Jaderná havárie v JE Fukušima

Jaderná havárie v JE Fukušima
Jan Frýbort
Katedra jaderných reaktorů
14. a 15.9.2011
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
1 / 46
Obsah
1
Rizika provozu jaderných elektráren
Klasifikace jaderných haváriı́
Historie jaderných haváriı́
2
Jaderná elektrárna Fukušima
Spuštěnı́ a nedávná minulost
3
Havárie v JE Fukušima
Zemětřesenı́ a tsunami
Průběh havárie
Bazén použitého paliva
Postupná stabilizace situace
Dlouhodobé dopady
4
Odezva ve světě
Máme se bát jaderných elektráren?
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
2 / 46
Rizika provozu jaderných elektráren
Spolehlivost jaderných elektráren
Jaderná elektrárna představuje technologický komplex s vysokou
spolehlivostı́
Od prvnı́ generace jaderných elektráren postavených v 50. letech
20. stoletı́ se bezpečnost a spolehlivost JE výrazně zvýšila
Za nejhoršı́ možnou událost na jaderné elektrárně je považováno
roztavenı́ paliva. Lze stanovit pravděpodobnost výskytu takové
události
Prvnı́ provozované reaktory měly pravděpodobnost, že dojde
k tavenı́ paliva 10−4 , tj. v průměru jednou za deset tisı́c let,
současné reaktory se pohybujı́ kolem hodnoty 10−7 − 10−8
Okolı́ elektrárny chránı́ před únikem radioaktivnı́ch látek několik
postupných bariér – ochrana do hloubky
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
3 / 46
Rizika provozu jaderných elektráren
Jaderná bezpečnost
Za jadernou bezpečnost je zodpovědný provozovatel jaderného
zařı́zenı́
Jaderná bezpečnost je vlastnostı́ jaderného zařı́zenı́ (jeho návrh a
aktuálnı́ stav) a jeho obsluhy
Povinnostı́ jaderného zařı́zenı́ a obsluhy je udržovat kontrolu nad
průběhem štěpné řetězové reakce a omezovat únik radioaktivnı́ch
látek do životnı́ho prostředı́
K úniku radioaktivnı́ch látek a ionizujı́cı́ho prostředı́ může dojı́t ve
většı́ mı́ře pouze při porušenı́ hermetičnosti primárnı́ho okruhu a
poškozenı́ jaderného paliva
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
4 / 46
Rizika provozu jaderných elektráren
Klasifikace jaderných haváriı́
Posouzenı́ závažnosti jaderných haváriı́
Provoz každého průmyslového zařı́zenı́ je doprovázen nehodami
a haváriemi. V minulosti došlo také k několika významným
haváriı́m na jaderných elektrárnách
Pro rychlou komunikaci a posouzenı́ závažnosti jaderných haváriı́
byla zvolena mezinárodnı́ kritéria shrnutá v pravidlech stupnice
INES (International Nuclear Event Scale)
Stupnice INES byla zavedena Mezinárodnı́ atomovou agenturou
(IAEA) v roce 1990 v odezvě na jaderné havárie v elektrárnách
Three Mile Island a Černobyl
Hlavnı́m účelem stupnice při jejı́m vzniku bylo umožnit snadnou a
pohotovou komunikaci závažnosti událostı́ na jaderných
elektrárnách s veřejnostı́
V roce 1992 byla stupnice revidována a je univerzálně použitelná
nejen pro jaderné havárie, ale také pro veškeré činnosti spojené
s využı́vánı́m ionizujı́cı́ho zářenı́
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
5 / 46
Rizika provozu jaderných elektráren
Klasifikace jaderných haváriı́
Popis stupnice INES
Stupnice INES zařazuje jednotlivé události do osmi stupňů:
vyššı́ stupně – havárie – 4. až 7. stupeň
nižšı́ stupně – nehody – 1. až 3. stupeň
událost bez bezpečnostnı́ho významu – 0. stupeň (pod stupnicı́)
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
6 / 46
Rizika provozu jaderných elektráren
Klasifikace jaderných haváriı́
Pravidla stupnice INES
