Глава трета. Авария в АЕЦ Фукушима-1, свързана с отказ на системите за охлаждане

3.1         Общо описание

Атомната електроцентрала Фукушима-1 е разположена в град Окума в перфектура Фукушима. Централата е построена и се експлоатира от токийската електрическа компания (TEPCO).

Строителството на централата започнало през 1967 година, а енергийния пуск на първи реактор се състоял през ноември 1970 г. Същият блок е  въведен в експлоатация  през 1971 година. По време на аварията на функционират 6 енергоблока, пуснати в интервала 1970-79 година. Всичките реактори в централата са кипящи реактори BWR (Boiling Water Reactor) с обща мощност 4,7 GW. Реакторните установки били проектирани от  компанията General Electric, но корпорация GE e построила само 3 блока  (1,2 и 6-ти енергоблок). Трети и пети реактор са оборудвани от компанията Toshiba ,а четвърти е от компанията Hitachi. Планирало се е строителство на още два енергоблока, но след мартенската трагедия през 2011 година плановете били отменени. В днешно време трети и четвърти блок са закрити след окончателната работа по ликвидацията на аварията, а също така ще бъдат закрити и първи и втори блок. Общият изглед на централата е дадена на фиг.3.1.

Фиг.3.1 Общ изглед на централата преди аварията

3.2        Устройство на централата

 В атомната централа Фукушима всички реактори са тип BWR. Тези реактори са едно контурни, като парата за турбинните установки се генерира в корпуса на реактора от изпаряващата се вода. Изпарението снема енергоотделянето от активната зона на реактора. Получената пара се сепарира и след сепарацията постъпва в турбината. Циркулацията на вода през реактора се осъществява принудително чрез циркулационни помпи. За забавител и топлоносител се използва химически очистена вода. Преминавайки между касетите на активната зона водата се прегрява и образува пара за задвижване на турбогенератора. От турбината парата постъпва в кондензатор охлаждан с морска вода. В кондензатора парата кондензира и се превръща във вода. Първи контур се затваря, чрез подаване на тази вода отново към реактора. В активната зона са разположени топлоотделящите елементи окомплектовани в отделни касети. Топлоотделящият елемент представлява херметически уплътнена тръбичка от сплав на цирконий и олово с температура на топене 2200 °C. Тръбичката е запълнена с таблетки на делящо се вещество. В АЕЦ Фукушима горивните таблетки са били изработени от  уранов двуокис с температура на топене 3000 °C.

 Във Фукушима защитните обвивки на реакторите са железобетонни от боксов тип. Корпусът на реактора е разположен във вътрешен защитен метален кожух. Тази конструкция на защитна обвивка е разчетена на максимално сеизмично въздействие, определено за площадката на атомната електроцентрала.

Заглушеният реактор, в който се прекратява верижната реакция на делене продължава да генерира голямо количество остатъчно енергоотделяне за сметка на натрупаните радиоактивни продукти на делене. Веднага след спирането остатъчната мощност е около 6% от номиналната топлинна мощност на реактора и след денонощие се понижава до около 1% от номиналната му мощност. Следващото понижение на остатъчното енергоотделяне е дълъг и много продължителен процес. Ето защо след спиране на реактора е необходимо постоянно охлаждане на активната зона. С цел реализиране на такова охлаждане в реактора непрекъснато трябва да се подава вода с помпи.

При отсъствие на охлаждане, температурата в активната зона бързо се покачва и довежда до деформации на топлоотделящите елементи, а след време и до тяхното разтапяне. При високи температури водната пара реагира бурно с Циркония в обвивките на топлоотделящите елементи, като реакцията е екзотермична с интензивно отделяне на водород. Пароциркониевата реакция има следния вид:
2 H2O + Zr = 2 H2 + ZrO2 + Q, където Q = 6530 kJ/kg. Тази реакция може да генерира достатъчни количества водород, който при контакт с кислорода и високи температури се взривява.

Проектирана и построена през 1970 година атомна електроцентрала е без пасивни системи за безопасност. Пасивни системи за безопасност са такива системи, които не изискват електрическо захранване за изпълнение на защитните им . Освен това реакторите са проектирани и изградени без система за улавяне на стопилката при евентуален отказ на корпуса на реактора ( отсъства  ловушка) . Трябва да се отбележи, че при кипящите реактори, се наблюдава корозия на обвивките на топлоотделящите елементи по време на експлоатация, което допълнително намалява тяхната устойчивост в аварийни режими на прегряване. От друга страна органите за управление и защита на реактора са разположени от долната страна на реактора и задължително се нуждаят от енергия за задействане.

3.3         Системи за безопасност на атомните блокове във Фукушима-1

IC:           Охлаждащ - изолиран кондензатор

HPCI:      Впръскване на топлоносител с високо налягане

LPCI:       Впръскване на топлоносител с ниско налягане

RCIC:      Изолирано охлаждане на АкЗ

3.3.1 Изолиран кондензатор – система IC

Изолираният кондензатор се счита за пасивна система за охлаждане на реактора. Това е топлообменен апарат , разположен над контейнмента, който е отворен към атмосферата. При включване в работа на този кондензатор генерираната в активната зона на реактора пара се подава към тръбните снопове на кондензатора.  Тръбните снопове са потопени във водата на охлаждащия кондензатор. В резултат на охлаждането, постъпилата в кондензатора пара кондензира и на гравитационен принцип се връща обратно в активната зона на реактора. Водата в кондензатора се загрява и при достигане температурата на кипене започва да се изпарява. Получената вторична пара се отвежда към атмосферата отвеждайки със себе си топлината на изпарение ( 2500 KJ/Kg). Загубената в резултат на изпарението вода се компенсира, чрез подпитка от линии на системата за пожарогасене. Тази система се използва, когато реакторът е изолиран от паропроводите.  Активира се ръчно или автоматично. Нейната задача е да снема остатъчното топлоотделяне на реактора след спиране и заглушаване. Очаква се кондензатора да работи “пасивно” докато има вода за кондензиране на парата. В случай, че не може да се подаде вода подхранваща вода към кондензатора, неговото функциониране е ограничено по време. За управление на изолиращите арматури е необходимо постоянно токово захранване. Клапаните затварят при загуба на шините за постоянен ток. Системата IC е показана на Фиг. 3.2.

