Paul op den Brouw, NOST Tokyo
Origineel gepubliceerd op de site van Agentschap NL.
Samenvatting
Elektriciteitsbedrijf TEPCO is bezig met stap twee uit de roadmap naar een colt shutdown van de kerncentrale Fukushima Daiichi, die op 11 maart j.l. zwaar getroffen werd door de grote aardbeving en de daaropvolgende tsunami. Het onder controle krijgen van de reactoren vordert traag. Er komt steeds meer aandacht voor de hoeveelheid vrijgekomen radioactiviteit. Aan hoeveel zijn mens, dier, lucht, water en bodem precies blootgesteld?
Cold shutdown
Sinds een maand is elektriciteitsbedrijf TEPCO bezig met stap twee uit de roadmap op weg naar een colt shutdown van de reactoren 1, 2 en 3 van de kerncentrale Fukushima Daiichi in midden januari 2012. Daarvoor zal de temperatuur in de reactor pressure vessels (RPV) en de containment vessels (CV) beneden de 100 °C moeten worden gehouden. De reactorkernen van deze units worden momenteel dan ook gekoeld door een koelingsysteem dat opereert in een min of meer gesloten circuit. Daarnaast wordt er nog steeds stikstof geïnjecteerd in reactoren 1 en 2 om de kans op waterstofexplosies te minimaliseren.
De zuivering van het radioactief verontreinigde koelwater heeft veel vertraging ondervonden door verschillende problemen met de installaties, waaronder lekkages in de wirwar van vier kilometer slangen. Water met een laag stralingsniveau wordt door de installaties geleid van het Franse bedrijf Areva en het Amerikaanse bedrijf Kurion Inc, een behandelaar van radioactief afval. Op 17 augustus is de stap gezet naar de behandeling van water met een hoger stralingsniveau. Volgens TEPCO zal de toevoeging van Sarry (Simplified Active Water Retrieve and Recovery System, ontwikkeld door Toshiba en een ander bedrijf), de verwerkingssnelheid op 90 procent brengen. Dit systeem neemt de zuivering over als de andere systemen falen. Voor die tijd lag het operationele rendement op slechts 66 procent als gevolg van lekkages en pompen die niet werkten. Tussen 10 juni en 13 augustus zijn er 32 problemen met het systeem opgelost gedurende de “trial runs” en “full scale operation”. Tot aan 9 augustus is er ongeveer 42.000 ton water gezuiverd, terwijl er nog zo’n 120.000 ton aanwezig is in de kelders van de turbinegebouwen en op andere plaatsen. Tegen het einde van dit jaar had TEPCO zich ten doel gesteld 200.000 ton gezuiverd te hebben. Het ziet er nu naar uit dat dat te optimistisch is. Als het niveau op 90 procent gehandhaafd kan worden is 195.000 ton haalbaar.
Voor een cold shutdown moet er meer water worden geïnjecteerd, maar dat zorgt voor meer radioactief verontreinigd water dat uit de RPVs en CVs lekt. Teveel radioactief water dat niet verwerkt kan worden leidt tot verontreiniging van de bodem, het grondwater en het nabij gelegen zeewater. Er wordt momenteel ongeveer 4 ton water per uur in de reactoren 1 en 2 gepompt. In reactor 3, die heter is, wordt ruim 9 ton water per uur gepompt. Toch is de temperatuur bij de bodem van deze reactoren niet veel lager dan 100 °C geworden. Omdat men niet echt weet waar precies het gesmolten materiaal van de brandstofstaven aanwezig is – onder in het RPV of doorgesmolten tot in het het CV – zeggen de temperatuurmetingen niet zoveel.
Voor de spent fuel pools heeft TEPCO – naar eigen zeggen – een cold shutdown bereikt door bij elk bassin van de reactoren 1 t/m 4 een speciaal circulatiesysteem met warmtewisselaar te plaatsen. Het water in de bassins is nu ongeveer 40 °C. Binnenkort wil TEPCO een systeem installeren dat het zout uit het water kan verwijderen. Daarna kan bekeken worden hoe de deels gesmolten brandstofstaven uit het bassin gehaald kunnen worden (1).
Beperking radioactieve uitstoot
Nuclear and Industrial Safety Agency (NISA) wil het stralingsniveau op het terrein van de centrale terugbrengen van 1,7 naar 1 millisievert per jaar. Men is daarom recentelijk begonnen met het plaatsen van een omhulsel over de behuizing van reactorgebouw 1. Allereerst wordt er een stalen frame om de behuizing gebouwd en daarover heen zal een bepaald soort luchtdicht membraan worden geplaatst. Het plaatsen van deze cover moet de verspreiding van radioactieve materialen tegengaan en regenwater buiten houden. Eind september zou de cover geplaatst moeten zijn. Dergelijke afdekkingen worden ook bestudeerd voor reactorgebouwen 3 en 4.
Tegenmaatregelen tegen nieuwe aardbeving en tsunami
Eind juli waren alle tegenmaatregelen tegen een nieuwe aardbeving of tsunami, zoals stabiele stroomvoorziening, beschermde injectielijnen, seismische bestendigheid, structurele integriteit van de bassins en andere ondersteunende constructies uitgevoerd.