Události se do stupňů zařazujı́ podle třech aspektů:
dopad na ochranu do hloubky
dopad uvnitř zařı́zenı́
dopad vně zařı́zenı́
Jednotlivé nehody majı́ stoupajı́cı́ vliv na ochranu do hloubky
Jaderné havárie způsobujı́ významné dopady vně jaderného
zařı́zenı́
Poslednı́ dva stupně (6. a 7. stupeň) – těžká havárie a velmi těžká
havárie – znamenajı́ plnou aktivaci plánovaných protiopatřenı́ při
ochraně obyvatelstva a životnı́ho prostředı́
Jednotlivé hodnocené aspekty majı́ individuálnı́ kritéria
Pokud dojde k překročenı́ byt’ i jediného kritéria z posuzovaných,
musı́ být událost zařazena do odpovı́dajı́cı́ho vyššı́ho stupně
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
7 / 46
Rizika provozu jaderných elektráren
Historie jaderných haváriı́
Významné jaderné havárie
V minulosti došlo k několika jaderným haváriı́m, které formovaly
celosvětový přı́stup k jaderné bezpečnosti
Jednalo se zejména o havárie v elektrárnách:
Widscale (nynı́ Sellafield) (1957), požár grafitového moderátoru,
zařazeno do 5. stupně INES
Three Mile Island (1978), únik chladı́cı́ vody z reaktoru, tavenı́
paliva, zařazeno do 5. stupně INES
Černobyl (1986), nekontrolovaný rozběh štěpné řetězové reakce,
zničenı́ reaktoru, definice 7. stupně INES
Fukušima (2011), vzhledem k úniku radioaktivnı́ch látek zařazeno
do 7. stupně INES
Jednotlivé uvedené jaderné havárie se lišily přı́činami a průběhem
Vždy znamenaly poučenı́ pro návrh nových generacı́ jaderných
reaktorů
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
8 / 46
Jaderná elektrárna Fukušima
Jaderné elektrárny v Japonsku
V Japonsku je v současnosti v provozu 51 reaktorů dodávajı́cı́ch
přes 30 % japonské spotřeby elektrické energie
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
9 / 46
Jaderná elektrárna Fukušima
Umı́stěnı́ JE Fukushima
Japonská jaderná elektrárna umı́stěná na pobřežı́ Tichého oceánu
V lokalitě je celkem 10 jaderných reaktorů rozdělených na
komplexy Fukušima I a II
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
10 / 46
Jaderná elektrárna Fukušima
Spuštěnı́ a nedávná minulost
Spuštěnı́ jaderné elektrárny Fukušima
Prvnı́ reaktor komplexu Fukušima I byl uveden do komerčnı́ho
provozu v roce 1971, dalšı́ následovaly v letech 1974–1979
Všechny reaktory jsou provozovány společnostı́ TEPCO. Návrh
elektráren pocházı́ od společnosti General Electric
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
11 / 46
Jaderná elektrárna Fukušima
Spuštěnı́ a nedávná minulost
Základnı́ parametry reaktorů komplexu Fukušima I
Jednotka
Typ
reaktoru
Model ochranné
obálky
Zahájenı́
provozu
Elektrický
výkon
Fukušima I – 1
Fukušima I – 2
Fukušima I – 3
Fukušima I – 4
Fukušima I – 5
Fukušima I – 6
BWR-3
BWR-4
BWR-4
BWR-4
BWR-4
BWR-5
Typ I
Typ I
Typ I
Typ I
Typ I
Typ II
1971
1974
1976
1978
1978
1979
460 MW
784 MW
784 MW
784 MW
784 MW
1100 MW
Jednotlivé reaktory byly dodány společnostmi General Electric,
Toshiba a Hitachi
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
12 / 46
Jaderná elektrárna Fukušima
Spuštěnı́ a nedávná minulost
Popis reaktorů typu BWR-3, BWR-4 a BWR-5
Reaktory použité v elektrárně Fukušima I představujı́ prvnı́
generaci varných reaktorů
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
13 / 46
Jaderná elektrárna Fukušima
Spuštěnı́ a nedávná minulost
Ochranná obálka u varných reaktorů
V přı́padě varných reaktorů je původnı́ typ ochranné obálky
označován jako Typ I. Sestává se z vnitřnı́ suché části, která se
