Fukushima I -voimalan ydinonnettomuudet

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Fukushima I:n ydinonnettomuudet
Satelliittikuva tuhoutuneista reaktorirakennuksista 16. maaliskuuta 2011.
Satelliittikuva tuhoutuneista reaktorirakennuksista 16. maaliskuuta 2011.
Päivämäärä 11. maaliskuuta 2011
Aika 14.46 Japanin aikaa
Sijainti Fukushima, Japani
Vakavuus taso 7
Loukkaantuneet 37[1]
Kuolleet 2 kateissa
Kartta onnettomuudesta
Daichi 1
Japanin ydinvoimalaitokset
Fukushima 1

Fukushima I -voimalan ydinonnettomuudet seurasivat 11. maaliskuuta 2011 tapahtunutta Sendain maanjäristystä ja sen jälkeistä tsunamia. Ydinvoimalan reaktorit 1, 2 ja 3 sammuivat automaattisesti maanjäristyksen seurauksena, ja pääsähköverkon pimentyessä voimalan piti siirtyä käyttämään varageneraattoreita.[2] Tsunamin jälkeen myös varageneraattorit lakkasivat toimimasta, jolloin reaktori 1:n jäähdytysveden pinta alkoi laskea ja polttoainesauvat paljastuivat.[3] Reaktorin ydin ylikuumeni ja aiheutti säteilyvaaratilanteen.[4]

Myöhemmin myös reaktorit 3 ja 2 kärsivät ongelmista jäähdytysjärjestelmien kanssa. Kolme räjähdystä ja kaksi tulipaloa nostivat säteilylaskeuman ylempiin ilmakerroksiin, mistä se uhkasi levitä tuhansien kilometrien alueelle. Tapauksen vakavuudelle annettiin alustavasti kansainvälisen seitsenportaisen INES-asteikon mukaan luokka neljä, joka on varsinaisten ydinonnettomuuksien alin luokka.[5] Myöhemmin Ranskan ydinturvaviranomaiset eli ASN nosti Fukushiman ydinvoimalaonnettomuuden vakavuuden luokkaan kuusi.[6] 12.4. Japani nosti onnettomuuden INES-luokituksen tasoon 7.

Kansainvälinen atomienergiajärjestö IAEA vahvisti 16. maaliskuuta, että kolmen reaktorin ytimet olivat sulaneet ainakin osittain.[7]

Fukushima sijaitsee 240 kilometriä Tokion pohjoispuolella.[8]

Fukushima Daiichi -voimala[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

BWR Mark I -reaktorin poikkileikkaus, joita yksiköt 1-5 ovat. Reaktorin sydän (1) sisältää polttoainesauvat ja säätösauvat (39). Säätösauvojen liikutusyksikkö (31). Paineastiaa (8) ympäröi suojakerros (19), joka on suljettu betonitulpalla (2). Nosturia (26) käytetään siirtämään tulppa tilaan (3) polttoainesauvojen vaihdon ajaksi. Höyryä siirtyy höyrytilasta (11) vesitilaan (24) suuttimien kautta (14) tiivistymään vedeksi (18). Käytetyt polttoainesauvat (27) siirretään jäähtymään altaaseen (5).

Fukushima I -voimalassa on kuusi General Electricin kiehutusvesireaktoria (BWR), teholtaan 439–1067 MW.[9] Laitos kytkettiin verkkoon maaliskuussa 1971. Samanlaisia laitoksia on Yhdysvalloissa 23[10] ja Euroopassa Espanjan Burgosissa.[11]

Maanjäristys ja tsunami[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Fukushima I -ydinvoimalan reaktorit 1, 2 ja 3 sulkeutuivat automaattisesti 11. maaliskuuta SCRAM-järjestelmän ohjaamina (hätäalasajo). Voimalan reaktorit 4, 5 ja 6 olivat tuolloin huollossa. Voimalan omistaja TEPCO (Tokyo Electric Power Company) ilmoitti samana päivänä hätätilasta, koska hätäjäähdytykseen tarkoitetut dieselgeneraattorit olivat epäkunnossa.[12] Dieselgeneraattorit toimivat tunnin ajan maanjäristyksen jälkeen mutta pysähtyivät sitten, kun tsunamin tuoma tulva-aalto peitti kellareissa sijaitsevat generaattorit.[13] Jäähdytysjärjestelmän ylläpitoon käytettiin sähkökatkon aikana akkuja, joiden käyttöaika on noin kahdeksan tuntia.[14]

Jäähdytysjärjestelmien viat johtivat polttoainesauvojen suojauksen pettämiseen, räjähdyksiin ja jäähdytysongelmiin kolmessa voimalassa sijaitsevassa reaktorikompleksissa. Merivettä alettiin pumpata kaikkiin kolmeen vahingoittuneeseen reaktoriin niiden viilentämiseksi, mutta se teki niistä samalla lopullisesti käyttökelvottomia.[15][16].