 

Фиг. 3.2

Системата IC – изолиран кондензатор

 

 

 

3.3.2 Впръскване на топлоносител с високо налягане – система HPCI

 

Системата за впръскване на топлоносител високо налягане е първата линия на защита в системата за аварийно охлаждане на активната зона. Системата HPCI е предназначена за инжектиране значителни количества вода в реактора, докато реактора е все още под високо налягане. За привеждане в действие на тази система се използва двустепенна турбоподхранваща помпа. Подава се пара от реактора, която преминавайки през турбината на помпата я привежда в действие. Отработената пара постъпва в тороидалния басейн, където барботирайки се охлажда и кондензира. Двустепенната турбоподхранваща помпа има възможност да черпи вода както от тороидалния охлаждащ басейн, така и от специален запасен бак с химически обезсолена вода. Системата стартира автоматично при ниско ниво на топлоносителя в реактора. За функциониране на системата е необходимо постоянно токово захранване за управление на системата. Системата може да функционира продължително време, ако е осигурено охлаждане на тороидалния охладителен басейн. Тороидалният охладителен басейн се охлажда по два начина:

-                                                              чрез топлообменник на спринклерна система, за чието функциониране е необходимо електрическо захранване;

-                                                              чрез изпарение на водата в тороидалния охладител, като контролирано се изхвърля пара в атмосферата. В този случай системата функционира до изчерпване на водата в тороидалния басейн и водата в запасния бак с обезсолена вода.

 

Обобщено системата се състои от помпа, задвижвана с пара, разположена в сградата на реактора с максимален разход  680 t/h. Общият изглед на системата е представен на Фиг. 3.2

 

Фиг. 3.2

 

Схема на HPCI система

3.3.3 Изолирано охлаждане на активната зона – система RCIC

 

RCIC е система за безопасност снабдена със спомагателна  помпа за питателна вода, предназначена за използване в извънредни случаи. Системата е в състояние да инжектира охлаждащата вода в реактора при високo наляганe. Проектният разход на системата е  2000 л /мин. Работата на тази система е аналогична на системата HPCI, но разхода на подхранваща вода е чувствително по-малък. Задвижва се от по-малка турбина и също изисква захранване с постоянен ток за управление. Общият изглед на системата е представен на Фиг. 3.3.

 

Фиг. 3.3

 

 

Схема на RCIC

 

 

 

Системата се използва при изолирани паропроводи. Капацитетът и охлаждащата мощност на системата, съответстват на генерираната остатъчна топлина за около ~15 мин. след задействане на аварийната защита на реактора. Активира се по ниско ниво в реактора или ръчно от операторите. Отказът на RCIC се очаква при:

 

                                          Загуба на постоянен ток

                                          Кавитация на помпата след кипване на басейна за сваляне на налягането.

3.4         Хронология на развитие на аварията

Месец март 2011 година

11 март

14:46 минути – Япония е разтърсена от земетресение с магнитуд 8,9 по скалата на Рихтер. Епицентърът на земетресението е на брега на остров Хонсю на дълбочина 24 километра. Първи, втори и трети енергоблок на АЕЦ Фукушима са загалушени автоматично от системите за безопасност. Четвърти, пети и шести енергоблок не са на мощност, защото са спрени за презареждане и планово техническо обслужване. Активната зона на 4-ти блок е освободена от ядрено гориво за предстоящи планови огледи и инспекции. Цялото гориво на  реактора е извадено през  ноември 2010 година. Мощните трусовете провокират допълнителен ефект на изключване на атомната електроцентрала от японската електроенергийна система. Има съборени стълбове за високо напрежение и разрушени прекъсвачи в разпределителните станции. Пораженията върху електроенергийната система са показани на Фиг. 3.4.

Фиг. 3.4

 

 

Атомната централа губи външното си електрозахранване. Отделянето на централата от електроенергийната система автоматично е задейства системите за надеждно електрозахранване. Включват се в работа аварийните дизел генератори, които захранват системите за безопасност и системите за аварийно охлаждане на реакторите. След земетресението захранването на АЕЦ Фукушима-1 е представено на Фиг. 3.5.

 

Фиг. 3.5

 

 

 Мощният земен трус отделил такова колосално количество енергия генерира едно от най-мощните цунами в историята на Япония.

 

15:27 минути - първата вълна на надигащият се океан ударила атомната електроцентрала.

15:30 минути - установена е повреда в аварийния изолиран кондензатор на Първи енергоблок. Излиза от строя системата за аварийно охлаждане на реактора под налягане с наименование система IC.

15:46 часа - 14 метрова вълна цунами, предизвикана от земетресението, прехвърля заграждащата дига, проектирана да защити централата от 5,7 метрови вълни. Потопени под вода са всички съоръженията на ниските коти на АЕЦ Фукушима. Изключват и излизат от строя аварийните дизел генератори освен един с подходящо разположение. Атомната централа влиза в режим на пълно обезточване. Централата губи външно захранване от системата с последващата загуба на аварийното захранване от стационарните аварийни дизел генератори. Единственото захранване с което разполага централата в този момент са постоянно токовите акумулаторни батерии.

Повишаващата се температура в реакторите задейства аварийната система за охлаждане и подхранване на реактора, управлявана с постоянно токово захранване от акумулаторните батерии. За съжаление без променливо токово захранване системите за аварийно подхранване на реактора и охлаждане имат ограничен ресурс за използване като по разход, така и по време. Въпрос на време е да се повиши температурата в тороидалните охладителни басейни и системите HPCI и RCIC да откажат поради кавитация породена от високата температура на всмукателната страна на помпите и високото налягане в тороидалния охладителен басейн. Причината за прегряването на тороидалния охладителен басейн е не функциониращата спринклерна система захранвана с променливо напрежение, която в подобна ситуация би трябвало да се включи и да охлажда водата в басейна.

 

В съответствие с доклад предназначен за New-York Times, в началото на кризисната ситуация, след съкрушителното земетресение, ръководителите на АЕЦ Фукушима съсредоточават своето внимание на повредените басейни за отработило ядрено гориво на 1 блок. Ръководството е притеснено от факта, че отработеното ядрено гориво е разположено извън контейнмента и прегряването му би предизвикало разхерметизация на горивото с всички произтичащи от това последствия.

На втори и трети блок успешно е запусната системата RCIC, чиято работа се управлява и подържа от акумулаторни батерии. Ресурса на батериите е разчетен за приблизително 8 часа работа в режим разряд.

