Fukushima Daiichin ydinvoimalaitos}{³"a}

Ydinreaktorit

Ydinreaktorit yksiköihin 1, 2 ja 6 toimitti General Electric, yksiköihin 3 ja 5 Toshiba ja yksikköön 4 Hitachi. General Electricin yksiköiden arkkitehtonisen suunnittelun teki Ebasco. Kaikki rakennustyöt teki Kajima. Syyskuusta 2010 lähtien yksikön 3 polttoaineena on käytetty MOX-polttoainetta|mixed-oxide (MOX) -polttoainetta. Yksiköissä 1-5 oli/on Mark 1 -tyyppinen (hehkulampun muotoinen torus) suojarakenne, yksikössä 6 on Mark 2 -tyyppinen (yli/alas) suojarakenne.

Yksikkö 1 on 439 MW:n kiehutusvesireaktori (BWR3), joka rakennettiin heinäkuussa 1967. Se aloitti kaupallisen sähköntuotannon 26. maaliskuuta 1971, ja se oli tarkoitus sulkea maaliskuussa 2011. Se vaurioitui vuoden 2011 Sendain maanjäristyksessä ja tsunamissa. Reaktorin atomi- ja maanjäristysturvallisuustaso oli korkea, kun se valmistettiin, mutta nyt se on sekä vanha että vanhentunut. Kukaan ei tiennyt, että Japanissa voisi tapahtua näin paha maanjäristys. Yksikkö 1 suunniteltiin 0,18 g:n (1,74 m/s² ) maanjäristyksen huippukiihtyvyydelle ja vuoden 1952 Kernin piirikunnan maanjäristykseen perustuvalle seismiselle vastespektrille. Kaikki yksiköt tarkastettiin vuoden 1978 Miyagin maanjäristyksen jälkeen, jolloin seisminen maanpinnan kiihtyvyys oli 0,125 g (1,22 m/s² ) 30 sekunnin ajan, mutta reaktorin kriittisille osille ei havaittu vaurioita.

Yksikkö	Tyyppi	Ensimmäinen meni atomisesti "kriittiseksi	Tuotettu sähköenergia	Reaktorin toimitti	Suunnittelija	Rakentanut
Fukushima I - 1	BWR-3	lokakuu 1970	460 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukushima I - 2	BWR-4	18. heinäkuuta 1974	784 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukushima I - 3	BWR-4	27. maaliskuuta 1976	784 MW	Toshiba	Toshiba	Kajima
Fukushima I - 4	BWR-4	12. lokakuuta 1978	784 MW	Hitachi	Hitachi	Kajima
Fukushima I - 5	BWR-4	18. huhtikuuta 1978	784 MW	Toshiba	Toshiba	Kajima
Fukushima I - 6	BWR-5	24. lokakuuta 1979	1 100 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukushima I - 7 (suunniteltu)	ABWR	lokakuu 2016	1 380 MW
Fukushima I - 8 (suunniteltu)	ABWR	lokakuu 2017	1 380 MW

Tyypillinen tyypillinen BWR Mark I -säiliö, jota käytetään yksiköissä 1-5.

2011 Fukushiman ydinkatastrofi

Katso myös: Fukushiman ydinkatastrofi

Maaliskuussa 2011, pian Sendain maanjäristyksen ja tsunamin jälkeen, Japanin hallitus poisti ihmiset voimalan lähistöltä ja käynnisti paikalliset hätätilalainat Fukushima I:ssä. Japanin ydinturvallisuuslautakunnan Ryohei Shiomi oli huolissaan ykkösyksikön sulamisen mahdollisuudesta. Seuraavana päivänä kabinettipäällikkö Yukio Edano sanoi, että osittainen sulaminen yksikkö 3:lla oli "hyvin mahdollinen".

Nuclear Engineering International -ryhmä oli ilmoittanut, että yksiköt 1, 2 ja 3 sammutettiin automaattisesti. Yksiköt 4, 5 ja 6 oli jo suljettu huoltotöiden ajaksi. Tsunami vaurioitti varageneraattoreita, jotka käynnistyivät ensin, mutta pysähtyivät tunnin kuluttua.