v přı́padě porušenı́ primárnı́ho okruhu zaplnı́ párou
Pára je vedena do spodnı́ části zaplněné vodou, kde zkondenzuje
a docházı́ tak k potlačenı́ přetlaku v ochranné obálce
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
14 / 46
Havárie v JE Fukušima
Normálnı́ provoz reaktoru
Během normálnı́ho
provozu je primárnı́
okruh těsný
Do reaktoru přicházı́
voda z kondenzátoru
parnı́ turbı́ny
Z reaktoru je
odváděna pára
Tlak v ochranné
obálce je nižšı́ než
atmosférický, aby
bylo zamezeno
únikům
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
15 / 46
Havárie v JE Fukušima
Nouzové systémy odvodu tepla
1
Systém odvodu
zbytkového tepla
2
Nı́zkotlaký systém
sprchovánı́ aktivnı́ zóny
3
Vysokotlaký systém
vstřikovánı́ vody do
aktivnı́ zóny
4
Systém chlazenı́
izolovaného reaktoru
5
Kondenzátor chlazenı́
izolovaného reaktoru
6
Vstřikovánı́ kyseliny borité
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
16 / 46
Havárie v JE Fukušima
Zemětřesenı́ a tsunami
Přı́činy havárie v JE Fukušima
Velmi silné zemětřesenı́ z 11.3.2011 způsobilo automatické
odstavenı́ japonských jaderných elektráren v zasažené oblasti
Štěpenı́ paliva bylo zastaveno zasunutı́m regulačnı́ch tyčı́
V reaktorech se ovšem i po odstavenı́ uvolňuje exponenciálně
klesajı́cı́ množstvı́ tepla z rozpadu radioaktivnı́ho paliva
Energii pro pohon nezbytných čerpadel systému chlazenı́ je
možné zajistit z vlastnı́ produkce elektrárny, z vnějšı́ sı́tě a
přı́padně také pomocı́ dieselgenerátorů
Zemětřesenı́ a hlavně následná vlna tsunami vyřadila z provozu
všechny možnosti napájenı́
Uvedené okolnosti byly přı́činou postupného selhávánı́ paliva a
těsnosti ochranné obálky
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
17 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Odstavenı́ reaktorů a izolace ochranné obálky
11.3.2011 14:46 došlo k
zemětřesenı́ stupně 9
Selhala japonská
rozvodná sı́t’ a elektrárna
byla izolována od okolı́
Po odstavenı́ se stále
uvolňuje teplo z rozpadu
štěpných produktů
To činı́ i po pěti dnech asi
0.5 % původnı́ho výkonu
(jednotky MW)
Dieselgenerátory
nastartovaly a elektrárna
je ve stabilnı́m a
bezpečném stavu
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
18 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Očekávaný průběh
Normálnı́ funkčnost
systému odvodu
zbytkového tepla
Aktivnı́ systém chlazenı́
ochranné obálky a
bazénu skladovánı́
použitého paliva
Podmı́nkou fungovánı́ je
elektrické napájenı́ a
tepelný rezervoár (odvod
tepla) mimo budovu
reaktoru
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
19 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Zaplavenı́ elektrárny vlnou tsunami
Vlna tsunami s maximálnı́
výškou dosahujı́cı́ 18 m
zaplavila
dieselgenerátory a dalšı́
systémy spojené
s dodávkou chladı́cı́ vody
Elektrárna byla stavěna
na vlnu výšky 10 m
Došlo k havárii ze
společné přı́činy, selhánı́
všech chladı́cı́ch systémů
s výjimkou jednoho
Jediným zdrojem
napájenı́ zůstaly baterie
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
20 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Zbývajı́cı́ systémy chlazenı́
Systém na bloku 1:
vyžaduje dodávky
chladı́cı́ vody
nemůže doplňovat
vodu v reaktoru
Systém na blocı́ch 2 a 3
vyžaduje napájenı́
z bateriı́ a udržovánı́
teploty vody
v kondenzačnı́ části
100◦ C
nedokáže odvádět
teplo z ochranné
obálky
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