На първи блок положението е най-критично, защото не е запусната нито една от системите за разхлаждане. С цел запазване на налягането в реактора в разумни граници операторите са принудени да извеждат пара от реактора, което води до бързо понижаване на нивото на топлоносителя в реактора. Докарани са мобилни дизел генератори, но включването към секциите се оказало невъзможно. Причината, която се оповестява е несъответствие в щепселите, което меко казано е неоснователна причина за пускането и включването на тези съоръжения в работа.

На фигури 3.6, 3.7 и 3.8 е показано състоянието на отказалите и задействаните системи за безопасност на трите блока.

 

Фиг. 3.6 Състоянието на системите за безопасност на блок -1

Фиг. 3.6 Състоянието на системите за безопасност на блок -2

 

Фиг. 3.6 Състоянието на системите за безопасност на блок -3

 

 

 

16:00 часа - Агенцията по ядрена и индустриална безопасност на Япония създава извънреден щаб с цел събиране и координиране на постъпващата информация от 55-те атомни реактора. До този момент няма информация за повишена радиация извън площадките на атомните станции.

18:00 часа - Нивото на топлоносителя в първи реактор пада до горната част на горивните касети и температурата на активната зона на реактора започва да се покачва. Започва разгряване на активната зона на реактора на Първи блок.

19:03 часа - Премиер министърът на Наото Кан обявява аварийна ситуация. Обявяването е направено от Юкио Едано, който е генерален секретар на кабинета на министрите в Япония. Японското правителство се опитва да успокои японския народ, оповестявайки, че всички мерки съответстващи на ситуацията са предприети. Обявено е, че до този момент няма никакви радиоактивни изхвърляния от авариралите атомни  централи.

19:30 часа - Активната зона на първи реактор е напълно оголена и съвсем скоро се очаква изхвърляне на радиоактивни вещества извън реактора. Температурата достига стойности за интензивна пароциркониева реакция. Тази реакция ще отдели допълнително количество топлина в активната зона и ще образува водород, който в последствие ще се взриви.

21:00 часа - Правителството на Япония издава разпореждане за евакуация на хора в радиус от три километровата зона около АЕЦ Фукушима-1. Тези които живеят в радиус 10 километра можели да останат в своите домове и да продължат обичайния си начин на живот

Продължителното обезточване на Фукушима-1 и невъзможността за подаване на външно електрозахранване изтощава аварийните акумулаторните батерии на централата. До този момент акумулаторните батерии успешно захранват системите за безопасност на 2 и 3 блок. Изтощаването на акумулаторните батерии и изчерпването на запасената вода в тороидалните басейни предизвиква изключването на охлаждащите системи на 2 и 3 блок. Налягането в ядрените реактори започва да нараства. Операторите на 2 и 3 блок са принудени да удържат нарастващото налягане в реакторите, чрез отвеждане на пара от тях. Започва осушаването на 2 и 3 реактор. Официално потвърждение за изтичане на радиация от реакторите до този момент все още отсъства. Операторът TEPCО обявява, че налягане в първи реактор е два пъти по високо от нормалното.

 

12 март

2:40 часа - Батериите за резервно захранване на компенсатора на налягането на трети реактор излизат от строя.

04:15 часа - Осушени са горивните касети на трети реактор.

05:30 часа - Въпреки високия риск от възпламеняване на водород в следствие на реакция с кислорода намиращ се в херметичните помещения, се взима решение за изхвърляне на пара съдържаща неголямо количество радиоактивни вещества  в хермообвивката с цел понижаване на налягането в корпуса на първи реактор на Фукушима-1.

05:50 часа - Започната е подпитка със свежа вода на първи реактор.

06:50 часа – Предполага се, че до този момент активната зона на Първи реактор в АЕЦ Фукушима-1 е напълно стопена и деградирала. Очаква се отказ на корпуса на реактора в резултат на контакта му със стопилката.

10:09 часа- Операторът TEPCO съобщава, че неголямо количество пара е било изхвърлено в атмосферата за понижаване на налягането в реактора на първи блок в станция Фукушима-1.

10:58 часа - Налягането на втори реактор на Фукушима-1 е все още твърде високо. За да бъде понижено се взема решение за изхвърляне на радиоактивна пара от реактора.

14:50 часа – Подхранването със свежа вода на първи реактор е прекратена.

15:30 часа - Провежда се евакуация на жителите в 10 километровата зона около централата на Фукушима 1.

15:36 часа - Отчетен е мощен взрив на водород във вътрешността на първи блок. Бетонната обвивка, обвиваща стоманения корпус на реактора е разрушена. Предполага се че самият реактор не е повреден. Четирима работници са ранени. Това е моментът в който налягането в стоманената обвивка на хермообема разкъсва и разрушава контейнмента на първи блок. Всяка защитна обвивка на реактор има пределна стойност на налягане на която тя може да издържи. Системите за безопасност на този тип блокове така са конструирани, че без охлаждане на тороидалния охладителен басейн, разрушаването на контейнмента е неизбежно.

20:00 часа - Започва подпитка на първи реактор с морска вода.

21:40 часа - Зоната за евакуация около Фукушима-1 достига 20 километров радиус. В това време зоната за евакуация около Фукушима-2 достига 10 километров радиус. За да се понижи налягането в реактора на Първи блок на Фукушима-1 е била изхвърлена пара, която в случая попада в атмосферата. Тази пара е примесена с водород, кислород, а също така и с някои радиоактивни изотопи, в частност азот 16 и тритий. Инженерите на TEPCO взимат решение да подават морска вода непосредствено в хермообвивката на реактора, използвайки пожарни автомобили .Понижаването на налягането в херметичните обеми би охладило и прегретите реактори, понижавайки налягането в тях. По ниското налягане в реактора би позволило да се подвържат пожарни автомобили директно към самия реактор.

13-17 март

13 март – Официално е обявено възможност за частично разтопяване на трети реактор.

13:00 часа -  по японско време в първи и трети реактор е започнато  понижаване на налягането в тях, с цел повторно запълване с вода и борна киселина. Втори реактор се е смятал за стабилен въпреки високото налягане и ниското ниво на топлоносител в него. Агенцията по ядрена и индустриална безопасност на Япония официално обявява, че за ситуацията на първи енергоблок е присвоено 4 ниво по скалата на международните ядрени събития.

