Fukushima Daiichi kerncentrale: geschiedenis, ramp van 2011 en gevolgen
Fukushima Daiichi: geschiedenis, de kernramp van 2011 en haar blijvende gevolgen voor milieu, energiebeleid en samenleving — uitgebreid en helder.
De kerncentrale van Fukushima Daiichi (ook Fukushima I genoemd) is een buiten werking gestelde kerncentrale in de stad Ōkuma in de prefectuur Fukushima, Japan. Fukushima Daiichi was de eerste kerncentrale die uitsluitend door de Tokyo Electric Power Company (TEPCO) werd gebouwd en geëxploiteerd.
In maart 2011 deden zich nucleaire noodsituaties voor in de kerncentrale en enkele andere Japanse nucleaire faciliteiten, waardoor vragen rezen over de toekomst van kernenergie. Na de kernramp in Fukushima heeft het Internationaal Energieagentschap zijn raming van de tegen 2035 te bouwen extra nucleaire opwekkingscapaciteit gehalveerd.
Afbeeldingengalerij
10 AfbeeldingenAchtergrond en opzet van de centrale
Fukushima Daiichi bestond uit zes drukkokend- ofwel boiling water reactors (BWR) met verouderde Mark I-containments. De installatie werd tussen de jaren zeventig en eind jaren zeventig operationeel en leverde stroom aan grote delen van Japan. De reactoren en bijbehorende infrastructuur waren ontworpen in een tijd met andere veiligheidsnormen dan tegenwoordig gebruikelijk is.
Ramp van maart 2011: oorzaak en verloop
- 11 maart 2011 — Een zware aardbeving (Tohoku, magnitude ~9,0) trof de oostkust van Japan en leidde tot een enorme tsunami. De golven overspoelden de kade en veel van de noodstroomvoorzieningen van Fukushima Daiichi.
- Door het verlies van buitenlandse stroom en het uitvallen van dieselgeneratoren (station blackout) viel de koeling van meerdere reactorkernen uit. In de uren en dagen daarna raakten ten minste drie reactoren ernstig beschadigd en vonden gedeeltelijke kernsmeltingen plaats.
- Waterstofexplosies beschadigden bedrijfsgebouwen van meerdere eenheden, waardoor radioactieve materialen vrijkwamen naar de omgeving.
- Het incident werd later door de Japanse autoriteiten en internationale instanties geclassificeerd als INES-niveau 7, hetzelfde hoogste niveau als de kernramp van Tsjernobyl.
Gevolgen voor mens en milieu
- Directe slachtoffers van de aardbeving en tsunami waren groot: tienduizenden mensen kwamen om of werden vermist. Er zijn geen bevestigde directe sterfgevallen die uitsluitend aan straling door de kernramp van Fukushima zijn toe te schrijven, maar velen leden gezondheids- en psychische gevolgen door evacuatie en ontwrichting.
- Op het hoogtepunt werden ongeveer 154.000 mensen geëvacueerd uit de meest aangewezen zones rondom de centrale. De evacuatie en langdurige verplaatsing veroorzaakten ongevallen, verwaarlozing van zorg en mentale gezondheidsproblemen bij kwetsbare groepen.
- Grote gebieden rond de centrale werden verontreinigd met radioactieve isotopen (zoals cesium en iodine). Landbouwgrond, waterlopen en kustgebieden kregen langdurige beperkingen en controles opgelegd.
Schoonmaak, sanering en lange termijn beheersing
De ontmanteling en sanering van Fukushima Daiichi is een van de meest complexe en langlopende projecten in de kernenergiegeschiedenis:
- Onmiddellijk na de ramp werd begonnen met bestrijding van branden, koeling van brandende reactorkernen en nog aanwezige brandstof in de spent fuel pools. Het verwijderen van gebruikte splijtstof uit het spent fuel pool van unit 4 werd in 2014 afgerond.
- De werkzaamheden omvatten het afkoelen en stabiliseren van reactoren, het lokaliseren en verwijderen van gesmolten kernafval (de zogeheten “melted fuel”), en uitgebreide demontage. Het vrijmaken van alle reactoren wordt geschat op tientallen jaren.
