Fukushima naturkatastrofe
Der var ingen operatørfejl involveret i Fukushima-Daiichi, der var en naturkatastrofe. Den 11. marts 2011 blev Japan ramt af det fjerdestørste jordskælv i verdenshistorien. Jordskælvet målt til 9,1 på richterskalaen [1].
Jorskælv
Reaktorerne ned lukkede som designet øjeblikkeligt efter registrering af jordskælvet. Sikkerheds kontrolstængerne går ned i reaktorkernen og stopper fissionsprocessen. Kaldet Scram [2]. Efter en nedlukning afgiver brændslet i reaktorkernen varme, såkaldt henfaldsvarme. Det behøver fortsat køling i mange timer efter den hurtige ned lukning, indtil de når den sikre tilstand kendt som “kold nedlukning”.
Jordskælvet ødelagde transformationsstationer og det store transmissionstårn. Det afbrød den eksterne eksterne strømforsyning til værket og til at drive kølevandspumperne. Værket skiftede til backup fra nød dieselgeneratorerne som designet [3].
Sikkerhedssystemerne virkede, selvom værket var designet til at modstå jordskælv på 8.0, overlevede et betydeligt kraftigere [4].
Tsunami
Den efterfølgende 15 meter høje tsunami oversvømmede kælderen hvor dieselgeneratorerne befandt sig og satte dem ud af drift. Kun den placeret i enhed 6 overlevede og forsynede backup energi til enhed 5 og 6 der således ikke kom i problemer. De resterende enheder 1,2,3 og 4 var ikke så heldige.
Værket skiftede til nødbatterier dimensioneret køre i en otte timers periode og derfor ikke en langsigtet løsning. Muligheden for nyt var umuligt grundet ødelagt infrastruktur fra tsunamien.
Tab af køling og kernenedsmeltning
Uden aktiv fjernelse af henfaldsvarmen tilførtes reaktoren varme end den tog ud. Som resultat steg temperaturen hvilket medførte såkaldt kernenedsmeltning (Loss Of Cooling Accident LOCA) [10]. I løbet af de næste tre til fire dage opstod der kernenedsmeltninger på reaktorenhed 1, 2 og 3 [5].
Brinteksplosioner
Figur 2 viser Fukushimas Mark-1 indeslutningsbygning bestod af en sekundær (Ydre) og en primær (indre). Figur 2. punkt 1 viser konstruktionen over service dækket består af såkaldte trykpaneler eller ”blow out panels”. Det kaldes de helt bevist. Hvis der opstår en brinteksplosion, skal de blæse væk. Uden at gøre skade på indeslutningsbygningen eller reaktorkernen. Hvilket var præcis hvad de gjorde. Hvor kom brinten fra?
Ved ekstremt høje temperature blev zirconium legeringerne der omslutter brændselsstavene oxideret til zirconiumoxid (ZrO2). Den reagerede med dampen fra det kogende kølevand og dannede brint. Der er tale om en kemisk reaktion ikke en kernereaktion.
Brinten fordampede op i det øverste niveau af reaktorbygningen og blandede sig med ilt (Oxygen) hvilket forårsagede brinteksplosioner.
I alt tre fandt sted. Den første på reaktorenhed 1 den 12 marts, enhed-3 den 14 marts og enhed-4 den 15 marts. Hver reaktorbygning mistede sin ”hat” på grund af brinteksplosionerne. Som de var designet til at gøre. På alle enhederne forblev reaktorbeholderne indeslutningsbygninger intakte.
Take away point
- Der var ingen operatørfejl involveret i Fukushima-Daiichi, der var en naturkatastrofe. Reaktorerne nedlukkede som designet øjeblikkeligt efter registrering af jordskælvet. Værket overlevede et kraftigere end designet til at modstå.
- Jordskælvet ødelagde transformationsstationer og det store transmissionstårn. Det afbrød elektriciteten til kølevandspumperne. Værket skiftede til backup fra dieselgeneratorer.
- Tsunamien ødelagde dieselgeneratorerne. Værket skiftede til nødbatterier dimensioneret køre i en otte timers periode og derfor ikke en langsigtet løsning. Muligheden for nyt var umuligt grundet ødelagt infrastruktur fra tsunamien.
- Kernenedsmeltninger på reaktorenheder 1, 2, 3. Brinteksplosioner forekom på reaktorenheder 1, 3, 4. Hvor strål konstruktionen ovenover indeslutningsbygningen bestående af paneler bedre kendt som blow out panels blæste af som de var designet til at gøre i sådan en situation. Ingen skader på reaktorkernen eller indeslutningsbygning. Det var en kemisk reaktion, ikke en kernereaktion.
- Fukushima opstod, fordi de ældre reaktordesigns krævede elektrisk kraft, for at give langsigtet køling, mens nye reaktordesigns ikke gør. Generation. III og den kommende Generation. IV teknolog har adresseret mange sikkerhedsspørgsmål hvor, i tilfælde af uheld, lukker reaktoren ned og derefter køler uden menneskelig indgriben, eller eksterne kræfter.
Kilder