 

14 март

Зданията на Трети енергоблок се взривяват, 11 човека са ранени. Съгласно оператора TEPCO не са били изхвърлени радиоактивни вещества, освен тези, които се съдържали в изпусната пара. Това е моментът в който Трети блок на Фукушима губи своя контейнмент. Без охлаждане на тороидалния охладителен басейн, този момент е бил неизбежен. Взривът повредил водоснабдяването на втори енергоблок. Президентът на френската служба за ядрена безопасност заявява, че на аварията трябва да бъде присвоено ниво 5 или даже 6 по международната скала за ядрени събития.

 

15 март

Повредени са временните охлаждащи системи от взрива на Трети енергоблок и са причинени множество повреди по вентилационните системи. Предполага се, че именно добавянето на вода се е оказало грешно решение и именно то е довело до  втория взрив на реактора. Трети енергоблок се оказал в най тежко състояние. Взривът в компенсатора на обема, предизвикал допълнителни  повреди в контейнмента на втори блок. Появил се огън на четвърти енергоблок, който затруднил аварийно спасителните дейности. Нивото на радиация в централата значително нараснало, след което бавно се понижило. Еквивалентната мощност на дозата в едно помещение в непосредствена близост до трети енергоблок достигала до 400 mSv/h.

 

    16 март

14:30 часа - Операторът TEPCO съобщава, че температурата в хранилището за отработили горивни касети на Четвърти енергоблок се приближава до температура на кипене. В процеса на кипене се увеличава уязвимостта на басейна за отлежаване на отработеното ядрено гориво и възможността за достигане на критичност в басейна. Към обяд на канал NHK се съобщава за бял дим, който се разпространява на площадката на централата в района от Първи до Трети блок. Поради опасно нарастващо ниво на радиация до 1 Sv/h е евакуиран целия персонал на станцията освен малка група инженери. Операторът TEPCO спира работата на станцията заради изхвърляне на радиация и евакуира целия персонал. В пресата операторът TEPCO съобщава, че в 6:00 часа японско време целия персонал на централата е изведен от площадката, заради констатиран ненормален шум идващ от един от компенсаторите на налягане на реакторите.

 

17 март

          Сутринта на 17 март, въртолети на гражданска отбрана започнали да хвърлят вода над реактора на Трети и Четвърти енергоблок. По обяд се съобщава, че реакторът бил запълнен с вода и нито една от горивните касети не била оголена. Започнали възстановителните работи по подаването на външно електричество към всичките шест енергоблока в Фукушима-1. Започвайки в 7 часа вечерта, пожарни автомобили, чрез използване на ръкав с високо налягане, започнали да изливат вода над Трети енергоблок. Японските власти информирали МАГАТЕ, че инженерите изтеглят допълнително захранване към Втори енергоблок. След наблюдение на събитията от хеликоптер, Кадзунори Хасегава, президент на Chio Construction, предлага използването на мото бетонни помпи за изсипване на вода непосредствено върху реактора. Оператора TEPCO три дена подред не дава отговор на предложението, след което уведомява, че е получил такива помпи от друго място.

 

Втора седмица

 

18 март

          Токийският пожарен департамент е изпратил 30 пожарни машини и 139 пожарникари обучени в спасителни операции. В 03:00 часа по японско време в аварийните дейности се включва пожарен автомобил с високо разходна помпа с налягане 22 метра воден стълб. Високи нива на радиация били открити на територия от 30 километра на северозапад от повредената станция Фукушима-1. Приборите регистрирали мощност на дозата 150 mSv/h. Японските власти обновили оценката на аварията във Фукушима-1. Те преизчислили нова стойност на ситуацията на ниво 5 по скалата на ИНЕС за първи блок с причина загуба на охлаждане на активната зона. Загубата на охлаждането на четвърти енергоблок била оценена на ниво - 3. След 24 часов период, който завършва в 11 часа сутринта по местно време е установено, че нивото на радиация се е понижило от 351,4 до 265 mSv/h.

 

19 март

          Втора група от 100 токийски и 53 осакски пожарникари заменя предишните групи. Те използвали машина, която била проектирана с възможност за изливане на вода от 22 метрова височина с цел охлаждане на реактора на Трети енергоблок. Водата се излива върху реактора продължение на 7 часа. По-късно операторът TEPCO съобщава, че изливането на вода е ефективен способ и е позволил да се понижи температурата в реактора до 100 градуса.

 

20 март

          Външното електрическо захранване на атомната станция било отново включено към Втори енергоблок, а работите по възстановяването на оборудването продължили. Ремонтираните дизел генератори на шести енергоблок осигурили електрозахранване за охлаждащите системи на пети и шести блок, което позволило да се свали температурата в басейните за отработено ядрено гориво до нормални стойности. Операторът TEPCO обявява, че налягането в трети реактор расте и е необходимо да се изпусне отново пара. Изпускането на пара ще бъде съпроводено с изхвърлянето на известно количество радиоактивни вещества в атмосферата, но тази процедура ще понижи налягането в реактора. Това обяснение е дадено в 01:06 по японско време от японската телевизионна компания NHK. По късно тази операция е  отложена, тъй като специалистите от TEPCO я преценили за ненавременна

 

21 март

        Текущите аварийни работи са прекъснати отново, поради възникващ сероводороден дим, забелязан на югоизток от Трети енергоблок в периода от 15:55 до 17:55 часа. От Трети блок са евакуирани всички сътрудници, но никакви изменения на радиационния фон и на състоянието на реактора не са забелязани. В този момент никакви работи по възстановяване на електрозахранването не са се провеждали, които биха могли да предизвикат някакъв пожар. Предполага се, че белият дим е водна пара. Изтеглена нова собствена линия за енергоснабдяване на Четвърти и Пети енергоблок и са изключени аварийните дизел генератори на шести енергоблок, които работят без прекъсване до този момент.

 

21 март

          Длъжностните лица съобщават, че кризисната ситуация не е завършила с възстановяване на електрозахранването, защото силно увредените системи за охлаждане не подлежат на ремонт и трябва да бъдат заменени. Спешно били поръчани нови помпи за Втори енергоблок, като най-малко пострадал спрямо първи и трети блок.