Torstaina 17. maaliskuuta aloitettiin veden kaataminen ydinvoimalan kolmos- ja nelosreaktoreihin helikopterien avulla. Lisäksi voimala-alueen sähkö pyrittiin ottamaan käyttöön mahdollisimman pian. [17]

Reaktoreiden tila[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Fukushima 1:n alue ilmakuvassa vuonna 1975, jolloin kuudes reaktori oli vielä rakenteilla.

Fukushima Daiichi 1[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Mallinnus reaktorirakennuksesta 1 ennen ja jälkeen räjähdyksen

Vuonna 1970 valmistuneen 439 megawatin kiehutusvesireaktori Fukushima Daiichi 1:n reaktorirakennus vaurioitui räjähdyksessä lauantaina 12. maaliskuuta samalla, kun reaktorin työntekijät työskentelivät kaikin voimin reaktorin ytimen jäähdyttämiseksi.[18]

Reaktorirakennuksen sisällä oleva suojarakennus ja sen sisältämä, reaktoriytimen sisältävä reaktoripaineastia pysyivät ehjinä 12. maaliskuuta kello 15.36 paikallista aikaa tapahtuneessa räjähdyksessä, joka tuhosi ulomman reaktorirakennuksen katon ja seinät.[19] Reaktoriydin pääsi kuitenkin sulamaan ainakin osittain. Ilmakehään pääsi vety-räjähdyksessä määrittelemätön määrä radioaktiivista cesiumia ja jodia. Neljä työntekijää loukkaantui räjähdyksessä.[20]

Fukushima Daiichi 2[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Fukushima Daiichi 2:n reaktorin jäähdytysjärjestelmä meni epäkuntoon.[21] Tepco ilmoitti pian Fukushima Daiichi 3:ssa tapahtuneen vetyräjähdyksen jälkeen, että se oli kykenemätön jäähdyttämään Fukushima Daiichi 2:n reaktoria. Parin tunnin päästä Tepco paljasti myös, että polttoainesauvat olivat paljastuneet noin kahdeksi ja puoleksi tunniksi jäähdytysveden alta. Fukushima Daiichi 2:n reaktoriin pumpattiin merivettä, mutta ydinvoimalan viidestä pumpusta neljä vahingoittui Fukushima Daiichi 3:ssa tapahtuneessa vetyräjähdyksessä. Maanantai-iltana Fukushima Daiichi 2:n reaktorin ilmanpaine nousi, kun ilmavirtamittari sammutettiin vahingossa. Noussut ilmanpaine keskeytti veden virtauksen reaktoriin, ja polttoainesauvat paljastuivat toistamiseen.[22] Tiistaina 15.3. noin aamukuudelta paikallista aikaa myös Daiichi 2 -reaktorissa sattui räjähdys,[23] joka vahingoitti reaktoria suojaavaa suojarakennusta.[24]

Fukushima Daiichi 3[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Daiichi 1:n tapaan myös Daiichi 3:ssa on vuonna 1974 valmistunut 760 megawatin kiehutusvesireaktori.[25] Tsunamin myötä myös sen jäähdytyksen kanssa ilmeni ongelmia. 14. maaliskuuta kello 11.08 paikallista aikaa reaktorissa tapahtui vetyräjähdys. Daiichi 3:n reaktori käyttää polttoaineenaan ns. sekaoksidia (MOX), joka on plutoniumin ja uraanin seosta ja joka on onnettomuustilanteessa vaarallisempaa kuin tavallinen uraanipolttoaine[26][27]. Aikaisemmin kello 10.02 tapahtui alueella järistys, jonka vahvuudeksi ilmoitettiin 6,2 Richterin asteikolla. Kyseisen järistyksen ei katsottu aiheuttavan tsunamia mutta vedenpinnan korkeuden vaihtelua kylläkin.[28] Reaktorin räjähdyksessä loukkaantui 11 ihmistä, joista yksi vakavasti, ja reaktoria ympäröinyt rakennus tuhoutui lähes kokonaan.[22] Keskiviikkona 16. maaliskuuta rakennuksesta nousi valkoinen savupilvi, joka saattoi olla peräisin käytettyjen polttoainesauvojen säilytysaltaasta, joka kuumentuessaan tuotti höyryä. Säteilyarvot nousivat hetkellisesti.[29]