- Een voortdurende uitdaging is het beheer van radioactief besmet koelwater: onder meer opvang, zuivering met filtersystemen (zoals ALPS) en opslag in tanks op locatie. Om de opslagcapaciteit te beheersen en de situatie op lange termijn te regelen, stelde de Japanse regering een plan voor gecontroleerde lozing van behandeld water voor; dit plan leidde tot discussies en internationale bezorgdheid, maar kreeg ook steun van deskundigen van het International Atomic Energy Agency (IAEA) nadat technische beoordelingen plaatsvonden.
Juridische, economische en maatschappelijke nasleep
- TEPCO en de Japanse staat kregen te maken met omvangrijke claims en compensatieverplichtingen richting bewoners, bedrijven en visserijsectoren. De economische kosten van ontmanteling, sanering en compensaties lopen in de triljoenen yen en vormen een langdurige financiële last.
- De ramp leidde tot een grondige herbezinning van het nucleaire beleid in Japan: alle kerncentrales werden tijdelijk stilgelegd, nieuwe veiligheidsregels werden ingevoerd en de publieke discussie over kernenergie verscherpte. Sommige reactoren werden later, onder strengere normen, weer in gebruik genomen, maar het aandeel kernenergie in de Japanse energievoorziening bleef sterk verminderd.
- Internationaal leidde het ongeluk tot herzieningen van veiligheidsvoorschriften, stress-tests en verzwaring van eisen voor bescherming tegen natuurrampen en het voorkomen van een station blackout.
Toezicht, onderzoek en gezondheidsmonitoring
Na de ramp zijn omvangrijke medische en milieu-monitoringsprogramma’s opgezet. Deze omvatten langjarige gezondheidsonderzoeken voor geëvacueerden en werknemers, voedsel- en watercontroleprogramma’s en ecologische studies. Hoewel er tot nu toe geen brede toename van sterfte direct aan straling is vastgesteld, blijft het volgen van gezondheidseffecten op lange termijn belangrijk.
Huidige stand van zaken en vooruitblik
De ontmanteling van Fukushima Daiichi is een proces dat naar verwachting tientallen jaren zal duren. Belangrijke punten:
- Technische inspanningen blijven gericht op het veiligstellen en verwijderen van gesmolten brandstof, het verminderen van radioactieve emissies en de verdere sanering van het omliggende gebied.
- Het beheer van behandeld koelwater en het verminderen van milieueffecten blijven politieke en wetenschappelijke prioriteiten, met voortdurende internationale toetsing.
- Voor bewoners en gemeenschappen blijft herstel moeilijk en langjarig: terugkeer naar sommige gebieden is nog steeds beperkt of gereguleerd, en sociaal-economische herstelprogramma’s lopen door.
Fukushima Daiichi heeft wereldwijd aandacht gevestigd op de risico’s van kernenergie in zeer kwetsbare gebieden en vormde een aanjager voor strengere veiligheidsnormen, diepgaand rampenplanning en debat over de rol van kernenergie in toekomstige energiemixen.

De kernreactoren
De kernreactoren voor de eenheden 1, 2 en 6 werden geleverd door General Electric, die voor de eenheden 3 en 5 door Toshiba, en eenheid 4 door Hitachi. Het architectonisch ontwerp voor de eenheden van General Electric werd verzorgd door Ebasco. Alle bouwwerkzaamheden werden uitgevoerd door Kajima. Sinds september 2010 wordt eenheid 3 gevoed met MOX-brandstof (gemengd-oxide (MOX)). De eenheden 1-5 hadden/hebben een Mark 1 type (gloeilampvormige torus) insluitingsstructuur, eenheid 6 heeft een Mark 2 type (over/onder) insluitingsstructuur.
