АЭС «Фукусима-дайити» (АЭС Фукусима-Даичи Генширьёку Хацуденшо) -
это атомная электростанция, которая находится на 3,5 квадратных
километрах (860 акров) в городах Акума и Футаба в префектуре
Фукусима. Япония. Завод пострадал в результате землетрясения
магнитудой 9,0 и цунами, обрушившегося на Японию 11 марта 2011 года.
Цепочка событий вызвала утечку радиации и навсегда повредила
несколько реакторов, что сделало невозможным их повторный запуск. По
политическому решению остальные реакторы не были перезапущены.
Впервые введенный в эксплуатацию в 1971 году, завод состоит из
шести кипящих реакторов. Эти легководные реакторы работали на
электрических генераторах общей мощностью 4,7 ГВт, что делает
Фукусима-дайити одной из 15 крупнейших атомных электростанций в
мире. Фукусима была первой атомной станцией, спроектированной,
построенной и запущенной совместно с General Electric и Токийской
электроэнергетической компанией (TEPCO).
Катастрофа в марте
2011 года отключила системы охлаждения реактора, что привело к
выбросам радиоактивности и запуску зоны эвакуации в 30 км (19 миль)
вокруг станции; релизы продолжаются и по сей день. 20 апреля 2011
года японские власти объявили зону эвакуации в 20 км (12 миль)
запретной зоной, в которую можно войти только под контролем
правительства.
В апреле 2012 года блоки 1-4 были выведены из
эксплуатации. Блоки 2-4 были выведены из эксплуатации 19 апреля, в
то время как Блок 1 был последним из этих четырех блоков, которые
были выведены из эксплуатации 20 апреля в полночь. В декабре 2013
года TEPCO решила, что ни один из неповрежденных блоков не будет
вновь открыт.
TEPCO также управляет дочерняя атомная
электростанция Fukushima Daini («номер два»), расположенная в 12 км
к югу. Он также получил серьезные повреждения во время цунами,
особенно на морских водозаборах всех четырех блоков, но был успешно
остановлен и приведен в безопасное состояние благодаря чрезвычайным
действиям экипажа станции.
Реакторы для блоков 1, 2 и 6 были поставлены General Electric,
для блоков 3 и 5 - Toshiba, а для блока 4 - Hitachi. Все шесть
реакторов были разработаны General Electric. Архитектурное
проектирование блоков General Electric было выполнено Ebasco. Все
строительство было сделано Кадзимой. С сентября 2010 года энергоблок
3 работает на небольшой фракции (6%) плутонийсодержащего смешанного
оксидного топлива (МОКС), а не на низкообогащенном уране (НОУ),
используемом в других реакторах. Энергоблоки 1–5 были построены с
защитными конструкциями типа Mark I (торс лампой). Конструкция
защитной оболочки Mark I была немного увеличена в объеме японскими
инженерами. Блок 6 имеет защитную оболочку типа Mark II (над / под).
Блок 1 представляет собой кипящий водяной реактор (BWR-3)
мощностью 460 МВт, построенный в июле 1967 года. Промышленное
производство электроэнергии на нем началось 26 марта 1971 года и
первоначально планировалось остановить в начале 2011 года. В феврале
2011 года японские регулирующие органы продлили срок его службы.
десять лет на продолжение эксплуатации реактора. Он был поврежден во
время землетрясения и цунами в Тохоку в 2011 году.
Блок 1 был
разработан для пикового ускорения грунта 0,18 g (1,74 м / с2) и
спектра реакции на основе землетрясения 1952 года в графстве Керн,
но рассчитан на 0,498 g. Расчетные основы для блоков 3 и 6
составляли 0,45 г (4,41 м / с2) и 0,46 г (4,48 м / с2)
соответственно. Все блоки были проверены после землетрясения в Мияги
1978 года, когда ускорение грунта составило 0,125 g (1,22 м / с2) в
течение 30 секунд, но никаких повреждений критических частей
реактора обнаружено не было. Расчетная база для цунами составляла
5,7 метра (18 футов 8 дюймов).
Аварийные дизель-генераторы
реактора и батареи постоянного тока, важные компоненты, помогающие
поддерживать реакторы в охлаждении в случае потери мощности, были
расположены в подвалах турбинных корпусов реактора. В планах
проектирования реакторов, предоставленных General Electric, было
указано размещение генераторов и батарей в этом месте, но инженеры
среднего звена, работавшие над строительством станции, были
обеспокоены тем, что это сделало системы резервного питания
уязвимыми для затопления. TEPCO решила строго следовать проекту
General Electric при строительстве реакторов.