Japanin hallitus sanoi, että se oli joutunut ydinvoimalaitoksen hätätilaan, kun jäähdytysongelmat ilmenivät varadieselgeneraattoreiden rikkoutuessa. Jäähdytystä tarvitaan poistamaan hajoamislämpöä myös silloin, kun ydinvoimala on pysäytetty, koska ydinreaktiot ovat pitkäaikaisia. Satojen japanilaisten joukkojen kerrottiin kuljettavan generaattoreita ja akkuja paikalle.

Reaktorin ja generaattoreiden vaurioraportit (09.53 UTC, 16-3-2011)

Varadieselgeneraattorien pumppujen hajottua hätäakut tyhjenivät noin kahdeksan tunnin kuluttua. Paikalle lähetettiin akkuja muista ydinvoimaloista, ja siirrettävät sähkö- ja dieselgeneraattorit saapuivat paikalle 13 tunnin kuluessa, mutta työt siirrettävien generaattoreiden kytkemiseksi vesipumppujen käyttövoimaksi jatkuivat edelleen 12. maaliskuuta kello 15.04. Normaalisti dieselgeneraattorit kytketään yhteen voimalaitoksen rakennusten kellaritiloissa sijaitsevien vaihteiden avulla, mutta tsunami oli tulvinut sinne.

JAIF:n (Japan Atomic Industrial Forum) arvioimat tiedot.

Reaktoreiden tila klo 22:00 21. maaliskuuta JST	1	2	3	4	5	6
Sähköteho (MWe)	460	784	784	784	784	1100
Reaktorin tyyppi	BWR-3	BWR-4	BWR-4	BWR-4	BWR-4	BWR-5
Toimintatila maanjäristyksessä	Käytössä	Käytössä	Käytössä	Katkos (polttoaineen poisto)	Katkos (suunniteltu)	Katkos (suunniteltu)
Polttoainevahinkojen taso	70 % vaurioitunut	33 % vaurioitunut	Vahingoittunut	Ei vaurioitunut	Ei vaurioitunut	Ei vaurioitunut
Ensisijaisen suojarakennuksen vahinkotaso	Ei vaurioitunut	Epäilty vahinko	Saattaa olla "Ei vaurioitunut"	Ei vaurioitunut	Ei vaurioitunut	Ei vaurioitunut
Ydinjäähdytysjärjestelmä 1 (ECCS/RHR)	Ei toiminnassa	Ei toiminnassa	Ei toiminnassa	Ei tarpeen	Ei tarvita, vaihtovirta käytettävissä	Ei tarvita, vaihtovirta käytettävissä
Ydinjäähdytysjärjestelmä 2 (RCIC/MUWC)	Ei toimi	Ei toimi	Ei toimi	Ei tarpeen	Ei tarpeen	Ei tarpeen
Rakennuksen vahinkotaso (toissijainen eristys)	Räjähdys vaurioitti vakavasti	Räjähdys vaurioitti hieman	Räjähdys vaurioitti vakavasti	Räjähdys vaurioitti vakavasti	Kattoon poratut tuuletusaukot	Kattoon poratut tuuletusaukot
Ympäristövaikutus (mitattuna huoltorakennuksen pohjoispuolella)	2019 µSv/tunti kello 15:00 21. maaliskuuta 2019
Paineastia, vedenpinnan taso	Polttoaine on osittain tai kokonaan alttiina	Polttoaine on osittain tai kokonaan alttiina	Polttoaine on osittain tai kokonaan alttiina	Turvallinen	Turvallinen ja kylmässä sammutuksessa	Turvallinen ja kylmässä sammutuksessa
Paineastia, paine	Vakaa	Tuntematon	Tuntematon	Turvallinen	Turvallinen	Turvallinen
Säiliöyksikön paine	Vakaa	Vakaa	Vähenevä	Turvallinen	Turvallinen	Turvallinen
Ruiskutettiinko reaktorin ytimeen merivettä?	Jatkuva	Jatkuva	Jatkuva	Ei tarpeen	Ei tarpeen	Ei tarpeen
Ruiskutettiinko merivettä ensisijaiseen suoja-astiaan?	Jatkuva	Päätetään myöhemmin	Jatkuva	Ei tarpeen	Ei tarpeen	Ei tarpeen
Säiliöyksikön tuuletus	Kyllä, mutta väliaikaisesti pysäytetty	Kyllä, mutta väliaikaisesti pysäytetty	Kyllä, mutta väliaikaisesti pysäytetty	Ei tarpeen	Ei tarpeen	Ei tarpeen
Käytetyn polttoaineen vahinkotaso	Tuntematon, veden ruiskutusta harkitaan	Tuntematon, merivesi-injektio suoritettiin 20. maaliskuuta.	SFP:n vedenpinta matalaMeriveden suihku jatkuu, polttoainesauvojen epäillään vaurioituneen	SFP:n vedenpinta matalaMeriveden suihku jatkuu, polttoainesauvojen epäillään vaurioituneen	SFP:n jäähdytyskapasiteetti on otettu talteen	SFP:n jäähdytyskapasiteetti on otettu talteen
Evakuointialueen säde	20 km NPS:ltä
INES	Taso 5 (Japanin NISA:n arvio ja kansainvälisen IAEA:n hyväksymä); taso 6 (Ranskan ydinvoimaviranomaisten ja Suomen ydinvoimaviranomaisten arvio); de facto taso 5 (reaktorisydämen eristys on rikkoutunut).