Eenheid 1 is een 439 MW kokend-waterreactor (BWR3) die in juli 1967 is gebouwd. De commerciële elektriciteitsopwekking begon op 26 maart 1971 en de sluiting was gepland voor maart 2011. Hij werd beschadigd tijdens de aardbeving en tsunami van 2011 in Sendai. Toen de reactor werd gebouwd, had hij hoge veiligheidsniveaus op atoom- en aardbevingsgebied, maar nu is hij zowel oud als verouderd. Niemand wist dat zo'n zware aardbeving in Japan kon gebeuren. Eenheid 1 was ontworpen voor een piekgrondversnelling van 0,18 g (1,74 m/s2) en een seismisch reactiespectrum gebaseerd op de aardbeving van Kern County in 1952. Alle eenheden werden geïnspecteerd na de aardbeving van 1978 in Miyagi, toen de seismische grondversnelling gedurende 30 seconden 0,125 g (1,22 m/s2) bedroeg, maar er werd geen schade aan de kritieke delen van de reactor ontdekt.
| Eenheid | Type | Eerst ging atomisch 'kritisch' | Opgewekt elektrisch vermogen | Reactor geleverd door | Ontworpen door | Gebouwd door |
| Fukushima I - 1 | BWR-3 | Oktober 1970 | 460 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 2 | BWR-4 | 18 juli 1974 | 784 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 3 | BWR-4 | 27 maart 1976 | 784 MW | Toshiba | Toshiba | Kajima |
| Fukushima I - 4 | BWR-4 | 12 oktober 1978 | 784 MW | Hitachi | Hitachi | Kajima |
| Fukushima I - 5 | BWR-4 | 18 april 1978 | 784 MW | Toshiba | Toshiba | Kajima |
| Fukushima I - 6 | BWR-5 | 24 oktober 1979 | 1.100 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 7 (gepland) | ABWR | Oktober 2016 | 1.380 MW | |||
| Fukushima I - 8 (gepland) | ABWR | Oktober 2017 | 1.380 MW |
2011 Fukushima kernramp
Zie ook: Kernramp in Fukushima
In maart 2011, kort na de aardbeving en tsunami in Sendai, ontruimde de Japanse regering mensen uit de omgeving van de centrale en startte met lokale noodwetten in Fukushima I. Ryohei Shiomi van de Japanse nucleaire veiligheidsraad maakte zich zorgen over de kans op een meltdown bij eenheid 1. De volgende dag zei de kabinetschef, Yukio Edano, dat een gedeeltelijke meltdown bij eenheid 3 "zeer goed mogelijk" was.
De groep Nuclear Engineering International had gemeld dat de reactoren 1, 2 en 3 automatisch waren stilgelegd. De reactoren 4, 5 en 6 waren al stilgelegd voor onderhoud. Back-up generatoren waren beschadigd door de tsunami; zij startten eerst, maar stopten na een uur.
De Japanse regering zei dat er sprake was van een nucleaire noodsituatie toen de koelingsproblemen optraden doordat de back-up dieselgeneratoren het begaven. De koeling is nodig om vervalwarmte te verwijderen, zelfs wanneer een centrale is stilgelegd, als gevolg van de atoomreacties op lange termijn. Honderden Japanse troepen zouden generatoren en batterijen naar de locatie hebben getransporteerd.
Schaderapporten reactor en generatoren (09.53 UTC, 16-3-2011)
Nadat de pompen van de back-up dieselgeneratoren het begaven, raakten de noodbatterijen na ongeveer acht uur leeg. Accu's van andere kerncentrales werden naar de locatie gestuurd en mobiele elektrische en dieselgeneratoren arriveerden binnen 13 uur, maar de werkzaamheden om draagbare generatoren aan te sluiten om de waterpompen van stroom te voorzien, waren om 15.04 uur op 12 maart nog aan de gang. De dieselgeneratoren worden normaal aangesloten door middel van schakelapparatuur in een kelderruimte van de gebouwen van de centrale, maar die was door de tsunami onder water gelopen.