Макет сайта
Завод находится на обрыве, который изначально находился на высоте 35
метров над уровнем моря. Однако во время строительства TEPCO снизила
высоту обрыва на 25 метров. Одна из причин снижения обрыва
заключалась в том, чтобы позволить основание реакторов быть
построенным на твердой породе, чтобы уменьшить угрозу, создаваемую
землетрясениями. Другая причина заключалась в том, что меньшая
высота позволила снизить эксплуатационные расходы насосов для
забортной воды. Анализ риска цунами, проведенный TEPCO при
планировании строительства площадки, показал, что более низкая
отметка безопасна, поскольку морская стена обеспечит адекватную
защиту от максимального цунами, предусмотренного проектными
основами. Однако более низкая отметка площадки действительно
увеличила уязвимость для цунами, большего, чем предполагалось в
проекте.
Площадка Фукусима-дайити разделена на две группы
реакторов, самая левая группа - если смотреть со стороны океана -
содержит блоки 4, 3, 2 и 1, расположенные слева направо. Самая
правая группа - при просмотре со стороны океана - содержит более
новые блоки 5 и 6, соответственно, позиции слева направо. Группа
морских дамб выступает в океан с водозабором посередине и выпускными
отверстиями по обе стороны.
Данные реактора
Строительство
энергоблоков 7 и 8 планировалось начать в апреле 2012 и 2013 годов и
ввести в эксплуатацию в октябре 2016 и 2017 годов соответственно.
Проект был официально отменен TEPCO в апреле 2011 года после того,
как местные власти поставили под сомнение тот факт, что они все еще
были включены в план поставок на 2011 год, выпущенный в марте 2011
года, после аварий. В компании заявили, что план был разработан до
землетрясения.
Электрические соединения
АЭС
«Фукусима-дайити» подключена к электросети четырьмя линиями: линией
500 кВ Футаба (双 葉 線), двумя линиями Окума 275 кВ (大熊 線) и линией 66
кВ (夜 の 森 線) с Шин- Подстанция Фукусима (Новая Фукусима).
Подстанция Син-Фукусима также соединяется с заводом Фукусима-Дайни
линией Томиока (富 岡 線). Его основная связь с севером - это линия
Иваки (い わ き 幹線), которая принадлежит Tohoku Electric Power. Он
имеет два выхода на юго-запад, которые соединяют его с подстанцией
Син-Иваки (新 い わ き).
Реакторы станции вводились в эксплуатацию по одному, начиная с
1970 года и последний раз в 1979 году. С конца 2002 по 2005 год
реакторы были среди тех, которые были остановлены на время для
проверки безопасности из-за скандала с фальсификацией данных TEPCO.
28 февраля 2011 года TEPCO представила отчет в Японское агентство по
ядерной и промышленной безопасности, в котором признала, что
компания ранее подавала поддельные отчеты о проверках и ремонте.
Отчет показал, что TEPCO не проверила более 30 технических
компонентов шести реакторов, включая силовые щиты для клапанов
контроля температуры реактора, а также компоненты систем охлаждения,
такие как двигатели водяных насосов и дизельные генераторы
аварийного питания. В 2008 году МАГАТЭ предупредило Японию, что АЭС
«Фукусима» построена с использованием устаревших правил безопасности
и может стать «серьезной проблемой» во время сильного землетрясения.
Предупреждение привело к строительству центра аварийного
реагирования в 2010 году, который использовался при ликвидации
последствий ядерной аварии 2011 года.
5 апреля 2011 года
вице-президент TEPCO Такаши Фудзимото объявил, что компания отменяет
планы по строительству реакторов № 7 и 8. 20 мая совет директоров
TEPCO официально проголосовал за вывод из эксплуатации энергоблоков
с 1 по 4 атомной электростанции Фукусима-дайити. и отменить планы
строительства блоков 7 и 8. Однако он отказался принять решение
относительно блоков 5 и 6 станции или блоков 1-4 атомной
электростанции «Фукусима-Дайни» до тех пор, пока не будет проведено
подробное расследование. В декабре 2013 года компания TEPCO приняла
решение о выводе из эксплуатации неповрежденных блоков 5 и 6; их
можно использовать для тестирования методов удаленной очистки перед
использованием на поврежденных реакторах.
Предупреждения и
критика дизайна
В 1990 году Комиссия по ядерному регулированию
США (NRC) назвала отказ аварийных генераторов электроэнергии и
последующий отказ систем охлаждения электростанций в сейсмически
очень активных регионах одним из наиболее вероятных рисков. Японское
агентство по ядерной и промышленной безопасности (NISA)
процитировало этот отчет в 2004 году. По словам Джун Татено, бывшего
ученого NISA, TEPCO не отреагировала на эти предупреждения и не
приняла никаких мер.