21 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Izolované reaktory bez chlazenı́
11.3. 16:35 na bloku 1
pravděpodobné
vyprázdněnı́
kondenzátoru
13.3. 2:44 na bloku 3
vybitı́ napájecı́ch
bateriı́
13.3. 13:25 na bloku 2
selhánı́ čerpadla
V důsledku jsou všechny
reaktory bez jakéhokoliv
chladı́cı́ho systému
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
22 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Pokles hladiny vody v reaktoru
Teplo z rozpadu štěpných
produktů produkuje páru
v reaktoru
Narůstajı́cı́ tlak páry je
uvolněn do kondenzačnı́
části ochranné obálky
Klesá hladina vody
v reaktoru a docházı́
k obnažovánı́ paliva
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
23 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Pokles hladiny vody v reaktoru
Teplo z rozpadu štěpných
produktů produkuje páru
v reaktoru
Narůstajı́cı́ tlak páry je
uvolněn do kondenzačnı́
části ochranné obálky
Klesá hladina vody
v reaktoru a docházı́
k obnažovánı́ paliva
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
23 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Pokles hladiny vody v reaktoru
Teplo z rozpadu štěpných
produktů produkuje páru
v reaktoru
Narůstajı́cı́ tlak páry je
uvolněn do kondenzačnı́
části ochranné obálky
Klesá hladina vody
v reaktoru a docházı́
k obnažovánı́ paliva
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
23 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Pokles hladiny vody v reaktoru
Teplo z rozpadu štěpných
produktů produkuje páru
v reaktoru
Narůstajı́cı́ tlak páry je
uvolněn do kondenzačnı́
části ochranné obálky
Klesá hladina vody
v reaktoru a docházı́
k obnažovánı́ paliva
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
23 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Počátek poškozenı́ paliva
Pokud je odhaleno kolem
50 % délky paliva,
docházı́ k nárůstu teploty
pokrytı́, ale stále to
neznamená závažné
poškozenı́ palivových
souborů
Při dalšı́m poklesu
hladiny vody pod 1/3
výšky paliva již stoupá
teplota pokrytı́ nad
900◦ C, pokrytı́ praská a
štěpné produkty mohou
unikat
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
24 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Produkce vodı́ku
Při odhalenı́ 3/4 paliva
teplota pokrytı́ překračuje
1200◦ C
Pokrytı́ ze zirkonia
reaguje exotermickou
reakcı́ s vodnı́ párou:
Zr + H2 O → ZrO2 + 2H2
Odhadované množstvı́
vodı́ku:
Blok 1: 300–600 kg
Blok 2 a 3:
300–1000 kg
Vodı́k se šı́řı́ do ochranné
obálky
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
25 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Poškozenı́ závisı́ na době bez chlazenı́
Teplota 1800◦ C
bloky 1, 2 a 3
tavenı́ pokrytı́ a
ocelových konstrukcı́
Teplota 2500◦ C
bloky 1 a 2
praskánı́ palivových
tyčı́
Teplota 2700◦ C
možné na bloku 1
rozsáhlé roztavenı́
aktivnı́ zóny
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
26 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Únik štěpných produktů
Během tavenı́ se uvolňujı́
plynné štěpné produkty
Uran a plutonium
zůstávajı́ v aktivnı́ zóně
Probublávánı́
kondenzačnı́ částı́
odlučuje část vznikajı́cı́ch
aerosolů
Dalšı́ část aerosolů a
štěpných produktů se
usazuje na plochách
uvnitř ochranné obálky
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
27 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Ventilace ochranné obálky
Ochranná obálka je
