11 марта 2011 года у северо-восточного побережья Японии произошло землетрясение магнитудой 9 баллов, вызвав цунами на поверхности океана. Это цунами вызвало аварию на электростанции «Фукусима-дайити», нарушив подачу электроэнергии. В отличие от предыдущих крупных ядерных аварий в Чернобыле и Три-Майл-Айленде, авария на Фукусима-дайити изначально была вызвана не «ядерной» дисфункцией, а недостаточной защитой от этого стихийного бедствия.
Электростанция «Фукусима-дайити» состоит из 6 реакторов с кипящей водой (мощность блока от 460 МВт до 1100 МВт), половина из которых эксплуатировалась во время стихийного бедствия. Реакторы 1, 2 и 3 работают, а реакторы 4, 5 и 6 находятся в плановом отключении на техническое обслуживание.
В префектуре Фукусима находится еще одна электростанция, Фукусима-дайни, расположенная в 12 км к северу от Фукусима-дайити и состоящая из 4 реакторов с кипящей водой. В меньшей степени на это повлияло цунами, вызвавшее там «ядерный инцидент» (уровень 3 по шкале INES), уровень 7 по шкале INES.
Несмотря на отсутствие прямых жертв из-за испускаемой радиации, эта авария получила очень широкое освещение в средствах массовой информации и возродила дебаты по ядерной энергии в нескольких странах. Будущее японских атомных электростанций, занимающих 3- е место в мире к марту 2011 года, также является предметом обсуждения, несмотря на усиление основных правил безопасности.
Реакторы 1, 2 и 3 АЭС «Фукусима-дайити» устойчивы к ударам. Они автоматически отключаются, вставляя контрольные кластеры в сердце, что останавливает цепную реакцию. При прекращении подачи электроэнергии на площадку аварийные дизель-генераторы берут на себя функции, обеспечивающие работу процессов охлаждения различных реакторов и бассейнов хранения отработавшего топлива.
Хроника событий.
Авария на АЭС Фукусима была вызвана серией волн после землетрясения (спустя 1 час): пересекая защитные дамбы, волны, достигающие от 14 до 15 м над уровнем моря, затопляют объекты Фукусимы. электростанция, включая системы аварийных генераторов. Высота самых высоких волн вдвое превышает максимальный прогноз, принятый оператором завода, Tepco, в течение 2000-х годов. Генераторная установка с воздушным охлаждением продолжает работать) находятся в ситуации полной потери источника охлаждения.Потеря электрических источников также лишает оператора информации о состоянии оборудования (уровень воды в резервуаре, давление в защитной оболочке).
В отсутствие охлаждения вода в корпусе реактора 1, 2 и 3 постепенно испаряется при контакте с горячими тепловыделяющими сборками. Остаточная мощность тепловыделяющих элементов, больше не откачиваемых, приводит к частичному плавлению активной зоны реактора. Непогруженная оболочка ядерного топлива из циркониевого сплава реагирует с водяным паром и образует водород:
Zr + H 2 O ? ZrO 2 + H 2
Давление в корпусах реактора увеличивается, предохранительные клапаны открываются, выпуская водяной пар и водород в защитную оболочку. Эти газы скапливаются в верхней части здания. Чтобы избежать избыточного давления и разрыва защитной оболочки, специалисты добровольно выпускают эти газы за пределы защитной оболочки.
Водород взрывается при контакте с воздухом в реакторах "1" 12 марта, "3" 14 марта и "2" 15 марта. В реакторном здании 4 также произошло несколько пожаров и взрывов, вероятно, из-за того, что из реакторного здания 3 через вентиляционный канал поступал водород. С 15 по 21 марта в атмосферу выбрасываются большие количества радиоактивных продуктов в виде аэрозолей, таких как цезий 137.
С 12 марта оператор начинает периодически закачивать пресную воду из имеющихся запасов, а затем борированную морскую воду в реакторы 1, 2 и 3 для их охлаждения. Из-за риска коррозии, связанной с морской водой, чистая вода отправляется с 25 марта вооруженными силами.
Полная потеря источников электроэнергии также влияет на бассейны хранения отработавшего топлива. Температура воды (обычно порядка 20–25 ° C) резко возрастает, но оператору удается впрыснуть в нее воду, а затем вернуть систему охлаждения на место перед кипячением.
25 марта оператор Tepco сообщил о наличии загрязненной воды в подвалах машиностроительных корпусов. В начале апреля сообщалось о трещине в реакторе № 2 электростанции. В Тихий океан поступает высокорадиоактивная вода (обнаружение очень высокого уровня йода 131). Через несколько дней брешь, из-за которой произошла утечка высокорадиоактивной воды, была закрыта, но тысячи тонн слаборадиоактивной воды все еще сбрасывались в море.
17 апреля Tepco обнародовала план действий по контролю за выбросами радиоактивных жидкостей. В начале мая люди впервые вошли в реакторное здание 1, чтобы ограничить выброс радиоактивных частиц (устойчивые выбросы, хотя и очень низкие по сравнению с мартовскими выбросами) и изучить условия установки закрытого-система охлаждения контура реактора. Этот первый этап завершается 19 июля.
Второй этап плана действий Tepco предусматривает охлаждение реакторов (температура воды ниже 100 ° C после прохождения через активную зону) и сокращение объемов загрязненной воды на площадке.
Около 90 000 тонн высокорадиоактивной воды, используемой для аварийного охлаждения, необходимо, в частности, перекачивать насосом. Группа Areva предоставляет для этого случая систему обеззараживания воды радиоактивными веществами (известную как «соосаждение», уже применяемую в Ла-Хаге). В конце 2011 года цель стабилизации температуры в резервуарах была достигнута.
Проблемы с энергией.
Демонтаж завода и дезактивация.
23 января 2012 г. был принят план управления по демонтажу 1–4 реакторов АЭС «Фукусима-дайити». Это предусматривало:
начало вывода ТВС из бассейнов выдержки в течение 2 лет;
удаление расплавленного топлива из активной зоны реактора в течение примерно 10 лет;
демонтаж установки в течение ориентировочного периода от 30 до 40 лет.
Повышение безопасности ядерных установок.
Авария на Фукусиме, как и в прошлом на Три-Майл-Айленде и в Чернобыле, заставляет заново задуматься о критериях ядерной безопасности и организации органов, ответственных за ее контроль.
В Европе главы государств и правительств договорились в конце марта 2011 года о проведении стресс-тестов для своих 143 действующих реакторов.
Тем не менее критерии этих «стресс-тестов» разделяют национальные органы, отвечающие за ядерную безопасность во Франции, ASN ), и Европейскую комиссию. Сложный момент в дебатах касается включения террористических атак в эти «стресс-тесты». В конечном итоге этот критерий не был сохранен, хотя операторы провели конфиденциальные исследования.