 

22 март

          Все още се издига дим над втори и трети енергоблок, който с течение на времето става все по-малко видим и по-разсеян. Ремонтните работи, които били прекратени по причина на дима отново са възобновени. Никакво съществено превишаване на нивото на радиация не е регистрирано и аварийните работи продължават. Продължава работата по възстановяване на електрозахранването, като е съединен захранващ кабел към четвърти енергоблок. Своевременно продължава подаването на морска вода на първи, втори и трети енергоблок. Към всичките шест енергоблока били подведени кабели с резервно електроснабдяване. Било възстановено осветлението в контролният пулт за управление на трети енергоблок.

 

23 март

         Във втората половина на деня отново се появява дим над трети реактор, но този път дима е черно сив. Отново се налага евакуация на аварийните екипи в този участък. На заснето видео, се вижда не голям пожар в силно повреденото здание на реактора. Системите за водоснабдяване на реактора на Първи енергоблок са възстановени. Това позволява да се увеличи количеството на топлоносител в реактора. Главния секретар на кабинета на министрите на Япония съобщава, че питейната вода има високи нива на радиация, които превишават два пъти допустимите норми за употребата от деца и тази вода не трябва да се консумира.

 

24 март

         В първи, втори и трети реактор продължава подаването на морска вода, а нивото на радиация в близост до атомната електроцентрала се понижава до 200 mSv/h. Възстановено е осветлението на блочния щит за управление на Първи енергоблок. Трима работници са подложени на радиоактивно повърхностно замърсяване. Установено е пропуск в защитните им костюми и пряк контакт със замърсена радиоактивна вода. Двама от работниците са хоспитализирани в болнично заведение. Отчетената еквивалентна доза на кожата на работниците е оценена на 2-6 mSv/h. Работниците не са били оборудвани с защитни ботуши, както изисквала инструкцията по техниката на безопасност. Водата с която са замърсени работниците е 3.9 GBq/l  обща активност на водата. Инфрачервено изследване на сградите на площадката на централата показва, че температурата на първи, втори, трети и четвърти енергоблок продължават да се понижават.

 

25 март

          Възстановени са показанията на приборите на блочния щит за управление на Първи блок. Върви проверка на работоспособността на системите, за стабилизиране налягането в херметичните обеми. В басейна за съхранение на отработено ядрено гориво на Четвърти блок. За пореден път са изсипани 150 тона вода. Продължава подготовката към преминаване на охлаждане на реакторите и херметичните обеми на всички блокове с прясна вода. До този момент все още се извършва подаване на морска вода.

 

26 март

           Организирано е подхранването на реакторите на първи, втори и трети блок с прясна вода и е преустановено използването на морска вода. Забелязано е повишаване на налягането в хермообвивката на първи блок.

 

27 март

             Възстановени са показанията на блочния щит за управление на втори блок, подобно на първи и трети блок. На блокове 1,2 и 4 са възстановени някои от функциите на системите за безопасност. Започнали са работи по изпомпването на водата от наводнените помещения в турбината зала. Изпомпването на водата е наложително с цел възстановяване на електрозахранването и пускането на системите за охлаждане. Работите се усложняват от високото ниво на йонизиращо лъчение идващо от водата, около 60 mSv/h на първи блок, 1000 mSv/h на втори блок и 750 mSv/h на трети блок. Активността на водата е в следствие на разпадането на кратко живущи радионуклеиди (най-вече йод 131). Установено е понижаване на налягането в реакторите, което е признак за отсъствие на големи течове от оборудването и тръбопроводите и относително надеждно охлаждане.

 

28-29 март

              Продължава изпомпването на вода от наводнените помещения на турбинна зала на първи блок, подготвя се подобно изпомпване от втори и трети блок. Без да бъдат осушени тези помещения е невъзможно електроснабдяването и пускането на щатните системи, тъй като те са географски разположени в турбинно отделение. Съдейки по активността на водата в турбинно отделение се предполага, че има течове в херметичните обвивки на блокове 1,2 и 3. Най-сериозен е течът на Втори блок. Предполага се, че радиоактивните материали са от разтопено ядрено гориво, което е преминало през деградиралите корпуси на реакторите и се е смесило с водата в хермообвивката. Високото ниво на йонизиращи лъчения във водата, пречи на аварийно- възстановителните работи. На Втори блок нивото на радиация е 1000 mSv/h , а на Първи блок е само 0,4 mSv/h. На Трети блок нивото на радиация е неизвестно, тъй като входовете на подземните помещения са затрупани от премети донесени от вълната на цунамито.

 

31 март-1 април

               За авариралите блокове се оказва, че е необходима доставка на допълнително оборудване с цел  облекчаването на подаване на вода в басейните за отлежаване на ядрено гориво. На площадката вече действат две мощни строителни машини с дистанционно управление. Те са с 58 метрови гъвкави шлангове и са произведени от компанията Putzmeister. Машините са предоставени на оператора TEPCO от една японска строителна компания. На 31 март от завод в Германия били изпратени още две подобни машини. В САЩ започнала изработка още две машини с 70 метрови стволове. На 31 март наличните две строителни машини заливат с морска вода басейните за отлежаване на ядрено гориво на Първи и Трети блок. На 1 април една от машините е прехвърлена на Четвърти блок. Състоянието на всички реактори остава стабилно. Чрез електрически помпи в реакторите се подава прясна вода с разход от 7 -8 m3/h. Показанията на датчиците за температура в горните части на реакторите са както следва: първи блок => 256 оC ( в долната част на корпуса => 128 оC), втори блок =>165 оC, трети блок => 101оC ( в долната част на корпуса => 112 оC). Налягането в корпуса на реактора и хермообвивката на първи блок незначително се понижава. Налягането на херметичната обвивка на втори блок остава атмосферно. Налягането в херметичната обвивка на трети блок е малко над атмосферното. За решаване на проблемите с наводнените помещения под енергоблоковете, оператора TEPCO планира да построи до авариралите блокове очистващи съоръжения, които ще са способни да преработват по 20 тона вода в час.

Изпомпването на вода от наводнените помещения на Първи блок е преустановено, поради напълване на кондензатора. На всеки блок се планира изпомпването на водата от кондензатора в специални стоманени съдове за съхраняване на радиоактивната вода.