poslednı́ bariérou před
únikem štěpných
produktů do životnı́ho
prostředı́
Je stavěna na maximálnı́
přetlak 0,4–0,5 MPa
Skutečný přetlak dosáhl
až 0,8 MPa
Bylo nezbytné část tlaku
vypustit do atmosféry:
Blok 1: 12.3. 4:00
Blok 2: 13.3. 0:00
Blok 3: 13.3. 8:41
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
28 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Dopady ventilace ochranné obálky
Ventilace byla jedinou
zbývajı́cı́ možnostı́, jak
snı́žit nahromaděnou
energii v ochranné obálce
Tlak byl snı́žen na 0,4
MPa
Vypuštěno bylo malé
množstvı́ aerosolů (jód,
cesium,. . . ), vzácných
plynů a vodı́ku
Plyn byl vypuštěn do
budovy reaktoru
Vypuštěný vodı́k je
vznětlivý
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
29 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Výbuch vodı́ku
Vodı́k vytvořil v budovách
bloků 1 a 3 výbušnou
směs
Následný výbuch zničil
ocelovou konstrukci
střechy
Samotná železobetonová
konstrukce ochranné
obálky zůstala
nepoškozena
Výbuch vodı́ku tak neměl
na těchto blocı́ch
závažnějšı́ dopady
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
30 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Výbuch vodı́ku na bloku 1
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
31 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Výbuch vodı́ku na bloku 2
Pravděpodobně došlo
k překročenı́ maximálnı́ho
únosného tlaku a
poškozenı́ kondenzačnı́
části ochranné obálky
Výsledkem byl
nekontrolovatelný únik
plynů, kontaminované
vody, aerosolů a štěpných
produktů
Elektrárna musela být
dočasně evakuována
Výsledkem byla vysoká
dávka zářenı́, která
zkomplikovala dalšı́
záchranné práce
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
32 / 46
Havárie v JE Fukušima
Průběh havárie
Zaplavenı́ reaktorů mořskou vodou
Palivo bloků 1–3 bylo
poškozeno
V důsledku výbuchů a
požáru byly poškozeny
budovy bloků 1–4
Vedle zaplavenı́ reaktorů
a ochranné obálky byly
reaktory dále chlazené
prostřednictvı́m
vypouštěnı́ páry (bloky 2
a 3)
Došlo tak ještě k několika
menšı́m únikům štěpných
produktů
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
33 / 46
Havárie v JE Fukušima
Bazén použitého paliva
Pokles hladiny v bazénu použitého paliva
Palivo uložené v bazénu
použitého paliva
produkuje malé množstvı́
tepla
Riziko úniku
radioaktivnı́ch látek je
vysoké, protože bazén
nenı́ součástı́ ochranné
obálky
Nejvážnějšı́ situace byla
na bloku 4, kde bylo
vyvezeno relativně
čerstvé palivo
Voda bylo do bazénů
doplňována, aby bylo
zabráněno tavenı́ paliva
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
34 / 46
Havárie v JE Fukušima
Bazén použitého paliva
Pokles hladiny v bazénu použitého paliva
Palivo uložené v bazénu
použitého paliva
produkuje malé množstvı́
tepla
Riziko úniku
radioaktivnı́ch látek je
vysoké, protože bazén
nenı́ součástı́ ochranné
obálky
Nejvážnějšı́ situace byla
na bloku 4, kde bylo
vyvezeno relativně
čerstvé palivo
Voda bylo do bazénů
doplňována, aby bylo
zabráněno tavenı́ paliva
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
34 / 46
Havárie v JE Fukušima
Bazén použitého paliva
Pokles hladiny v bazénu použitého paliva
Palivo uložené v bazénu
použitého paliva
produkuje malé množstvı́
tepla
Riziko úniku
radioaktivnı́ch látek je
vysoké, protože bazén
nenı́ součástı́ ochranné
obálky
Nejvážnějšı́ situace byla
na bloku 4, kde bylo
vyvezeno relativně
čerstvé palivo
Voda bylo do bazénů
doplňována, aby bylo