Кинорежиссер Адам Кертис упомянул риски,
связанные с типом систем охлаждения реакторов с кипящей водой,
такими как на Фукусиме I, и заявил, что риски известны с 1971 года в
серии документальных фильмов на BBC в 1992 году, и посоветовал
использовать реакторы типа PWR.
Токийская
электроэнергетическая компания (TEPCO) эксплуатировала станцию и
была предупреждена, что их дамба недостаточна, чтобы выдержать
мощное цунами, но в ответ не увеличила высоту дамбы. TEPCO
разместила другие станции (например, АЭС Онагава) ближе к эпицентру
землетрясения, у которых были гораздо более прочные дамбы.
Происшествия и аварии
До марта 2011 г.
1978 г.
Топливные
стержни упали в реактор № 3, что вызвало ядерную реакцию. Чтобы
вернуть стержни в нужное положение, потребовалось около семи с
половиной часов. Никаких записей об инциденте не было, так как TEPCO
это скрыла; Интервью с двумя бывшими работниками в 2007 году привело
к его открытию руководством TEPCO.
25 февраля 2009 г.
Ручное отключение было инициировано в середине операции запуска.
Причина заключалась в срабатывании аварийного сигнала высокого
давления, вызванного закрытием байпасного клапана турбины. Реактор
работал на 12% от полной мощности, когда в 4:03 утра (по местному
времени) возник сигнал тревоги из-за повышения давления до 1030
фунтов на квадратный дюйм (7 100 кПа), что превышает нормативный
предел в 1002 фунтов на квадратный дюйм (6910 кПа). Мощность
реактора была снижена до 0%, что превысило порог в 5%, требующий
отчетности о событиях, и давление упало ниже нормативного предела в
4:25 утра. Позже, в 8:49, управляющие лопатки были полностью
вставлены, что означало остановку реактора вручную. Затем проверка
подтвердила, что один из 8 перепускных клапанов был закрыт и что
клапан имел плохое соединение с рабочей жидкостью. Реактор был
запущен после 25-й очередной проверки, которая началась 18 октября
2008 года.
26 марта 2009 г.
У блока 3 были проблемы с
чрезмерной вставкой лопастей управления во время простоя. Ремонтные
работы проводились на оборудовании, которое регулирует давление
привода управляющих лопастей, и при открытии клапана в 14:23
сработала сигнализация смещения управляющих лопастей. При более
позднем осмотре было обнаружено, что несколько стержней были
вставлены непреднамеренно.
2 ноября 2010 г.
Блок 5 имел
автоматический SCRAM, в то время как оператор проводил настройку
схемы вставки управляющего лезвия. SCRAM был вызван сигналом тревоги
низкого уровня воды в реакторе. Турбина вышла из строя вместе с
реактором, радиационных повреждений рабочих не было.
11 марта 2011 года у северо-восточного побережья Японии в 14:46
по японскому стандартному времени (JST) произошло землетрясение
мощностью 9,0 МВт по шкале моментальной магнитуды, одно из самых
мощных землетрясений в истории. Блоки 4, 5 и 6 были «остановлены»
перед землетрясением для планового ремонта. Остальные реакторы были
остановлены / остановлены автоматически после землетрясения, а
оставшееся остаточное тепло топлива охлаждалось энергией от
аварийных генераторов. Последующее разрушительное цунами с волнами
до 14 метров, захлестнувшее станцию, на которой были дамбы,
отключило аварийные генераторы, необходимые для охлаждения реакторов
и бассейнов отработавшего топлива на блоках 1–5. В течение следующих
трех недель были свидетельства частичных ядерных расплавов на блоках
1, 2 и 3: видимые взрывы, предположительно вызванные газообразным
водородом, на блоках 1 и 3; предполагаемый взрыв на блоке 2, который
мог повредить корпус основной защитной оболочки; и возможное
обнаружение бассейнов отработавшего топлива на блоках 1, 3 и 4.
Согласно отчету МАГАТЭ по всем станционным журналам регистрации
аварийных сигналов, на энергоблоках 5 и 6 19 марта произошло
постепенное повышение температуры бассейнов отработавшего топлива,
как это было раньше. аналогичным образом было отключено внешнее
электроснабжение, но локальная энергия, обеспечиваемая двумя
дизельными генераторами энергоблока 6, которые не были затоплены,
была сконфигурирована так, чтобы выполнять двойную работу и
охлаждать бассейны выдержки отработавшего топлива на энергоблоках 5
и 6 «и активную зону». В качестве меры предосторожности в крышах
этих двух блоков также были сделаны вентиляционные отверстия, чтобы
предотвратить возможность повышения давления водородного газа и
последующего возгорания.