 

2- 4 април

           На 2 април, при търсене на пътя на постъпване на радиоактивни вещества в морето, аварийните групи откриват, че бетонен технологичен тунел, по който върви електрически кабел, разположен в непосредствена близост до водозабора за морска вода на втори енергоблок е запълнен с високо радиоактивна вода. Мощността на йонизиращото лъчение на  повърхността на водата, а също така в подземните помещения на Втори блок е 1000 mSv/h. Технологичният тунел има връзка с помещенията на блока. Забелязана е пукнатина в стената на кабелния тунел с широчина 20 см. Взето е решение за заливане на участъка на пукнатината с бетон, но направените два опита не се увенчават с успех, защото големия разход на вода през пукнатината не позволило на бетона да се втвърди. На 3 април бил направен опит за заливане на пукнатината със специален полимерен материал, който също не се увенчава с успех. На 4 април сътрудниците се опитали да докажат, че именно това е пукнатината, която се явява причина за изтичането на радиация в морето. В един от тунелите на втори енергоблок, била добавена маркираща течност с бял цвят, но тази течност не се появила на очакваното място. Предприемат се допълнителни отпити за установяване на теча през пукнатината и продължават опитите за укрепване на земята в района на теча, чрез химически вещества.
Електроснабдяването на временните преносими помпи подаващи вода в херметичните обеми  на блоковете се реализира с мобилни генератори. В този ден започва изпомпването на вода от кондензатора на втори блок в бак за запасен кондензат. Температурата на реактора на 4 април е стабилна и се понижава.

 

5-7 април

          Течът на високо радиоактивни води от подземния канал за електроснабдяване е прекратен, чрез използване на 1500 литра течно стъкло. От 7 април аварийните групи започват процедура за подаване на азот в херметичната обвивка на първи енергоблок за изтласкване на водорода от нея и недопускане образуване на взривоопасни концентрации. За 6 дена се планира подаване на 6000 m 3 азот, след което тази операция трябва да се проведе и на  блокове 2 и 3.

Продължава да е проблем изпомпването на високо радиоактивни води от наводнените подземни помещения на енергоблоковете. Обема на водата в тях се оценява на 50 000 тона. Ситуацията се усложнявала от продължаващото подаване на вода към реакторите и техните херметични обвивки. Изливащата се вода (около 500 t/h), след контакт с замърсеното оборудване се замърсява и през пукнатини попада в наводнените помещения.

 

8-10 април

        Продължава охлаждането на реакторите. Ситуацията на атомната станция е все още твърде сериозна. Продължават работите по възстановяване на електрозахранването на системите  и възстановяване на функциите на контролно измервателните прибори.

Нивото на водата в турбините помещения във втори енергоблок към 10 април се повишава с 12 см. В стените на всички енергоблокове са направени отвори и са прокарали временни тръбопроводи от потопените помещения в турбинните помещения към щатното хранилище за радиоактивни отпадъци.

На 10 април започва събиране и почистване, чрез тежка техника, на отломките от разрушените здания от Първи и Трети блок. Мощността на дозата от разрушените стени и покриви на енергоблоковете, достига до няколко стотин mSv/h, което възпрепятства възстановителните работи. Премахването на радиоактивните препятствия се извършва дистанционно, чрез управляеми ескаватори и булдозери, а там където това е  невъзможно се използва ръчно управляема техника оборудвана с оловни кабини за управление. Парчетата се опаковат в контейнери и се събират на територията на площадка на централата.

 

11-14 април

         11 април серията от трусове продължили със 7 бално земетресение с епицентър в перфектура Фукушима. Външното електрозахранване на авариралите енергоблокове и охлаждането на реактора било прекъснато за 50 минути, след което било възстановено в пълен обем. При това земетресение няма пострадали работници от аварийните екипи. На 13 април започва операция по изпомпване на високо радиоактивни води от наводнените  помещения на Втори блок.

13 април в басейна за съхранение на отработило ядрено гориво на Четвърти блок е измерена температура на водата 90 оC. Това е установено, чрез датчик монтиран на 62 метров гъвкав ствол на строителната машина, монтирана успоредно на блока за подаване на вода в басейна. За прекратяване повишаване на температурата в басейна, аварийните групи изливат около 195 тона вода. От начало на ликвидацията на аварията в този басейн са излети около 1800 t вода. Тежката ситуация с басейна за отработило гориво на четвърти блок, се обяснява с факта, че в момента на аварията цялото гориво от реактора се е намира в басейна. По време на аварията в реактора на четвърти блок е празен. В басейнът на четвърти блок се съхраняват 1535 отработили касети  и касети с не доизгоряло гориво. Измерена е мощност на дозата на повърхността на басейна около 84 mSv/h. Анализът на радионуклеидния състав на водата от басейна потвърждава наличие на повредено ядрено гориво. Въпреки това операторът TEPCO предполага, че повечето касети в басейна са съхранени в добро състояние. Нивото на замърсяване на морската вода с йод 131 значително се понижава, като то е само 2,2 пъти над допустимите норми на разстояние 30 километра от авариралата централа и 23 пъти над нормите на разстояние 15 километра от източника на замърсяване.

 

15 април – 4 май

На 17 април операторът TEPCO утвърждава нов план за охлаждане на реакторите. Компанията се готви да оборудва реакторите с отворена система за охлаждане, изключвайки замърсените води от подземните съоръжения, като оборудва енергоблоковете с филтри за очистване на охлаждащата вода и топлообменниците за охлаждане. Очистваната и охладена вода трябва да постъпва в реакторите, а от там отново да попада в съоръженията за охлаждане и очистване. Монтажът на тази система се планира да бъде завършен в течение на 3 месеца, като за 6 месеца компанията се надява окончателно да се справи с ликвидацията на аварията. В този интервал от време трябва да се изпомпа цялата замърсена вода и напълно да се възстановят функциите на охлаждане на реакторите и басейните за отработило ядрено гориво.

Проведеното на 17 април радиационно разузнаване показва, че нивото на йонизиращото излъчване не позволява на аварийните групи да проникнат в реакторните помещения на блоковете. Нивото около шлюзовете за преминаване в блокове 1 и 3 е от 2 до 4 mSv/h, а в самите шлюзове: на Първи блок  270 mSv/h, Втори блок  12 mSv/h, Трети блок 10 mSv/h. Взето е решение да се използват дистанционно управляеми роботи за оглед и оценка на състоянието на блоковете отвътре. Два робота PackBot на компанията iRobot влизат в реакторно отделение на блоковете 1 и 3, и още един, на 18 април, във Втори блок. Машините измерват нивото на излъчване вътре в зданията (блок 1=> от 10 до 40 mSv/h, блок 3 => от 28 до 57 mSv/h). Измерената от роботите температура в помещенията е в интервала от 19 до 41 оC. Концентрацията на кислород е 22 % и въздуха е годен за дишане. Роботите правят серии от снимки на реакторно отделение. Единствено на втори блок разузнаването, чрез робот е неуспешно, защото се оказва, че помещенията са с влажност 99 %. Специалистите от TEPCO смятат, че парата отделяща се във помещенията на блок 2 идва от повредения тороидален бак-барботьор.