zabráněno tavenı́ paliva
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
34 / 46
Havárie v JE Fukušima
Bazén použitého paliva
Pohled na poškozené budovy reaktorů
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
35 / 46
Havárie v JE Fukušima
Postupná stabilizace situace
Stabilizace reaktorů
Zaplavenı́m reaktorů a ochranné obálky došlo k zastavenı́ jaderné
havárie
Úniky vysokoaktivnı́ vody z 2. bloku byly zastaveny
Tato vysokoaktivnı́ voda byla zachytávána v nádržı́ch určených
pro likvidaci lehce radioaktivnı́ vody, která vzniká za běžného
provozu elektrárny
Vypuštěnı́m nı́zkoaktivnı́ vody do oceánu by uvolněn prostor pro
10000 tun vysokoaktivnı́ vody
Z hlediska aktivity je celá vypuštěná hmotnost vody ekvivalentnı́
10 litrům vysokoaktivnı́ vody
Do ochranné obálky reaktorů je čerpán dusı́k, aby byla vyloučena
možnost dalšı́ho výbuchu vodı́ku
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
36 / 46
Havárie v JE Fukušima
Postupná stabilizace situace
Monitorovánı́ okolı́ a radiačnı́ situace
Od samotného počátku bylo pečlivě monitorováno okolı́
elektrárny, aby bylo možné posoudit opatřenı́ pro ochranu lidı́ a
životnı́ho prostředı́
K dispozici byla data o dávkovém přı́konu v okolı́ elektrárny a také
v okolnı́ch městech
Pomocı́ odběrů vzorků vody a životnı́ho prostředı́ byla
monitorována mı́ra kontaminace
V důsledku úniku plynných štěpných produktů byli evakuováni lidé
z okruhu 20 km kolem elektrárny Fukušima I
Dávkové přı́kony v Tokiu i přes předcházejı́cı́ obavy byly na úrovni
přı́rodnı́ho pozadı́
Vzhledem k včasné evakuaci nelze očekávat dopady uniklé
radioaktivity na zdravı́ a životy lidı́
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
37 / 46
Havárie v JE Fukušima
Postupná stabilizace situace
Mapa dávkového přı́konu
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
38 / 46
Havárie v JE Fukušima
Postupná stabilizace situace
Měřenı́ dávkového přı́konu v okolı́ elektrárny
Fukušima I
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
39 / 46
Havárie v JE Fukušima
Dlouhodobé dopady
Dlouhodobé dopady havárie Fukušima I
Celé řešenı́ havárie v jaderné elektrárně Fukušima bude trvat
desı́tky let
V současnosti se připravuje zúženı́ evakuované zóny, následně
bude možné osı́dlenı́ většiny původnı́ oblasti
Vzhledem k postupně klesajı́cı́ nebezpečnosti poškozeného paliva
je výhodné odložit likvidaci následků nehody
Již byla zahájena konstrukce nové střechy poškozených budov
Systém filtrace vzduchu instalovaný v budovách reaktorů umožnil
přı́stup pracovnı́ků
Obnovené chlazenı́ reaktorů a bazénů skladovánı́ paliva udržuje
teplotu vody v bezpečných mezı́ch
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
40 / 46
Odezva ve světě
Reakce na havárii Fukušima I ve světě
Havárie v jaderné elektrárně Fukušima způsobila nejistotu v řadě
států
Veřejnost se začala obávat o bezpečnost jaderných elektráren
Jako předběžné opatřenı́ bylo v Německu trvale odstaveno osm
nejstaršı́ch provozovaných jaderných elektráren
Řada státu znovu zvážila svůj přı́stup k dalšı́mu rozvoji jaderné
energetiky, ale pouze v Německu došlo k rozhodnutı́ odstavit
postupně do roku 2022 všechny zbývajı́cı́ jaderné elektrárny (9
reaktorů)
V Evropě dojde k prověřenı́ všech provozovaných jaderných
elektráren pomocı́ tzv. stress testů
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
41 / 46
Odezva ve světě
Máme se bát jaderných elektráren?
