Fukushima Daiichi tuumakatastroof (2011): põhjused, kulg ja tagajärjed

Fukushima Daiichi tuumakatastroof 2011: põhjused, sündmuste kulg ja kauakestvad tagajärjed inimelule, keskkonnale ja energiapoliitikale — põhjalik analüüs ja ajalugu.

Fukushima tuumakatastroof viitab 11. märtsil 2011 pärast toimunud Tōhoku maavärinat ja tsunamit tekkinud rikejärgsele sündmuste jadasse Fukushima Daiichi tuumaelektrijaamas, mille käigus toimusid süsteemirikked, kolme reaktori südamiku osaline sulamine ja laialdane radioaktiivsete ainete vabanemine. Jaamas on kuus eraldiseisvat tuumareaktorit, mida haldab Tokyo Electric Power Company (TEPCO). Sündmuste ulatus ja samaaegne kahjustus mitmes reaktoris tegi sellest peale 1986. aasta Tšernobõli katastroofi ühe tõsisema tuumaõnnetuse hilisemal ajal, kuid selle iseloom oli teistsugune ja keerulisem, sest õnnetus hõlmas mitut üksust ja põhjustas ulatusliku saastumise nii maismaal kui meres.

Põhjused

Võtmetegurid, mis viisid katastroofini, olid:

• 11. märtsil 2011 toimunud tugev Tōhoku maavärin ja sellele järgnenud tsunami, mille laine kõrgus ületas jaama kaitsetaseme;
• tsunami uputas madalamal paiknevad diiselgeneraatorid ja elektrijaotussüsteemid, põhjustades ulatusliku station blackout – automaatse generaatorivõrgu ja varutoite kadumise;
• pärast reaktorite automaatset seiskamist oli vajalik varuenergia jahutuse tagamiseks, kuid akuvarud said kiiresti tühjaks ja jahutussüsteemid ei saanud toimida;
• reaktorite tuumkütuse soojus (nn lagunemissoojus) jäi välja konditsioneerimata, mis viis veeauru, kõrge temperatuuri ja vee reaktsioonidest tekkinud vesiniku moodustumiseni ning lõpuks osalise südamiku sulamiseni reaktorites 1, 2 ja 3.

Kulg

Maavärina ja tsunami ajal olid reaktorid eri tööolekus: reaktor 4 oli remondi tõttu seiskunud (kütusevarred olid paljud laetud basseinidesse), reaktorid 5 ja 6 olid samuti hooldustööde tõttu külmalt suletud. Ülejäänud reaktorid lülitusid pärast maavärinat automaatselt välja, kuid nende jahutuseks vajalik energia kadus, sest diiselgeneraatorid ja elektrilised jaotusseadmed olid üle ujutatud. Kuna reaktorid jäid ilma piisavast jahutusest, hakkasid eralduma vesinik ja kuumutatud veeaur, mis põhjustasid järgmise rea sündmusi:

• reaktorites 1, 2 ja 3 toimus tuumkütuse osaline sulamine;
• vesinikuplahvatused hävitasid reaktorite 1, 3 ja 4 hoonete ülemise osa;
• plahvatus kahjustas reaktori 2 kaitsekesta;
• reaktoris 4 puhkesid tulekahjud; sealsed laadurid ja varustatud kütusevarred basseinides kuumenesid, sest jahutuse puudumine vähendas vee taset basseinides;
• väiksemad reaktorid 5 ja 6 hakkasid samuti ülekuumenema vaatamata algsele elektrilise väljalülitamisele;
• jaamas kogunenud радиоaktiivne vesi ja lekked reaktorite keldritest takistasid pääste- ja remonditöid.

Kiirguse levik, evakueerimine ja riskid

Kiirguse lekke hirmu tõttu kehtestati elektrijaama ümber kiiresti 20 km raadiuses evakuatsioonitsoon; kaugematel aladel toimus soovituslik või kohustuslik evakueerimine sõltuvalt saastetasemest. Töötajad, kes püüdsid seadmeid taastada ja reaktoreid jahutada, olid pideva kiirgusohuga kokkupuutel ning mõnikord viidi nad ajutiselt välja asendamiseks. Elektrivõrk taastati osaliselt 20. märtsil, kuid reaktorite 1–4 seadmed, mis olid kahjustatud üleujutuste, plahvatuste ja tulekahjude tagajärjel, ei olnud töövalmis. Radioaktiivse vee kogunemine reaktorite keldrites muutis juurdepääsu ja remonditööd keeruliseks.

Keskkond, toiduohutus ja mõõtmised

Jaapani põhjaosas, 30–50 km raadiuses jaamast, näitasid mõõtmised radioaktiivse tseesiumi tasemete tõusu, mis tekitas muret maa- ja veekeskkonna saastumise pärast. Piirkonnas kasvatatud toiduainete müük oli piiratud või keelatud kuni saaste vähenemiseni ja edaspidine kontroll kinnistus. Mõõtmised Joodi-131 ja tseesium-137 kohta leiti radioaktiivseid jälgi ka rahvusvaheliselt – need olid avastatavad väikestes kontsentratsioonides kaugemates piirkondades, kuid avaliku tervise riskid piirdusid enamikul juhtudest Jaapani lähiala saastega. Varajastes hinnangutes võrreldi teatud isotoopide vabanemist 1986. aasta Tšernobõli katastroofiga, kuid üleüldine kokkuvõte oli, et koguheide ja mõjuskaala erinevad ning hinnangud varieerusid; Fukushima heide oli lokaalselt väga tõsine, kuid ei olnud üldises globaalses plaanis identne Tšernobõli mõjuga.