Fukushima Daiichi 4[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Reaktori 4 oli maanjäristyksen tapahtuessa seisokissa, ja polttoaine oli siirretty varastoaltaaseen, joka on useimpien voimalaitosten tapaan reaktorin suojarakennuksen ulkopuolella. Maanjäristys vaurioitti kuitenkin myös tämän reaktorin jäähdytystä, jolloin reaktorin vedenpinta alkoi laskea haihtumisen vuoksi. Vedenpinta kävikin alimmillaan noin 1,2 metrin päässä polttoainesauvojen yläpuolella ennen kuin uutta vettä pystyttiin syöttämään paikalle kuljetetuilla pitkään nostokorkeuteen kykenevillä betoninpumppausautoilla.[30] Reaktori 4:n rakennuksessa syttyi tulipalo 15. maaliskuuta. Palon syynä oli ilmeisesti vetyräjähdys, jonka jäljiltä katosi kaksi työntekijää. 16. maaliskuuta neljännessä kerroksessa syttyi uusi tulipalo, joka kuitenkin sammui itsestään.[29]

Nelosyksikön käytetyn polttoaineen altaasta poistettiin viimeisetkin polttoaineniput 22. joulukuuta vuonna 2014.

Fukushima Daiichi 5[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Reaktori 5 oli maanjäristyksen tapahtuessa seisokissa, ja polttoaine oli siirretty varastoaltaaseen. Myös tässä reaktorissa jäähdytysveden pinta laski, ja Daiichi 6:n dieselpumppuja käytettiin jäähdyttämään myös sitä. [31] [32]

Fukushima Daiichi 6[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Reaktori 6 oli maanjäristyksen tapahtuessa seisokissa, ja polttoaine oli siirretty varastoaltaaseen. Reaktorista ei raportoitu ongelmia.

Säteilyaltistus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Paikallisviranomaiset epäilivät 160 ihmisen altistuneen Fukushiman voimalasta peräisin olevalle ionisoivalle säteilylle [33], mutta annokset olivat niin pieniä, ettei välittömiä terveydellisiä vaikutuksia ilmennyt. UNSCEAR arvioi, että pidemmällä aikavälillä on epätodennäköistä, että Fukushiman onnettomuus aiheuttaisi väestössä tai voimalaitoksen työntekijöiden suuressa enemmistössä minkäänlaisia myöhempiä terveysvaikutuksia.[34]

28.2.2013 WHO julkaisi raportin ydinonnettomuuden vaikutuksesta ihmisten terveyteen maailmanlaajuisesti. Raportin mukaan onnettomuuden lyhyt- ja pitkäaikaiset vaikutukset ovat olleet ja tulevat olemaan erittäin vähäisiä, ydinvoimalan läheisyydessä sijaitsevia, pahiten saastuneita alueita lukuun ottamatta. [35]

Daiichi 2:n vetyräjähdyksen jälkeen säteily nousi paikallisesti huomattavasti viranomaisvaatimuksia korkeammalle tasolle voimalan lähialueella, ja viranomaiset laajensivat suoja-aluetta 30 kilometrin säteelle.[24] Suomi ei suositellut joditablettien syöntiä Japanissa oleskeleville kansalaisilleen, toisin kuin Ruotsi.[36]

Fukushimasta peräisin olevia isotooppeja havaittiin 18. maaliskuuta 2011 myös Kaliforniassa Yhdysvalloissa. Säteilymäärät olivat kuitenkin niin pieniä, että ne alittivat selvästi luonnollisen taustasäteilyn eikä niistä ollut vaaraa terveydelle.[37] Suomessa ensimmäiset merkit Japanin onnettomuudesta peräisin olevista radioaktiivisista aineista havaittiin 23. maaliskuuta 2011. Säteilyturvakeskuksen Helsingin toimitalon katolla olevasta sekä Rovaniemellä sijaitsevasta ilmankerääjästä havaittiin jodin isotooppia I-131 (radiojodi) alle millibecquerel kuutiometrissä ilmaa.[38]

Lisäksi Fukushimasta peräisin olevia isotooppeja on havaittu Japanissa ruoasta ja vedestä. Määrät ovat kuitenkin niin alhaisia, ettei säteilystä aiheudu vaaraa. [39] [40]

