakuutellut, että ydinvoima on täysin turvallista ja että Japanissa ei koskaan tapahdu ydinonnettomuutta. Kun asiantuntijat onnettomuuden jälkeen sanovat, että terveysvaikutukset jäävät hyvin pieniksi tai että saastuneen veden päästäminen mereen on turvallista, ihmisten on vaikea uskoa heitä. Luottamuksen menetys on johtanut misinformaation ja huhujen leviämiseen, mikä taas aiheuttaa ihmisille epävarmuutta ja pelkoa siitä, onko evakuoiduille alueille palaaminen varmasti turvallista.
Demokraattista puoluetta edustanut Japanin pääministeri Naoto Kan erosi elokuussa 2011, koska häntä syytettiin tsunamin ja ydinonnettomuuden huonosta jälkihoidosta. Onnettomuuden jälkeinen sekasorto rapautti äänestäjien luottamuksen Demokraattiseen puolueeseen, ja vuoden 2012 vaaleissa valtaan nousi Liberaalidemokraattinen puolue.
Syyskuussa 2020 avattiin museo, jossa on näytteillä maanjäristykseen ja ydinvoimalaonnettomuuteen liittyviä esineitä ja videoita. The Great East Japan Earthquake and Nuclear Disaster Memorial Museum sijaitsee Futaban kunnassa lähellä Fukushima Daiichi -voimalaitosta. Museo pyrkii houkuttelemaan ulkomaalaisia kävijöitä tarjoamalla sisältöä myös englannin, kiinan ja korean kielillä.
Kansainväliset reaktiot.
Vaikutukset energiapolitiikkaan.
Ennen Fukushiman onnettomuutta Japani tuotti noin 30 prosenttia sähköstään 54 ydinreaktorilla. Onnettomuuden jälkeen kaikki Japanin reaktorit sammutettiin ja kahden rakenteilla olleen reaktorin rakennustyöt keskeytettiin. Sähkönkulutusta onnistuttiin vähentämään kesällä 2011 niin, että kulutus oli 12 prosenttia pienempi kuin edellisenä kesänä. Hiilen ja maakaasun käyttöä lisättiin. Ensimmäiset sammutetut reaktorit käynnistettiin uudelleen turvallisuusparannusten jälkeen vuonna 2015. Maaliskuussa 2020 Japanissa oli käynnissä yhdeksän reaktoria ja 18 reaktorin uudelleenkäynnistyksen lupakäsittely oli menossa. Muutama reaktori on päätetty sulkea lopullisesti, koska turvallisuusparannusten tekeminen tulisi liian kalliiksi.
Fukushiman onnettomuuden jälkeen Saksa päätti luopua ydinvoimasta kokonaan. Maan 17 reaktorista kahdeksan suljettiin heti ja yksi vuonna 2015. Loput kahdeksan reaktoria tuottivat 13 prosenttia Saksan sähköstä vuonna 2016, ja ne aiotaan sulkea vuoteen 2022 mennessä. Suljettujen ydinvoimaloiden sähköntuotantoa on korvattu tuuli- ja aurinkovoimalla sekä hiilellä ja maakaasulla. Sen takia Saksan hiilidioksidipäästöt ovat kasvaneet.
Suomessa Fukushiman onnettomuudella ei ole ollut suoria vaikutuksia energiapolitiikkaan. Eduskunta hyväksyi Hanhikiven reaktorin periaatepäätöksen täydennyksen joulukuussa 2014, vajaat neljä vuotta Fukushiman onnettomuuden jälkeen. Ydinvoiman kannatus Suomessa laski hieman onnettomuuden jälkeen. TNS Gallupin kyselytutkimuksen mukaan kannattajien osuus laski 47:stä 42 prosenttiin ja vastustajien osuus nousi 21:stä 23 prosenttiin.
Koko maailmassa ydinvoimalla tuotetun sähkön määrä laski 11 prosenttia vuosina 2010–2012. Sen jälkeen ydinvoiman käyttö on kääntynyt taas kasvuun, mutta vielä vuonna 2017 ydinsähköä tuotettiin viisi prosenttia vähemmän kuin ennen Fukushiman onnettomuutta.
Ydinturvallisuuden parantaminen.
Fukushiman onnettomuuden jälkeen ydinvoimayhtiöt ympäri maailmaa alkoivat selvittää, mitä onnettomuudesta voidaan oppia niiden omien reaktorien turvallisuuden parantamisen kannalta. EU-maissa hanke nimettiin stressitestiksi. Nimi lainattiin pankkien stressitesteistä, jotka oli tehty edellisenä vuonna. EU-maiden ydinvoimaloiden stressitesteissä todettiin, että turvallisuustaso on yleisesti korkea eikä yhtään reaktoria tarvinnut sulkea. Stressitesteissä löydettiin kuitenkin paljon mahdollisuuksia turvallisuuden parantamiseen. Eurooppalaisten ydinvoimaloiden suojausta tulvien ja muiden luonnonkatastrofien varalle parannettiin. Voimaloihin hankittiin siirrettäviä sähkögeneraattoreita ja vesipumppuja ja rakennettiin liitäntäpaikkoja, joiden kautta laitteet voidaan kytkeä ydinvoimalan sähkö- ja jäähdytysjärjestelmiin. Organisaatioiden toimintaa parannettiin muun muassa vahvistamalla ydinturvallisuusviranomaisten riippumattomuutta sekä parantamalla voimalaitosten työntekijöiden koulutusta vakavien onnettomuuksien varalle.