Plutooniumisaastet on tuvastatud pinnases kahes tehase piirkonnas. Lisaks kehtestati soovitus kraanivett, eriti laste toidu valmistamisel, kasutada ettevaatlikult või vältida seda ajutiselt teatud piirkondades.

Töötajate kiirgusdoosid ja tervisemõjud

Päästetöötajad ja tehase personal said erineva suurusega kiirgusdoose. Artikkel mainib, et kaks 25. märtsil haiglasse viidud töötajat olid saanud 2000–6000 mSv kiirgusega kokkupuuteid oma pahkluude juures, kui nad seisid 3. reaktori vees; see rõhutab lokaalse, väga kõrge saastetaseme ohtu. Kiirgustasemed ja kokkupuude varieerusid olenevalt asukohast ja ajast suurel määral. Pikemaajalisi rahvatervise uuringuid ja töötajate jälgimist on teostatud ning tervisemõjusid jälgitakse jätkuvalt. Rahvusvahelised ja jaapani teadusasutused, sealhulgas Rahvusvaheline Energiaagentuur (IEA) ja IAEA, on osalenud hindamistes ning soovitanud järelmeetmeid ja epidemioloogilisi uuringuid.

Puhastustööd, lekked ja dekomisjonimine

Jaapani valitsus ja TEPCO alustasid ulatuslikke puhastustöid: pinnase dekontaminatsioon, saastunud materjalide ladustamine, reostunud vee kogumine ja puhastamine. Suur väljakutse oli ja on endiselt reaktorite keldritest ja saastunud aladelt kogutud radioaktiivse vee käitlemine ning sellel põhinevad lekked Vaiksesse ookeani. TEPCO ja Jaapani ametivõimud on katnud vee puhastamiseks süsteeme, sealhulgas ALPS (Advanced Liquid Processing System), mis eemaldab suure osa radioaktiivsetest isotoopidest, kuid ei eemalda täielikult tritiumit. Sellest puhastatud vee käitlemine, sealhulgas otsus lasta delikaatselt töödeldud vesi merre mingil kujul välja (teostatud alates 2021. aastast vastavalt Jaapani valitsuse ja rahvusvaheliste nõuannete taustal), tekitas rahvusvahelist ja kohaliku vastuseisu ning nõudis täiendavat jälgimist ja läbipaistvust.

Mõned konkreetsed sammud ja ajamärgid:

• reaktor 4 basseinist kütusevarude eemaldamine toimus ohutuse tagamiseks ja see lõpetati mõne aasta jooksul pärast avarii;
• dekomisjonimisprotsess on pikaajaline – hinnanguliselt kestev mitukümmend aastat – eesmärk on eemaldada sulanud kütus, dekontamineerida alad ja lammutada kahjustatud rajatised;
• puhastustööd ja korrapärased keskkonnamõõtmised jätkuvad, samuti hüvitiste maksmine elaniketele ja tööstustegevusele.

Rahvusvahelised ja poliitilised tagajärjed

Fukushima õnnetus tõi kaasa ülemaailmse diskussiooni tuumaenergia ohutuse, riskihindamise ja energeetiapoliitika üle. Mõned riigid, näiteks Saksamaa, otsustasid kiirendada tuumajaamade sulgemist ja ümber hinnata oma energiapoliitikat. Rahvusvahelised organisatsioonid ja reguleerijad üle vaatasid reegleid ja soovitusi, pöörates rohkem tähelepanu stsenaariumidele, mis hõlmavad laiaulatuslikke looduskatastroofe, “station blackout” olukordi, kitsaskohti kriisijuhtimises ning vajaliku hädaabivarustuse ja redoondantsete paigaldamisele. Energiuuringute portaal Platts märkis, et sündmus sundis paljusid riike üle vaatama olemasolevate reaktorite ohutuse ja vähendama kavandatud laienemise kiirust. Pärast Fukushima õnnetust vähendas ka Rahvusvaheline Energiaagentuur oma varasemaid hinnanguid täiendavate tuumaelektrijaamade võimsuse kasvule kuni 2035. aastaks.

Saadud õppetunnid

Olulised õppetunnid, mida tuumasektor ja reguleerijad sellest õppetunnist on omandanud, hõlmavad:

• vajadus parema kaitse ja kõrgemate tõkete järele tsunamiohuks (nt kõrgemad ja veekindlamad varugeneraatorid);
• parendatud hädaolukorra juhtimine, sealhulgas kiire ja läbipaistev kommunikatsioon elanike ning rahvusvaheliste organitega;
• tõhustatud sistemasid radioaktiivse vee käitlemiseks ja lekkekontrolliks;
• töötajate kiirguskaitse ja päästeoperatsioonide täiendav koolitus ning varustuse tugevdamine;
• rahvusvaheline koostöö kriiside lahendamisel ja tehniliste nõuannete jagamisel.

Fukushima katastroofi mõju on laiapõhjaline ja kestab aastakümneid: see puudutas inimeste elusid, keskkonda, kohalikke majandusharusid ja kogu tööstuse usaldusväärsust. Jätkuvad uuringud, pidev järelevalve ja pikaajaline dekomisjonimine on veel ees, samas kui riiklikud ja rahvusvahelised õigusaktid ning tehnilised standardid on sellest juhtumist oluliselt muutunud.

Küsimused ja vastused

K: Mis põhjustas Fukushima tuumakatastroofi?

K: Mitu reaktorit hooldas TEPCO maavärina ajal?

K: Mis juhtus pärast seda, kui kõik reaktorid lülitusid automaatselt välja?

K: Mis on arvatavasti selle katastroofi üks tagajärg?

K: Kuidas said töötajad kiirgusega kokku puutuda?

K: Kuidas mõjutas see sündmus tulevaste tuumaelektrijaamade plaane?

Otsing