Выбросы радиации от энергоблоков 1–4
вызвали эвакуацию 83 000 жителей из городов, прилегающих к станции.
Тройной кризис также вызвал обеспокоенность по поводу загрязнения
продуктов питания и воды, в том числе урожая риса 2011 года, а также
воздействия радиации на здоровье рабочих на заводе. По оценкам
ученых, в результате аварии в Тихий океан было выброшено 18
квадриллионов беккерелей цезия-137, загрязнив дно океана на 150
квадратных миль.
События на энергоблоках 1, 2 и 3 были
оценены на уровне 5 по Международной шкале ядерных событий, а
события на энергоблоке 4 - на уровне 3 (серьезный инцидент), с общим
рейтингом станции на уровне 7 (крупный выброс радиоактивных
веществ). материал с широко распространенным воздействием на
здоровье и окружающую среду, требующий принятия плановых и
расширенных контрмер).
После марта 2011 г.
3 апреля 2011
г.
2 тела были обнаружены в подвальном помещении машинного зала,
скорее всего, из-за того, что рабочие сбежали туда во время цунами.
9 апреля 2013 г.
Радиоактивная вода просочилась из хранилищ,
загрязнив почву и воду поблизости. Утечка контролировалась и
сохранялась в изолированной зоне. Загрязненная вода продолжает
накапливаться на заводе, где она фильтруется для удаления большей
части, но не всех радиоактивных частиц.
9 июля 2013 г.
Официальные лица TEPCO сообщили, что уровень радиоактивного цезия в
90 раз выше, чем за 3 дня до этого (6 июля), и что он может
распространиться в Тихий океан. Компания TEPCO сообщила, что уровни
цезия-134 в колодезной воде были измерены на уровне 9 килобеккерелей
на литр, что в 150 раз больше допустимого уровня, в то время как
уровень цезия-137 был измерен на уровне 18 килобеккерелей на литр,
что в 200 раз больше допустимого уровня.
7 августа 2013 г.
Японские официальные лица заявили, что высокорадиоактивная вода
просачивается из Фукусима-дайити в Тихий океан со скоростью 300 тонн
(около 272 метрических тонн) в день. Премьер-министр Японии Синдзо
Абэ приказал правительственным чиновникам вмешаться.
12
апреля 2016 г.
Расплавленные реакторы охлаждались 300 тоннами
воды каждый день.
10 сентября 2019 г.,
Поскольку завод был
разрушен землетрясением и цунами в 2011 году, TEPCO продолжала
закачивать воду в расплавленные топливные стержни, чтобы
предотвратить их повторный перегрев. Эта загрязненная охлаждающая
вода собрана на площадке, где более 1 миллиона тонн хранилось в
сотнях высоких стальных резервуаров. Для очистки этой воды от
большинства радиоактивных примесей используются большие системы
фильтрации, но они не могут удалить тритий, радиоактивный изотоп
водорода. Поскольку загрязненная тритием вода продолжает
накапливаться, оператор завода заявляет, что на площадке закончится
место для строительства новых резервуаров к 2022 году, когда
радиоактивную воду придется сбрасывать непосредственно в Тихий
океан. Пока неизвестно, сколько воды будет выпущено TEPCO, которая
сначала разбавит воду.
13 апреля 2021 г.
Правительство
Японии одобрило выпуск «очищенной» радиоактивной воды с завода в
Тихий океан - начиная с 2023 года - в течение примерно 40 лет.
23 июля 2021 г.
В примечании к открытию Олимпийских игр в
Токио в 2020 году говорилось о катастрофе и о том, как Япония
оправилась от катастрофы.
Вывод реакторов из эксплуатации займет 30–40 лет. 1 августа 2013
года министр промышленности Японии Тосимицу Мотеги одобрил создание
структуры для разработки технологий и процессов, необходимых для
демонтажа четырех реакторов, поврежденных в результате аварии на
Фукусиме.
Чтобы уменьшить поток загрязненной воды в Тихий
океан, TEPCO потратила 34,5 миллиарда йен (примерно 324 миллиона
долларов) на строительство 1,5-километровой подземной стены из
мерзлого грунта вокруг завода, построенной Kajima Corporation.
Переохлажденные трубы длиной 1500 футов были вставлены в землю,
чтобы заморозить окружающие грунтовые воды и почву. Стена в конечном
итоге не смогла существенно уменьшить приток грунтовых вод на
площадку.
26 сентября 2020 года премьер-министр Ёсихидэ Суга
посетил АЭС Дайичи, чтобы показать, что его кабинет уделяет
приоритетное внимание восстановлению территорий, пострадавших от
стихийных бедствий и ядерных катастроф.