Kansainvälinen reaktio[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ydinvoimaa vastustavien järjestöjen arvioita[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Amerikkalaisen ydinvoimaa vastustavan Union of Concerned Scientists -yhdistyksen David A. Lochbaum huomioi, että käytettyjen polttoainesauvojen säilytysaltaat reaktorirakennusten yläkerroksissa reaktorisydämen suojarakennuksen ulkopuolella saattavat päästää ilmaan vielä enemmän haitallista säteilyä kuin mahdollinen ydinreaktorin sulaminen, jos altaat pääsevät kuivumaan ja polttoainesauvat syttymään tuleen.[41] Tämä mahdollisesti vakava voimaloiden turvallisuuspuute käytetyn polttoaineen säilytyksessä havaittiin viimeistään vuonna 1989, mutta kustannussyistä mitään korjausta ei vaadittu ainakaan amerikkalaisiin [42] voimaloihin.

Liike-elämä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Onnettomuuden seurauksena monien ydinvoimaa käyttävien energiayritysten osakekurssit laskivat, kun taas joidenkin uusiutuvaa energiaa käyttävien yritysten osakekurssit nousivat.[43]

Kronologia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • 11.3.2011: maanjäristys
  • 4.4.2011: Ydinvoimayhtiö Tepco aikoi laskea 11 500 tonnia radioaktiivista vettä kansainväliseen mereen. [44] Radioaktiivisten jätteiden laskeminen meriin on kielletty kansainvälisellä sopimuksella. Japanin terveysministeriön mukaan Ibarakin maakunnassa kalassa havaittiin radioaktiivista jodia yli asetetun raja-arvon.[45]