Myöhemmin myös läheisen Fukushima II -ydinvoimalaitoksen yksikkö 4 sammutettiin turvajärjestelmien avulla. Nyt laitoksen ulkopuolinen voimanlähde on käytettävissä, mutta voimalan vahinkotaso on paha.

Ehdotettu pitkän aikavälin turvallisuustoiminta

Boori

Viranomaiset ovat harkinneet säteilyn tappavan boorihapon, boorattujen muovihelmien tai boorikarbidipellettien sijoittamista käytetyn polttoaineen altaisiin tai niiden pudottamista ilmasta neutronien absorboimiseksi. Ranska lennätti 95 tonnia booria Japaniin 17. maaliskuuta 2011. Boorihappo, jota on ruiskutettu reaktorisydämiin, absorboi neutroneita, mutta on epäselvää, onko booria käytetty myös polttoaineen poistoaltaiden suihkutusletkujen ja paloautojen vesiruiskutuksessa.

Sarkofagihauta ja nestemäinen metalli

Uutistoimisto Reuters kertoi 18. maaliskuuta, että Japanin ydinvoimaviraston tiedottajalta Hidehiko Nishiyamalta kysyttiin reaktoreiden hautaamisesta hiekka- ja betonihautaan: Nishiishi sanoi: "Tämä ratkaisu on mielessämme, mutta keskitymme reaktoreiden jäähdyttämiseen."

Tšernobylin onnettomuuden jälkeen ydinturvallisuustyöntekijät käyttivät 1 800 tonnia hiekkaa ja savea laitoksen peittämiseen. Tämä aiheutti ongelman, koska ne olivat lämpöeristeitä ja vangitsivat lämpöä sisälle. Ensin on siis laitettava haihtumatonta jäähdytysainetta, kuten nestemäistä metallia. Kun kaikki on jäähtynyt, rakennetaan Tšernobylin ydinvoimalan kaltainen sarkofagihauta.

Tokion palokunnan vesitorni; Fukushimaan on lähetetty muitakin "vesitorni"-paloautoja.

Implikaatiot

Fukushima Daiichin ja muiden ydinvoimaloiden ydinvoimalaonnettomuudet herättivät kysymyksiä ydinvoiman tulevaisuudesta. Plattsin mukaan "Japanin Fukushiman ydinvoimaloiden kriisi on saanut johtavat energiaa kuluttavat maat tarkistamaan nykyisten reaktoreidensa turvallisuutta ja asettanut kyseenalaiseksi suunniteltujen laajennusten nopeuden ja laajuuden eri puolilla maailmaa". Fukushiman ydinkatastrofin jälkeen Kansainvälinen energiajärjestö puolitti arvionsa vuoteen 2035 mennessä rakennettavasta uudesta ydinvoimakapasiteetista.