Jaderná elektrárna Fukušima I

Jaderné reaktory

Jaderné reaktory pro bloky 1, 2 a 6 dodala společnost General Electric, reaktory pro bloky 3 a 5 společnost Toshiba a pro blok 4 společnost Hitachi. Architektonický návrh pro bloky společnosti General Electric vypracovala firma Ebasco. Veškeré stavební práce provedla společnost Kajima. Od září 2010 je blok 3 poháněn palivem MOX|smíšené oxidové palivo (MOX). Bloky 1-5 měly/mají ochrannou konstrukci typu Mark 1 (torus ve tvaru žárovky), blok 6 má ochrannou konstrukci typu Mark 2 (nad/pod).

Blok 1 je reaktor s vařící vodou (BWR3) o výkonu 439 MW, který byl postaven v červenci 1967. Komerčně začal vyrábět elektřinu 26. března 1971 a jeho odstavení bylo plánováno na březen 2011. Byl poškozen během zemětřesení a tsunami v Sendai v roce 2011. Reaktor měl v době svého vzniku vysokou úroveň atomové a zemětřesné bezpečnosti, nyní je však již zastaralý i neaktuální. Nikdo netušil, že v Japonsku může dojít k tak silnému zemětřesení. Blok 1 byl navržen pro maximální zrychlení zemětřesení 0,18 g (1,74 m/s² ) a spektrum seismické odezvy založené na zemětřesení v okrese Kern v roce 1952. Všechny bloky byly kontrolovány po zemětřesení v Mijagi v roce 1978, kdy seismické zrychlení země činilo 0,125 g (1,22 m/s² ) po dobu 30 sekund, ale nebylo zjištěno žádné poškození kritických částí reaktoru.

Jednotka	Typ	Nejdřív šla atomicky "kritická	Vyrobená elektrická energie	Reaktor dodává	Navrhl	Postaveno společností
Fukušima I - 1	BWR-3	říjen 1970	460 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukušima I - 2	BWR-4	18. července 1974	784 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukušima I - 3	BWR-4	27. března 1976	784 MW	Toshiba	Toshiba	Kajima
Fukušima I - 4	BWR-4	12. října 1978	784 MW	Hitachi	Hitachi	Kajima
Fukušima I - 5	BWR-4	18. dubna 1978	784 MW	Toshiba	Toshiba	Kajima
Fukušima I - 6	BWR-5	24. října 1979	1 100 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukušima I - 7 (plánované)	ABWR	říjen 2016	1 380 MW
Fukušima I - 8 (plánované)	ABWR	říjen 2017	1 380 MW

Typický kontejnment typu BWR Mark I, který se používá v blocích 1 až 5.

2011 Jaderná katastrofa ve Fukušimě

Viz také: Jaderná katastrofa ve Fukušimě

V březnu 2011, krátce po zemětřesení a tsunami v Sendai, japonská vláda vykázala lidi z okolí elektrárny a zahájila místní nouzové zákony ve Fukušimě I. Rjohei Šiomi z japonské rady pro jadernou bezpečnost se obával možnosti roztavení prvního bloku. Následující den hlavní tajemník kabinetu Yukio Edano uvedl, že částečné roztavení třetího bloku je "vysoce pravděpodobné".

Skupina Nuclear Engineering International oznámila, že bloky 1, 2 a 3 byly automaticky odstaveny. Bloky 4, 5 a 6 již byly odstaveny kvůli údržbě. Záložní generátory byly poškozeny tsunami; nejprve se spustily, ale po hodině se zastavily.

Japonská vláda uvedla, že při problémech s chlazením došlo k poruše záložních dieselových generátorů a k jaderné havárii. Chlazení je nutné k odvádění rozpadového tepla i po odstavení elektrárny, a to kvůli dlouhodobým atomovým reakcím. Stovky japonských vojáků prý na místo vozily generátory a baterie.

Hlášení o poškození reaktoru a generátorů (09.53 UTC, 16. 3. 2011)

Poté, co se porouchala čerpadla záložních dieselových generátorů, se asi po osmi hodinách vybily nouzové baterie. Na místo byly vyslány baterie z jiných jaderných elektráren a během 13 hodin dorazily mobilní elektrické a dieselové generátory, ale práce na připojení přenosných generátorů k napájení vodních čerpadel ještě 12. března v 15:04 pokračovaly. Dieselové generátory by se za normálních okolností připojovaly pomocí spínacích zařízení v suterénních prostorách budov elektrárny, které však byly zaplaveny vlnou tsunami.

Údaje odhaduje JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).