 

5-11 май

    На 5 май за първи път от началото на аварията в реакторното отделение на блок 1 влизат хора. Целта е монтиране на оборудване, с помощта на което се да се пречиства въздуха, така че повече хора да могат да работят в помещенията на авариралия блок. Група от 12 ликвидатори на аварията оборудвани със специални костюми и дихателни апарати влизат в зданието. Всеки човек престоява средно по 10 минути. Нивото на йонизиращото лъчение измерено от работниците е около 93 mSv/h. Групата монтирал 4 вентилационни забора за въздух и специални филтри.

В нощта на 8 срещу 9 май, след тридневно почистване на въздуха, в зданието на блок 1 отново влизат работници за половин часово радиационно разузнаване. Измереното ниво на радиация е понижено почти 9 пъти, като измерените стойности варират около 10 mSv/h. Локализирани са и места с много по-високо ниво на радиация, където мощността на дозата достига до 700 mSv/h.

На 10 май на блок 3 започва работа по монтиране на нови тръбопроводи за подаване на вода в реактора. Последните няколко дни е наблюдаван непрекъснат ръст на температурата в реактора. Температурата достига до 150 оC. Процесът е съпроводен с бързо повишаване на нивото на водата в подземните помещения на блока. Това дава основание да се смята, че голяма част от водата предназначена за охлаждане на реактора , не достига до него поради течове. В резултат на това се наложило монтиране на нови тръбопроводи. На 10 май е проведено изследване на басейна за отработено ядрено гориво на трети блок. Пробите показват висока концентрация на радионуклеиди Cs -134, Cs-137 и I-131. Снимка на басейна показва картина значително по лоша от тази на блок 4. Горивото се намирало под разрушени стоманени конструкции и други парчета, паднали от покрива на реакторно отделение.

 

12 – 24 май

    12 май операторът TEPCO публикува състоянието на първи енергоблок. Получена е информация за нивото в реактора след успешно монтиране на  нивомер в реактора. Данните показват, че нивото на водата не достига дори до долната най-ниска част на активната зона. Специалистите предполагат, че голяма част от активната зона е разтопена и е паднала на дъното на реактора. Дъното на реактора също е разтопено и от там стопилката  попада в хермообвивката. Металната конструкция на защитната обвивка е повредена или частично стопена и радиоактивна вода попада в подземните помещения на блока. Търси се мястото на теча на херметичната обвивка. След получаване на тези данни е отменено плануваното запълване на хермообвивката до покрива на реакторно отделение.

14 май започва подготовка за предотвратяване на изхвърлянията на радиоактивни вещества в атмосферата. Планира се да се закрият помещенията на първи блок със стоманена конструкция, на която да бъде монтирана лека изкуствена  тъкан.

15 май операторът TEPCO  публикува нова информация от предварителния анализ за състоянието на Първи енергоблок. Локализиращата система за охлаждане на активната зона (RCIC) е излязла от строя веднага след удара на вълната от цунами 45 минути след земетресението. В резултат на това около 18 часа местно време нивото на водата в реактора се понижава до горната част на активната зона, а след още час и половина, ядреното гориво се оказва напълно осушено. Температурата в активната зона започва да нараства и достига 2800 оC. Налице е процес на разтапяне на централната част на активната зона. Не по-късно от 7 часа сутринта на 12 март почти цялата активна зона е разтопена и се е стекла на дъното на реактора. Въпреки наличните подозрения за теч от корпуса на реактора, сериозни повреди на дъното на реактора се смятат за малко вероятни. Температурата в реактора е започнала да се понижава след подаване на вода в 5:50 часа на 12 март. Операторът TEPCO смята, че изхвърлянето на радиоактивни вещества от реактора ще бъде ограничено.

На 16 май операторът TEPCO публикува данни за работата на автоматичните системи на Първи блок  и действието на персонала на централата от момента на земетресението. От тези данни следва, че реакторът е бил автоматически заглушен след земетресението, при което се активирала и неговата система за аварийно охлаждане. След около 10 минути системата за аварийно охлаждане била изключена и останала неактивна още около 3 часа след удара на цунами. По предположение на компанията изключването на системите за аварийно охлаждане , е възможно да е било извършено от дежурния персонал на централата, заради рязкото падане на налягането в реактора от 70 до 45 атмосфери. Вероятно това решение е било взето на основание заложено в експлоатационния регламент с цел предотвратяване повреждането на реактора. Компанията обявява, че ще проведе допълнителен анализ за определяне на причините за взетите решения, както и правилността на тези решения.

На 20 май завършва морската експедиция на Руското географско общество по изследване на радиационната обстановка в далечния изток след аварията в АЕЦ Фъкушима-1. Експедицията направила извод, че мащабно радиоактивно замърсяване до този момент зад пределите на японската територия не съществува. В руски води и ниските слоеве на атмосферата нивото на радиация е в норми.

 

По съобщение на компанията TEPCO във втората половина на 21 май работници от централата установяват, че е прекратено подаването на азот в хермообвивката на Първи блок, поради отказ на едно от устройствата разположени във вътрешността на блока. Подаването на азот било възстановено, чрез въвеждането на резервно оборудване. По данни на компанията азот не се е подавало в хермообвивката повече от три часа, въпреки това значително изменение на налягането не е забелязано.

На 24 май компания TEPCO признава възможността от разтапяне на активната зона на реактори 2 и 3 в първите дни след земетресението. По изявление на представители на компанията, отказа на системите за охлаждане на реактор 2  е настъпило три часа след земетресението и е довело до рязко падане нивото на водата в реактора. Независимо от усилията на персонала, който е продължил подаването на вода чрез използване на пожарни техники, разходът на вода се оказал недостатъчен и активната зона се осушила. В резултат на това към 20:00 часа на 15 март голяма част от топлоотделящите елементи са разтопени и са се натрупали в долната част на реактора. В реактор 3, подобни събития е възможно да са се случили към 03:00 часа на 14 март. Компанията заявява, че остава надежда броя на разрушените горивни касети да е ограничен. По показания на приборите на втори енергоблок нивото на водата в реактора е било достатъчно за предотвратяване на пълно разтапяне на активната зона. В момента на изявлението състоянието на реактори 2 и 3 е стабилно със стабилно ниска  температура.

