Ядрената катастрофа във Фукушима-1 (2011) — причини, ход и последици

Ядрената катастрофа във Фукушима-1 (2011): анализ на причините, хода и дългосрочните последици за околната среда, здравето и енергийната безопасност.

Ядрената катастрофа във Фукушима е поредица от продължителни повреди на оборудването, разтопяване на реактори и изпускане на радиоактивни материали в атомната електроцентрала "Фукушима-1" след земетресението и цунамито в Тохоку на 11 март 2011 г. Централата разполага с шест отделни ядрени реактора, поддържани от компаниятаTokyo Electric Power Company (TEPCO). Аварията е втората по големина ядрена авария след катастрофата в Чернобил през 1986 г., но е по-сложна, тъй като са засегнати всички реактори.

Причини и механизъм на аварията

На 11 март 2011 г. земетресение с магнитуд 9,0 предизвика огромно цунами, което удари крайбрежието на североизточна Япония. Вследствие на удара цунами големи обеми морска вода нахлуха в съоръженията на централата и завладяха аварийните дизелови генератори и електрическите разпределителни табла, разположени в ниско разположени помещения. В резултат бе загубено външното захранване и аварийните източници за охлаждане (station blackout), което доведе до невъзможност за отнемане на остатъчната топлина от ядрените горивни сбори.

Без адекватно охлаждане реакторите и отработеното гориво започнаха да прегряват. Налягането и разлагането на вода доведоха до образуване на водород, който се натрупа в сградните части и предизвика няколко силни експлозии. Проблемите се влошиха от факта, че водните помпи за морска вода и външните системи бяха повредени, а достъпът до някои части на централата бе затруднен заради наводнения с радиоактивна вода.

Ход на събитията и щети по блоковете

По време на земетресението реактор 4 е бил с отпаднало гориво, а 5 и 6 са били спрени за планирана профилактика. Останалите реактори се изключват автоматично след земетресението, но цялата централа е наводнена, включително ниско разположените генератори и електрически разпределителни устройства в подземията на реакторите и външните помпи за подаване на охлаждаща морска вода. Връзката с електрическата мрежа беше прекъсната. Изгубено е цялото захранване за охлаждане и реакторите започват да прегряват.

Настъпи частично разтопяване на активната зона в реактори 1, 2 и 3; водородни експлозии разрушиха горната част на сградите, в които се помещаваха реактори 1, 3 и 4; експлозия повреди защитната обвивка в реактор 2; в реактор 4 избухна пожар. Въпреки че първоначално бяха спрени, реактори 5 и 6 започнаха да прегряват. Отработените ядрени горивни пръти, съхранявани в басейните във всяка сграда на реактора, прегряха, тъй като нивото на водата в басейните спадна.

В следващите дни и седмици персоналът на централата и аварийните екипи успяха частично да възстановят захранването и да подават охлаждаща вода, но пораженията по оборудването, пожарите и опасните нива на радиация многократно възпрепятстваха операциите. На 16 декември 2011 г. японските власти обявиха, че съоръжението е приведено в т.нар. „студено спиране“ (cold shutdown) по отношение на интензитета на отделянето на радиоактивни материали; същевременно процесът на демонтаж и обезопасяване продължаваше и продължава десетилетие и повече.

Изпускания, замърсяване и измервания

Опасенията от изтичане на радиация доведоха до евакуация в радиус от 20 км около централата, а работниците бяха изложени на радиационно облъчване и временно бяха извеждани от нея в различни периоди. Електрическата мрежа беше възстановена в някои части на централата на 20 март, но машините за реактори от 1 до 4, повредени от наводнения, пожари и експлозии, все още не работеха. Наводненията с радиоактивна вода през мазетата на блокове 1-4 продължават да възпрепятстват достъпа за извършване на ремонтни дейности.

Измерванията в райони на Северна Япония, разположени на 30-50 км от централата, показаха достатъчно високи нива на радиоактивен цезий, за да предизвикат безпокойство. Продажбата на храни, отглеждани в района, беше забранена. Беше изказано предположението, че измерванията на йод-131 и цезий-137 в световен мащаб показват, че изхвърлянията от Фукушима са от същия порядък като изхвърлянията на тези изотопи от аварията в Чернобил през 1986 г.; по-късни оценки на международни организации обаче посочиха, че общото количество изпуснати радионуклиди е значително по-малко от Чернобил, въпреки че някои локални нива около централата бяха много високи и опасни.