Gegevens geraamd door JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).
| Status van reactoren om 22:00 21 maart JST | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Elektrisch vermogen (MWe) | 460 | 784 | 784 | 784 | 784 | 1100 |
| Type reactor | BWR-3 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-5 |
| Bedrijfstoestand bij aardbeving | In dienst | In dienst | In dienst | Uitval (zonder brandstof) | Uitval (gepland) | Uitval (gepland) |
| Brandstof schade niveau | 70% beschadigd | 33% beschadigd | Beschadigd | Niet beschadigd | Niet beschadigd | Niet beschadigd |
| Primair inperkingsschadeniveau | Niet beschadigd | Schade vermoed | Zou kunnen zijn "Niet beschadigd" | Niet beschadigd | Niet beschadigd | Niet beschadigd |
| Kernkoelsysteem 1 (ECCS/RHR) | Niet functioneel | Niet functioneel | Niet functioneel | Niet nodig | Niet nodig, wisselstroom beschikbaar | Niet nodig, wisselstroom beschikbaar |
| Kernkoelsysteem 2 (RCIC/MUWC) | Niet functioneel | Niet functioneel | Niet functioneel | Niet nodig | Niet nodig | Niet nodig |
| Schadeniveau gebouw (secundaire insluiting) | Zwaar beschadigd door explosie | Licht beschadigd door explosie | Zwaar beschadigd door explosie | Zwaar beschadigd door explosie | Ontluchtingsgaten in het dak geboord | Ontluchtingsgaten in het dak geboord |
| Milieueffect (gemeten ten noorden van het dienstgebouw) | 2019 µSv/uur om 15:00 uur, 21 maart | |||||
| Drukvat, waterpeil | Gedeeltelijk of volledig blootgestelde brandstof | Gedeeltelijk of volledig blootgestelde brandstof | Gedeeltelijk of volledig blootgestelde brandstof | Veilig | Veilig en in koude uitschakeling | Veilig en in koude uitschakeling |
| Drukvat, druk | Stabiel | Onbekend | Onbekend | Veilig | Veilig | Veilig |
| Druk van de insluitingseenheid | Stabiel | Stabiel | Vermindering van | Veilig | Veilig | Veilig |
| Werd er zeewater in de reactorkern geïnjecteerd | Doorgaan | Doorgaan | Doorgaan | Niet nodig | Niet nodig | Niet nodig |
| Werd er zeewater geïnjecteerd in het primaire insluitingsvat | Doorgaan | Nog te beslissen | Doorgaan | Niet nodig | Niet nodig | Niet nodig |
| Insluitingseenheid ontluchting | Ja, maar tijdelijk gestopt | Ja, maar tijdelijk gestopt | Ja, maar tijdelijk gestopt | Niet nodig | Niet nodig | Niet nodig |
| Schadeniveau van verbruikte splijtstof | Onbekend, waterinjectie wordt overwogen | Onbekend, zeewaterinjectie werd uitgevoerd op 20 maart | Waterpeil SFP | Waterpeil SFP | SFP koelcapaciteit is teruggewonnen | SFP koelcapaciteit is teruggewonnen |
| Evacuatiezone's radius | 20 km van NPS | |||||
| Niveau 5 (geraamd door de Japanse NISA en aanvaard door de internationale IAEA); Niveau 6 (geraamd door de Franse nucleaire autoriteit en de Finse nucleaire autoriteiten); de facto Niveau 5 (insluiting van de reactorkern is verbroken) | ||||||
Later werd eenheid 4 van de nabijgelegen kerncentrale Fukushima II ook door de veiligheidssystemen stilgelegd. Nu is er een externe energiebron beschikbaar, maar de schade in de centrale is groot.
Voorgestelde veiligheidsactiviteit op lange termijn
Borium
Ambtenaren hebben overwogen om stralingsdodend boorzuur, met boor behandelde plastic korrels of boriumcarbidekorrels in de bassins met verbruikte splijtstof te plaatsen of vanuit de lucht te laten vallen om neutronen te absorberen. Frankrijk heeft op 17 maart 2011 95 ton boor naar Japan gevlogen. Neutronen worden geabsorbeerd door boorzuur, dat in de reactorkernen is geïnjecteerd, maar het is onduidelijk of boor ook is meegenomen bij het sproeien van SFP's met slangen en brandweerwagens.
Een 'Sarcophagus tombe' en vloeibaar metaal
Op 18 maart meldde het persbureau Reuters dat Hidehiko Nishiyama, een woordvoerder van het Japanse nucleaire agentschap, gevraagd naar het begraven van de reactoren in een zand- en betonnen graftombe, zei: "Die oplossing zit in ons achterhoofd, maar we concentreren ons op het afkoelen van de reactoren."