Stav reaktorů ve 22:00 March 21 JST	1	2	3	4	5	6
Elektrický výkon (MWe)	460	784	784	784	784	1100
Typ reaktoru	BWR-3	BWR-4	BWR-4	BWR-4	BWR-4	BWR-5
Provozní stav při zemětřesení	V provozu	V provozu	V provozu	Výpadek (bez paliva)	Výpadek (plánovaný)	Výpadek (plánovaný)
Úroveň poškození paliva	70 % poškozených	33 % poškozených	Poškozené stránky	Není poškozeno	Není poškozeno	Není poškozeno
Úroveň poškození primárního kontejnmentu	Není poškozeno	Podezření na poškození	Může být "Nepoškozeno"	Není poškozeno	Není poškozeno	Není poškozeno
Chladicí systém jádra 1 (ECCS/RHR)	Není funkční	Není funkční	Není funkční	Není nutné	Není nutné, k dispozici je napájení střídavým proudem	Není nutné, k dispozici je napájení střídavým proudem
Chladicí systém jádra 2 (RCIC/MUWC)	Není funkční	Není funkční	Není funkční	Není nutné	Není nutné	Není nutné
Úroveň poškození budovy (sekundární ochrana)	Těžce poškozený výbuchem	Lehce poškozeno výbuchem	Těžce poškozený výbuchem	Těžce poškozený výbuchem	Větrací otvory vyvrtané ve střeše	Větrací otvory vyvrtané ve střeše
Vliv na životní prostředí (měřeno severně od budovy služeb)	2019 µSv/hodinu v 15:00, 21. března
Tlaková nádoba, hladina vody	Částečně nebo úplně odkryté palivo	Částečně nebo úplně odkryté palivo	Částečně nebo úplně odkryté palivo	Bezpečné	Bezpečné vypnutí za studena	Bezpečné vypnutí za studena
Tlaková nádoba, tlak	Stabilní	Neznámý	Neznámý	Bezpečné	Bezpečné	Bezpečné
Tlak v uzavírací jednotce	Stabilní	Stabilní	Snížení	Bezpečné	Bezpečné	Bezpečné
Byla do aktivní zóny reaktoru vstříknuta mořská voda?	Pokračování	Pokračování	Pokračování	Není nutné	Není nutné	Není nutné
Byla do primární ochranné nádoby vstříknuta mořská voda?	Pokračování	Bude rozhodnuto	Pokračování	Není nutné	Není nutné	Není nutné
Odvzdušnění uzavírací jednotky	Ano, ale dočasně zastaveno	Ano, ale dočasně zastaveno	Ano, ale dočasně zastaveno	Není nutné	Není nutné	Není nutné
Úroveň poškození vyhořelého paliva	Není známo, uvažuje se o vstřikování vody	Neznámé, 20. března byla provedena injekce mořské vody.	Nízká hladina vody v SFPPStříkající mořská voda pokračuje, podezření na poškození palivových tyčí	Nízká hladina vody v SFPPStříkající mořská voda pokračuje, podezření na poškození palivových tyčí	Chladicí kapacita SFP byla obnovena	Chladicí kapacita SFP byla obnovena
Poloměr evakuační zóny	20 km od NPS
INES	Úroveň 5 (odhaduje japonská agentura NISA a akceptuje ji mezinárodní MAAE); úroveň 6 (odhaduje francouzský jaderný úřad a finské jaderné úřady); de facto úroveň 5 (došlo k porušení ochranné obálky aktivní zóny reaktoru).

Později byl bezpečnostními systémy odstaven také čtvrtý blok nedaleké jaderné elektrárny Fukušima II. Nyní je k dispozici zdroj energie mimo lokalitu, ale úroveň poškození elektrárny je špatná.

Navrhovaná dlouhodobá bezpečnostní činnost

Bór

Úředníci uvažovali o tom, že by do bazénů s vyhořelým palivem vložili kyselinu boritou, kuličky z bóru nebo karbidu bóru, které by pohlcovaly neutrony, nebo že by je do nich vhodili ze vzduchu. Francie 17. března 2011 dopravila do Japonska 95 tun bóru. Neutrony pohlcuje kyselina boritá, která byla vstřikována do aktivní zóny reaktoru, ale není jasné, zda byl bór také součástí hadic a hasičských vozů při postřiku vyhořelého paliva vodou.

Hrobka sarkofágu a tekutý kov

Agentura Reuters 18. března uvedla, že mluvčí japonské jaderné agentury Hidehiko Nišijama na otázku ohledně pohřbení reaktorů do pískového a betonového hrobu odpověděl: "Toto řešení je v našich hlavách, ale soustředíme se na chlazení reaktorů."

Po černobylské havárii použili pracovníci atomové bezpečnosti na pokrytí elektrárny 1800 tun písku a hlíny. Tím vznikl problém, protože byly tepelnými izolátory a zadržovaly teplo uvnitř. Nejdříve se tedy muselo použít neodpařující se chladivo, například tekutý kov. Poté, co vše vychladne, se vytvoří konstrukce, jako je "sarkofágová hrobka" černobylské jaderné elektrárny.

Vodní věž tokijského hasičského sboru; do Fukušimy byly nasazeny další hasičské vozy "vodní věže".

Důsledky

Havárie v jaderné elektrárně Fukušima Daiči a v dalších jaderných zařízeních vyvolaly otázky ohledně budoucnosti jaderné energetiky. Společnost Platts uvedla, že "krize v japonských jaderných elektrárnách ve Fukušimě přiměla přední země spotřebovávající energii k přezkoumání bezpečnosti jejich stávajících reaktorů a zpochybnila rychlost a rozsah plánovaného rozšiřování po celém světě". V návaznosti na fukušimskou jadernou katastrofu snížila Mezinárodní energetická agentura svůj odhad další jaderné výrobní kapacity, která má být vybudována do roku 2035, na polovinu.