Werkomstandigheden
Nog steeds hinderen hoge stralingsniveaus het werk dat gedaan moet worden in de reactorgebouwen. Begin augustus zijn er waarden gemeten in reactorgebouw 1 van meer dan 5 sievert/uur. Volgens TEPCO heeft er in een vroeg stadium al een meltdown plaatsgevonden in unit 1. De kans is aanwezig dat dit ook het geval is geweest voor reactoren 2 en 3. Dit kan de hoge waarden verklaren. Al eerder is de limiet voor mensen die werken aan het weer onder controle krijgen van de reactoren verhoogd van 100 millisievert per 5 jaar naar 250 millisievert in 5 jaar.
Vanwege de hoge buitentemperaturen hebben TEPCO, Toshiba, Kajima Corp., Shimizu Corp. een zestiental rustplaatsen met airconditioners opgezet. Tot nu toe zijn veertig werknemers in de kerncentrale met een zonnesteek afgevoerd naar het ziekenhuis.
Vrijgekomen radioactiviteit
Tot nu toe werd beweerd dat het System for Prediction of Environment Emergency Dose Information (SPEEDI/het Japanse systeem voor de simulatie en voorspelling van radioactieve bedreigingen) niet goed heeft gewerkt. In tegenstelling tot wat eerder werd gesuggereerd is gebleken dat SPEEDI wel degelijk vanaf het begin van de ramp heeft gewerkt. Degenen die verantwoordelijk waren voor het ventileren van de overdruk in de reactoren hebben echter geen rekening gehouden met de voorspellingen van het systeem. Het voorspelde dat een lagere school direct in het pad van de radioactieve pluim zou komen te liggen. Niemand heeft daar actie op genomen. Bij deze school in Namie waren op dat moment 400 ouders, kinderen en leraren bijeen. Onbekend is aan hoeveel straling deze mensen zijn blootgesteld. Achteraf blijken vooral misvattingen over wat dit € 110 miljoen kostende systeem precies doet tot het negeren van de voorspelling te hebben geleid.
Volgens TEPCO is in juli de hoeveelheid radioactief materiaal die uit de kerncentrale lekt afgenomen. De hoeveelheid die is vrij gekomen tussen 26 juli en 12 augustus is 1 tienmiljoenste van de hoeveelheid die direct na het begin van de kernramp op 11 maart weglekte. De hoogste waarde gemeten in deze laatste periode is 100 miljoen Becquerel/uur, wat omgerekend neerkomt op een niveau van 0,4 millisievert op jaarbasis rond de centrale. De nauwkeurigheid van deze berekening is niet bijzonder groot omdat deze gebaseerd is op metingen in de lucht bij de westelijke ingang van de kerncentrale. Op 19 juli was sprake van 1 miljard Bq/u met een geschat stralingsniveau van 1,7 millisievert per in jaar in de directe omgeving.
Ook de Nuclear Safety Commission (NSC) heeft nieuwe cijfers bekend gemaakt over de hoeveelheid vrijgekomen jodium-131 en cesium-137. In de periode van 12 maart tot 5 april is een totaal van 570.000 terabecquerel (TBq) aan radioactief materiaal uit de reactoren gelekt. In een eerdere berekening in april gaf NSC een totaalwaarde van 630.000 TBq. Op 6 juni zei NSA dat er tussen 11 en 16 maart 770.000 TBq aan radioactief materiaal was vrijgekomen. De naar beneden bijgestelde cijfers zijn verkregen door analyse van nieuwe meetgegevens van straling bij verschillende monitoring locaties en metingen van de hoeveelheid straling in de lucht. De NSC concludeert dat de grootste hoeveelheid radioactief materiaal vrijkwam op 15 maart tussen 1 en 5 uur ’s middags toen de waterstofexplosies in reactor 2 en 4 plaatsvonden. Dit tijdstip wijkt niet af van dat genoemd in het eerdere rapport van NSC. De neerwaartse bijstelling is opvallend. Het Japan Atomic Energy Agency (JAEA) heeft vertrouwen in de cijfers die niet veel afwijken van eerdere rapportages.
Verspreiding radioactiviteit
Mede als gevolg van de ontdekking van diverse hotspots van radioactiviteit ver verwijderd van Fukushima Daiichi is MEXT (Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology) bezig met een uitgebreid onderzoek naar de verspreiding van de radioactiviteit over Japan. In 22 prefecturen worden metingen op 150 tot 300 hoogte in de lucht met gedaan met behulp van helikopters. Met deze gegevens zullen de geschatte waarden dichter bij de grond worden bijgesteld. In Fukushima en drie andere prefecturen is het onderzoek al gedaan. In augustus wordt begonnen met drie andere en de laatste vijftien, waaronder Tokio volgen in september.
Het milieuministerie gaat in de no-go zone rond Fukushima Daiichi het radioactieve afval meten en MEXT gaat 250 apparaten installeren voor het meten van radioactiviteit in de 47 prefecturen. Tot nu toe heeft elke prefectuur slechts een zo’n apparaat (2,3,4).
Bronnen
1. JAIF: http://www.jaif.or.jp/english/.
2. Japan Times: http://www.japantimes.co.jp/news.html.
3. Nikkei.com: http://e.nikkei.com/e/ac/regtop.aspx.
4. MEXT: http://www.mext.go.jp/english/.