Useat tiedotusvälineet kertoivat meressä mitatun säteilymäärän ylittäneen sallitun rajan 7,5- tai 10-miljoonakertaisesti. Raporteissa oli kuitenkin satakertainen virhe.[46]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. IAEA: IAEA Update on Japan Earthquake IAEA. 19.3.2011. Viitattu 19.3.2011. (englanniksi)
  2. Occurrence of a Specific Incident Stipulated in Article 10, Clause 1 of the Act on Special Measures Concerning Nuclear Emergency Preparedness(Fukushima Daiichi) Tepco News. 11.3.2011. Tepco. Viitattu 14.3.2011. (englanniksi)
  3. Sähkön puute perussyy ydinvoimaongelmiin YLE Uutiset. 14.3.2011. YLE. Viitattu 14.3.2011.
  4. Andrew Marshall, John Chalmers: Explosion at Japan's quake-hit nuclear plant Reuters. 12.3.2011. Thomson Reuters. Viitattu 12.3.2011. (englanniksi)
  5. Japanin ydinturma oli vakavuudeltaan neljättä luokkaa HS.fi. 12.3.2011. HS-STT. Viitattu 13.3.2011.
  6. STUK: Japani ei arvioi Fukushimaa tarpeeksi vakavaksi Aamulehti. 15.3.2011. Alma. Viitattu 16.3.2011.
  7. Jäähdytys jatkuu ankarissa olosuhteissa YLE Uutiset. 16.3.2011. YLE. Viitattu 16.3.2011.
  8. Chris Meyers and Kim Kyung-hoon: Radiation leaking from quake-hit nuclear plant (html) Reuters.com. 12.3.2011. Thomson Reuters. Viitattu 12.3.2011. (englanniksi)
  9. List of Reactors (html) International Nuclear Safety Center Database. 12.3.2011. Viitattu 13.3.2011. (englanniksi)
  10. http://openchannel.msnbc.msn.com/_news/2011/03/13/6256121-general-electric-designed-reactors-in-fukushima-have-23-sisters-in-us
  11. http://www.elpais.com/articulo/internacional/Fukushima/Garona/nucleares/hermanas/elpepiint/20110313elpepiint_7/Tes
  12. Japan initiates emergency protocol after earthquake (html) Nuclear Engineering International News. 11.3.2011. Global Trade Media. Viitattu 12.3.2011. (englanniksi)
  13. Massive earthquake hits Japan World Nuclear News. 11.3.2011. Viitattu 13.3.2011. (englanniksi)
  14. Tsuyoshi Inajima & Yuji Okada: Japan Orders Evacuation From Near Nuclear Plant After Quake Bloomberg Businessweek. 11.3.2011. Bloomberg. Viitattu 13.3.2011. (englanniksi)
  15. Merivettä jo kolmanteen reaktoriin MTV3.fi Uutiset. 13.3.2011. Viitattu 14.3.2011.
  16. Sea water bid to halt meltdown mirror.co.uk. 13.3.2011. Viitattu 14.3.2011.
  17. Reuters, YLE Uutiset: Helikoptereista tonneittain vettä ydinvoimalaan - aika käy vähiin YLE UUtiset. 17.3.2011. Viitattu 17.3.2011. (suomeksi)
  18. Fukushima Daiichi 1 (html) International Nuclear Safety Center Database. 12.3.2011. Viitattu 12.3.2011. (englanniksi)
  19. STUK: Tilanne Japanin ydinvoimalassa saatu vakautettua Helsingin Sanomat. 12.3.2011. Viitattu 12.3.2011.
  20. Explosion did not occur at reactor: Japan spokesman (html) Mainichi Japan. March 12, 2011. The Mainichi Newspapers. Viitattu 12.3.2011. (englanniksi)
  21. Jälleen uusi ydinvoimala vaikeuksissa Japanissa Yle.fi Uutiset. 13.3.2011. Viitattu 13.3.2011.
  22. a b Meltdown alert at Japan reactor BBC News. 14.3.2011. BBC. Viitattu 14.3.2011. (englanniksi)
  23. Kaksi kateissa Fukushiman nelosreaktorin räjähdyksen jäljiltä Helsingin sanomat. 15.3.2011. Viitattu 15.3.2011.
  24. a b Radiation fears after Japan blast BBC News. 15.3.2011. BBC. Viitattu 15.3.2011. (englanniksi)
  25. Fukushima Daiichi 3 (html) International Nuclear Safety Center Database. 12.3.2011. Viitattu 13.3.2011. (englanniksi)
  26. Mitä Fukushimassa tapahtuu? 13.3.2011. Greenpeace. (suomeksi)
  27. Totuus Fukushimasta paljastui STUKille: Plutoniumia käytetty kolmosreaktorissa 13.3.2011. Ilta-Sanomat. (suomeksi)
  28. NHK WORLD, tiedot tv-kanavan seurannasta, viitattu klo 04.27, 14.3.2011
  29. a b Helikopteri ja puskutraktorit käyttöön Japanin ydinvoimalan jäähdytystöissä Helsingin Sanomat. 16.3.2011. Sanoma. Viitattu 16.3.2011.
  30. Fukushima Accident World Nuclear Association. Viitattu 26.4.2014.
  31. Fukushima No. 5 loses coolant 15.3.2011. Usatoday. Viitattu 16.3.2011.
  32. Ongelma siirtymässä reaktoreista polttoainevarastoihin 15.3.2011. Tekniikka&talous. Viitattu 16.3.2011.
  33. Yli sadan pelätään altistuneen säteilylle Yle.fi Uutiset. 13.3.2011. Viitattu 13.3.2011.
  34. No Immediate Health Risks from Fukushima Nuclear Accident Says UN Expert Science Panel United Nations Information Service. 31.5.2013. Wien.
  35. WHO:n raportin mukaan vaikutukset ihmisten terveyteen minimaalisia WHO. 28.2.2013. WHO. Viitattu 7.8.2013. (englanniksi)
  36. Suomella ja Ruotsilla eri suositukset joditableteista YLE UUtiset. 19.3.2011. Viitattu 19.3.2011.
  37. AP, Reuters: Fukushiman päästöt saavuttivat Yhdysvallat YLE Uutiset. 18.3.2011. Viitattu 19.3.2011. (suomeksi)
  38. Taloussanomat: Fukushiman radioaktiiviset aineet levisivät Suomeen Säteilyturvakeskus. 23.3.2011. Viitattu 23.3.2011. (suomeksi)
  39. AFP,AP: Ruoassa epänormaalia säteilyä Japanissa YLE Uutiset. 19.3.2011. Viitattu 19.3.2011. (suomeksi)
  40. Reuters: Japan quake costliest ever Reuters. 23.3.2011. Viitattu 23.3.2011. (englanniksi)
  41. Broad, William J. & Hiroko Tabuchi: In Stricken Fuel-Cooling Pools, a Danger for the Longer Term The New York Times. 14.3.2011. The New York Times Company. Viitattu 16.3.2011. (englanniksi)
  42. NRC: Beyond Design Basis Accidents in Spent Fuel Pools 24.4.1989. Viitattu 17.3.2011.
  43. Stuart, Becky: Nuclear power comes under attack; solar stocks increase pv magazine. 14.3.2011. Viitattu 16.3.2011. (englanniksi)
  44. Tepco päästää tonneittain saastunutta vettä mereen yle 4.4.2011
  45. Japani asettaa kalalle säteilyrajan yle 4.4.2011
  46. http://www.bbc.co.uk/news/world-asia-pacific-12877198

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Fukushima I.