 

25май-2юни

    25 май компания TEPCO временно преустановява операцията по изпомпване на замърсена вода от наводнените помещения на енергоблок 2 и 3 с цел изтегляне на линия за електроснабдяване. Прекъсването на изпомпването се използва и за  уточняване на свободните обеми в очистваните помещения на блок 3. На следващия ден компанията обявява, че в помещения на трети блок е открито понижаване на ниво на водата, което съответства на теч около 57 тона за 20 часа. По късно е открито, че радиоактивната водата изтича в подземен канал, водещ към съседно здание. Отстраняване на теча било затруднено заради високо ниво на радиация, която достигала до 70 mSv/h

На 31 май около 14: 30 часа местно време, при почистване на подземните помещения към южната страна на Четвърти се състоял взрив от кислородна бутилка.  Взривът бил предизвикан от неправилни манипулации с дистанционно управляема техника. Травми на обслужващ персонал и повреди на техниката отсъстват.

На 31 май на Втори блок  е пусната нова система за охлаждане на басейна за отработено ядрено гориво. Компанията TEPCO заявява, че с помощта на тази система се планира да се понижи температурата в басейна от 70 до 40 oC в течение на един месец.

 

3 юни

    На 3 юни в сградите на Първи енергоблок е направен оглед на помещенията с помощта на дистанционно управляем робот. В процеса на огледа в едно от помещенията е открита пукнатина в пода от която излизала пара. Измерена е ниво на радиация в близост до пукнатината на стойност 4 Sv/h. Това ниво на радиация е най-високото ниво регистрирано на промишлената  площадката на АЕЦ след аварията.

 

Декември 2011

    В средата на декември всичките три проблемни реактора са приведени в студено състояние. Ситуацията на АЕЦ Фукушима-1 е стабилна. Следващите по-сложни етапи от ликвидиране на аварията, свързани с извличане на разтопеното ядрено гориво от реакторите, японските специалисти отлагат за след 10 години.

 

Проведена евакуация

·                  На 11 Март правителството на Япония евакуирало населението от 3 километровата зона около АЕЦ Фукушима-1.

·                  На 12 Март евакуация била обявена в 10 километрова зона около авариралата централа.

·                  На 14 Март зоната на евакуация е разширена до 20 километра около централата. Хората живеещи в радиус от 20 до 30 километра трябвало да стоят само в закрити помещения.

·                  На 15 Март над атомната централа в радиус от 30 километра са забранени всички въздушни полети.

·                  На 24 Март зоната за евакуация е разширена до 30 километра.

·                  На 31 Март било предложено зоната за евакуация да се разшири до 40 километра, но това решение не било прието.

На 15 Март били евакуирани 185000 жители, а на 23 Март цифрата нараснала до 320 000, като тази цифра включвала и жителите евакуирани, заради цунамито.

Посолството на САЩ в Япония пуснало обръщение към американските граждани живеещи на територия 80 километра около Фукушима-1, с препоръка да напуснат тази територия като предпазна мярка.

Пострадали в резултат на аварията

11 март

В резултат на първия взрив са ранени и транспортирани в болница четирима работника. Пострадали са и двама работника на ремонтна организация. До този момент остават в неизвестност още двама служители на централата.

12 март

Един работник на централата с болки в сърдечната област бил хоспитализиран. Един служител на външна организация загубил съзнание и също бил хоспитализиран. Един работник на централата получил доза 106 mSv, която е по-висока от нормалната но по-малка от предвидената от МАГАТЕ доза за аварийни възстановителни работи. Работникът с повишената доза също бил хоспитализиран.

14 март

В резултат от втория взрив на Трети енергоблок, травма получили 11 служители на централата. Те били транспортирани на АЕЦ Фукушима-2, като само един от тях впоследствие бил хоспитализиран. Двама служители на централата, които работили с дихателни апарати на щитове за управление на първи и втори блок се почувствали зле и били изпратени на АЕЦ Фукушима-2 за изследвания.

22 март

Един служител бил ранен при монтажа на електрозахранването и бил транспортиран на АЕЦ Фукушима-2.

24 март

Трима работника, които изтегляли захранващ кабел , получили дози повече от 170 mSv. Двама от тях получили радиоактивно замърсяване на кожата на краката и били хоспитализирани.

30 март

На кота -1 в турбинно отделение на 4 енергоблок са намерени телата на двамата служители, изчезнали на 11 март.

14 мая

Работник от външна изпълнителна организация се оплакал от лошо самочувствие и бил прегледан в медицинският пункт на АЕЦ, където и загубил съзнание.Той бил спешно транспортиран в болницата на град Иваки, където починал.Според изявление на компанията TEPCO, 60-годишният работник не се е излагал на радиация и е починал от сърдечен удар.

3.5         Последствия от аварията

На 15 март правителството на Япония отправило молба в МАГАТЕ за оказване на поддръжка в сферата екологичния мониторинг и изследванията на въздействието на радиацията върху хората.

На 23 март в Токио били въведени ограничения на употребата на питейна вода от водопроводната мрежа от деца до една година. На следващия ден наложеното ограничение било снето, поради падане на концентрацията на йод-131.

Присъствие на Йод-131 и Цезий-137 било открито в мляко и спанак в перфектура Фукушима. Употребата на няколко типа продукти било забранено, въпреки нищожните концентрации на радиоактивни вещества в тях.

В проби на морска вода, взети на 22 и 23 март в 30 киломертовата зона около централата, бил открит йод-131 малко над допустимите норми, а концентрацията на Цезий-137 била много под допустимите норми.

В последствие се наблюдавало покачване на активността на водата в близост до централата. Така например на 29 март в проба взета на 330 метра от централата активността превишавала допустимата норма 3355 пъти.

През май 2012 година, по съдържанието на изотопи на Цезия водата на Токийския залив увеличила своята активност 13 пъти, като достигнала 397 Bq.

На 28 март в две от пет проби от почва на площадката на централата са открити незначителни количества Плутоний.

На 23 и 24 март следи от незначителни количества, нехарактерни за дадена местност радиоактивни вещества бяха засечени по целия свят в това число Западна Европа, САЩ, Канада, Русия и дори България.