Myös Suomen ydinvoimaloissa löydettiin Fukushiman onnettomuuden ja EU-stressitestien ansiosta keinoja, joilla turvallisuutta voitiin parantaa. Säteilyturvakeskus asetti uuden määräyksen, että voimalaitoksilla täytyy olla riittävästi tarvikkeita, esimerkiksi dieselgeneraattorien polttoainetta, että ne selviytyvät kolme vuorokautta, vaikka kaikki kuljetusyhteydet laitospaikalle olisivat poikki. Kuten muissakin EU-maissa, myös Suomessa ydinvoimaloihin hankittiin siirrettäviä sähkögeneraattoreita ja vesipumppuja. Loviisan ydinvoimalassa parannettiin turvallisuusjärjestelmien tulvasuojausta. Lisäksi Loviisaan asennettiin uudet jäähdytystornit, joiden kautta voidaan poistaa reaktoreiden jälkilämpöä, jos merivettä ei pystytä käyttämään jäähdytykseen esimerkiksi lähellä sattuneen öljytankkerionnettomuuden takia. Olkiluodon ykkös- ja kakkosreaktoreille asennettiin uudet jäähdytysjärjestelmät, jotka toimivat myös sähkökatkoksen aikana. Käytetyn polttoaineen varastoaltaisiin sekä Olkiluodossa että Loviisassa asennettiin putkistot, joiden kautta niihin voidaan pumpata vettä siirrettävillä pumpuilla. Myös polttoainealtaiden lämpötilan ja vedenpinnan korkeuden mittausjärjestelmiä parannettiin, jotta sähkökatkoksen aikanakin tiedettäisiin, mikä tilanne altaissa on. Lisäksi kehitettiin organisaatioiden toimintaan liittyviä suunnitelmia siltä varalta, että useammassa reaktorissa on onnettomuustilanne yhtä aikaa, kuten tapahtui Fukushimassa.
Japanissa perustettiin Fukushiman onnettomuuden jälkeen kokonaan uusi ydinturvallisuusviranomainen NRA ja vanha viranomainen NISA lakkautettiin. NRA laati uudet turvallisuusvaatimukset, jotka ydinvoimalaitosten täytyy täyttää, ennen kuin ne saa käynnistää uudestaan. Maanjäristys-, tsunami- ja tulvariskeihin täytyy nykyään Japanissa varautua aiempaa paljon paremmin. Kuten muissakin maissa, myös Japanissa ydinvoimaloihin on hankittu siirrettäviä sähkögeneraattoreita ja vesipumppuja. Vakavien onnettomuuksien hallintaan on asennettu uusia laitteita, kuten suodattimia suojarakennuksen paineenalennusjärjestelmiin. Japanin voimayhtiöiltä vaaditaan nykyään turvallisuuden jatkuvaa parantamista sen sijaan, että tyydyttäisiin siihen turvallisuustasoon, jota laitosta rakennettaessa pidettiin riittävänä. Todennäköisyyspohjaiset riskianalyysit on nykyään Japanissakin tehtävä kattaviksi, ja niihin täytyy sisällyttää myös ulkoisten tapahtumien, kuten tulvien, todennäköisyyksien arviointi.
Ydinvoimaa vastustavien järjestöjen arvioita.
Yhdysvaltalaisen ydinvoimaa vastustavan Union of Concerned Scientists -yhdistyksen David A. Lochbaum on todennut, että käytettyjen polttoainesauvojen säilytysaltaat reaktorirakennusten yläkerroksissa reaktorin suojarakennuksen ulkopuolella saattavat päästää ilmaan vielä enemmän haitallista säteilyä kuin mahdollinen ydinreaktorin sulaminen, jos altaat pääsevät kuivumaan ja polttoainesauvat syttymään tuleen. Tämä mahdollisesti vakava voimaloiden turvallisuuspuute käytetyn polttoaineen säilytyksessä havaittiin viimeistään vuonna 1989, mutta kustannussyistä korjausta ei vaadittu ainakaan yhdysvaltalaisiin voimaloihin.
Seuraukset yritysmaailmassa.
Onnettomuuden seurauksena monien ydinvoimaa käyttävien energiayritysten osakekurssit laskivat, kun taas joidenkin uusiutuvaa energiaa käyttävien yritysten osakekurssit nousivat.
Aikajana.
Kellonajat ovat Japanin aikaa. Lähteenä IAEA:n raportti lukuun ottamatta kohtia, joissa on muu viite.