Na de ramp in Tsjernobyl hebben de atoomveiligheidswerkers 1.800 ton zand en klei gebruikt om de centrale te bedekken. Dit veroorzaakte een probleem omdat ze warmte-isolerend waren en de warmte binnenin vasthielden. Dus moet er eerst een niet-verdampend koelmiddel, zoals een vloeibaar metaal, op worden aangebracht. Nadat alles is afgekoeld komt er een constructie zoals de "sarcofaaggraf" van de kerncentrale van Tsjernobyl.
Implicaties
De nucleaire noodsituaties in Fukushima Daiichi en andere kerncentrales hebben vragen doen rijzen over de toekomst van kernenergie. Volgens Platts heeft "de crisis in de Japanse kerncentrales van Fukushima de belangrijkste energieverbruikende landen ertoe aangezet de veiligheid van hun bestaande reactoren opnieuw te bekijken en twijfel doen rijzen over de snelheid en omvang van geplande uitbreidingen overal ter wereld". Na de kernramp in Fukushima heeft het Internationaal Energieagentschap zijn raming gehalveerd van de extra nucleaire opwekkingscapaciteit die tegen 2035 zal worden gebouwd.
Vragen en antwoorden
V: Wat is de kerncentrale van Fukushima Daiichi?
A: De Fukushima Daiichi kerncentrale is een kerncentrale in de stad Ōkuma in de Japanse prefectuur Fukushima.
V: Wie beheerde de Fukushima Daiichi kerncentrale?
A: Tokyo Electric Power Company (TEPCO) was het enige bedrijf dat de Fukushima Daiichi kerncentrale bouwde en beheerde.
V: Wat gebeurde er in maart 2011 in de Fukushima Daiichi kerncentrale?
A: In maart 2011 waren er nucleaire noodsituaties in de Fukushima Daiichi kerncentrale en enkele andere nucleaire faciliteiten in Japan.
V: Welke impact hadden de nucleaire noodsituaties in Fukushima Daiichi op de toekomst van kernenergie?
A: De nucleaire noodsituaties in Fukushima Daiichi en andere Japanse kerncentrales leidden tot vragen over de toekomst van kernenergie.
V: Wat was de reactie van het Internationaal Energieagentschap op de kernramp in Fukushima?
A: Na de kernramp in Fukushima heeft het Internationaal Energieagentschap zijn schatting van de extra nucleaire opwekkingscapaciteit die tegen 2035 moet worden gebouwd, gehalveerd.
V: Wanneer werd de kerncentrale van Fukushima Daiichi gebouwd?
A: De Fukushima Daiichi kerncentrale was de eerste kerncentrale die alleen door TEPCO werd gebouwd en beheerd.
V: Waar ligt de Fukushima Daiichi kerncentrale?
A: De Fukushima Daiichi kerncentrale ligt in de stad Ōkuma in de prefectuur Fukushima, Japan.
Bronnen
- bloomberg.com : Nuclear Renaissance Threatened as Japan’s Reactor Struggles · webcitation.org
- reuters.com : Analysis: Nuclear renaissance could fizzle after Japan quake · webcitation.org
- reuters.com : Japan nuclear woes cast shadow over U.S. energy policy
- marketwatch.com : Nuclear winter? Quake casts new shadow on reactors · webcitation.org
- channel4.com : Will China's nuclear nerves fuel a boom in green energy?
- economist.com : "Gauging the pressure" · webcitation.org
- nuctrans.org : "Nuclear Reactor Maps: Fukushima-Daiichi"
- nuclearstreet.com : "Fukushima to Restart Using MOX Fuel for First Time"
- world-nuclear-news.org : "Third Japanese reactor to load MOX"
- books.google.com : An Investigation of the Miyagi-ken-oki, Japan, earthquake of June 12, 1978
- icjt.org : "Nuke database system: fukushima daiichi-1"
Gerelateerde artikelen
Auteur
AlegsaOnline.com Fukushima Daiichi kerncentrale: geschiedenis, ramp van 2011 en gevolgen Leandro Alegsa
URL: https://nl.alegsaonline.com/art/36940