Представители на Токио заявиха, че чешмяната вода не трябва да се използва за приготвяне на храна за деца. Замърсяване с плутоний е открито в почвата на две места в централата. Двама работници, хоспитализирани като предпазна мярка на 25 март, са били изложени на радиация между 2000 и 6000 mSv в областта на глезените си, когато са стояли във вода в блок 3. Нивата на радиация варират в широки граници по време и място.

Евакуация, социални и здравни последици

Около 100–160 хиляди души бяха евакуирани в първите месеци след аварията; много общности бяха принудени да се преместят за дълги периоди, някои райони останаха непригодни за живеене за години. Макар пряките смъртни случаи от остра радиация да бяха редки или несигурно установени, евакуацията и отсъствието от домовете доведоха до влошаване на здравето, загуба на поминък и психологически проблеми сред населението. Дългосрочните ефекти от по-ниски дози радиация остават предмет на продължителни изследвания и наблюдения.

Реакция, почистване и управление на риска

Аварийните ситуации в японската АЕЦ "Фукушима I" и в други ядрени съоръжения повдигнаха въпроси за бъдещето на ядрената енергия. Според Platts, уебсайт за енергийни новини, "кризата в японските атомни централи във Фукушима накара водещите държави, които консумират енергия, да преразгледат безопасността на съществуващите си реактори и да поставят под съмнение скоростта и мащаба на планираното разширяване по света". След ядрената катастрофа във Фукушима Международната агенция по енергетика намали наполовина оценката си за допълнителните ядрени мощности, които трябва да бъдат изградени до 2035 г.

В Япония бе въведен по-строг регулаторен контрол, извършиха се стрес-тестове и беше въведена нова независима регулаторна агенция за ядрената безопасност. Компанията TEPCO претърпя реорганизация, възложиха ѝ се плащания на обезщетения, а правителството взе участие в координацията на почистването и обеззаразяването.

Една от постоянните технически проблеми е управлението на големи обеми радиоактивна вода, която се събира от охладителните системи и чрез инфилтрация на морска вода. TEPCO разработи системи за пречистване (ALPS) и натрупа вода в стотици големи резервоари. През 2021 г. правителството на Япония обяви план за постепенно изпускане на пречистена и разредена вода в океана след обработка; тази стъпка предизвика международни дебати и проверка от МААЕ, която посочи, че планът съответства на международните стандарти за безопасност, при условие че се спазват изискванията за мониторинг и разреждане.

Дългосрочни последици и текущо състояние

Дефактото демонтаж и обезвреждане на централата се очаква да отнеме десетилетия — плановете предвиждат 30–40 години за пълно разкомплектоване и почистване на засегнатите реактори и територии. Изваждането на отработеното гориво от басейна на блок 4 бе завършено в рамките на следващите няколко години след аварията, а операции по отстраняване на гориво и разтопени материали от блокове 1–3 продължават при висока техническа сложност и риск.

Аварията остави дълготрайно въздействие върху енергийната политика, общественото доверие и регулацията на ядрената енергетика в Япония и по света. Последствията включват засилен контрол, промени в планирането на енергийни програми и дългосрочни социално-икономически разходи за възстановяване на засегнатите райони.

За повече подробности и официални оценки е препоръчително да се консултират доклади на международни организации (МААЕ, UNSCEAR), правителствени агенции и научни изследвания, които проследяват дългосрочното въздействие, нивата на радиация и здравните ефекти.

Въпроси и отговори

В: Какво причини ядрената катастрофа във Фукушима?

Въпрос: Колко реактора се поддържаха от TEPCO по време на земетресението?

В: Какво се случи, след като всички реактори се изключиха автоматично?

Въпрос: Каква се смята, че е една от последиците от това бедствие?

Въпрос: Как работниците са били изложени на радиация?

В: Как това събитие повлия на плановете за бъдещи атомни електроцентрали?

Търсене по буква