Rizika provozu jaderných elektráren
Rozbor rizik provozu jaderných elektráren je velmi komplexnı́
Veškeré lidské činnosti přinášejı́ riziko a využı́vánı́ jaderné energie
nenı́ výjimkou
Riziko úmrtı́ pro člověka žijı́cı́ho v blı́zkosti jaderné elektrárny je
nižšı́ než riziko úmrtı́ vlivem pádu letadla
Výroba elektrické energie v jaderných elektrárnách přinášı́
nejnižšı́ mı́ru rizika ze všech dostupných technologiı́
Přı́kladem rizik může být selhánı́ hydroelektrárny Pan-čchiao v
roce 1975, kdy zemřelo celkem 171000 lidı́
Dalšı́m přı́kladem je úmrtı́ celkem asi 12000 lidı́ v důsledku
katastrofálnı́ho znečištěnı́ ovzdušı́ v Londýně od 5. do 9. prosince
1952
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
42 / 46
Odezva ve světě
Máme se bát jaderných elektráren?
Srovnánı́ haváriı́ v Černobylu a Fukušimě
Černobyl
Fukušima
havárie jednoho reaktoru
přı́činou havárie byla lidská chyba
a principiálně nebezpečná
konstrukce reaktoru RBMK
reaktor nebyl vybaven ochrannou
obálkou
z podrobných analýz vyplynulo
57 potvrzených úmrtı́ a přibližně
4000 tisı́ce přı́padů rakoviny
o průběhu havárie bylo jen velmi
málo informacı́, tehdejšı́ Sovětský
Svaz tajil rozsah a důsledky
havárie
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
havárie zahrnujı́cı́ tři reaktory a
bazény skladovánı́ použitého
paliva
havárie byla způsobena přı́rodnı́
katastrofou
zatı́m bylo doloženo jedno úmrtı́,
které bylo způsobeno zaplavenı́m
elektrárny vlnou tsunami
data z monitorovánı́ okolı́ i
průběh nápravných operacı́ byl
podrobně dokumentován a
průběžně zveřejňován on-line
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
43 / 46
Odezva ve světě
Máme se bát jaderných elektráren?
Shrnutı́ havárie v jaderné elektrárně Fukušima I
Havárie v japonské
elektrárně Fukušima I
z letošnı́ho roku je nejhoršı́
jadernou haváriı́ od havárie
v Černobylu v roce 1986
Jaderná havárie byla
zapřı́činěna přı́rodnı́
katastrofou nebývalých
rozměrů
Průběh celé havárie a jejı́
bezprostřednı́ řešenı́ trvalo
několik týdnů
Likvidace všech následků
potrvá roky
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
44 / 46
Odezva ve světě
Máme se bát jaderných elektráren?
Zdroje informacı́
Matthias Braun, The Fukushima Daiichi Incident, prezentace
AREVA
Gesellschaft für Reaktorsicherheit [www.grs.de]
Japan Atomic Industrial Forum [jaif.or.jp/english]
Tokyo Electric Power Company [www.tepco.co.jp/en]
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
45 / 46
Odezva ve světě
Máme se bát jaderných elektráren?
Děkuji za pozornost
Jan Frýbort (KJR FJFI ČVUT v Praze)
Jaderná elektrárna Fukušima
14. a 15.9.2011
46 / 46