Fukushima Daiichi update mei 2012

Origineel gepubliceerd op de site van Agentschap NL.

De laatste ontwikkelingen en maatregelen rond de ontmanteling van de kerncentrale Fukushima Daiichi.

Stilleggen en ontmantelen
Op 19 april 2012 kondigde TEPCO aan dat de Fukushima Daiichi reactoren één tot en met vier nu formeel ‘gedecommissioneerd’ ofwel ‘abolished ‘ zijn (1). Deze aankondiging riep verontwaardiging op bij de bewoners in de directe omgeving van de reactoren (2). Sinds de cold shutdown in december is er immers nog geen sprake van een stabiele situatie. De centrale ligt wel stil, maar is nog niet ontmanteld. Allereerst is er de radioactiviteit die de omgeving nog tientallen jaren grotendeels onbewoonbaar zal maken. Bovendien hebben er recent nog verschillende incidenten plaatsgevonden, zoals lekkage van hoog radioactief water, tijdelijke onderbreking van het koelsysteem dat een verdere meltdown moet voorkomen en hapering van de stikstofinjectie in de reactor pressure vessels (RPVs) die een nieuwe waterstofexplosie moeten voorkomen.

Een belangrijk issue blijft de conditie van reactoren, reactorgebouwen en opslagbassins met gebruikte en ongebruikte splijtstofstaven, de zogeheten spent fuel pools/SFP. De grote vraag is of ze bestand zijn tegen een nieuwe grote aardbeving of tsunami.

Gebruikte splijtstofstaven in het opslagbassin van reactorgebouw vier
In maart begon TEPCO met de inspectie van het opslagbassin van reactorgebouw vier ter voorbereiding op de verwijdering van de gebruikte staven. Met behulp van een onderwaterrobot is geconstateerd dat de staven niet beschadigd of vervormd zijn. Wel zijn er brokstukken van de staalconstructie en andere objecten aangetroffen, die na de waterstofexplosie in dit gebouw in het bassin op de rekken met staven terecht zijn gekomen. Dit materiaal om en in het bassin moet eerst verwijderd worden, voordat de staven verwijderd kunnen worden (3).

Begin april bezocht de Amerikaanse senator Ron Wyden, lid van de senaatscommissie voor energie, Fukushima Daiichi. Na zijn bezoek toonde hij zich vooral bezorgd over het opslagbassin van reactorgebouw vier. Het water van alle bassins, inclusief dat van dit reactorgebouw, wordt stabiel ontzilt en gekoeld. Maar dit bassin is vorig jaar mogelijk ook beschadigd door de waterstofexplosie en daarmee kwetsbaar bij een nieuwe krachtige aardbeving.

De senator schreef een brief aan de Japanse ambassadeur in de VS, Ichiro Fujisaki, de Amerikaanse minister van buitenlandse zaken Hillary Clinton, energieminister Steven Chu en de voorzitter van de Nuclear Regulatory Commission (NRC), Gregory Jaczko, over de ernst van de situatie rond reactorgebouw vier. Hij heeft er bij Japan op aangedrongen hulp door de VS en andere landen te accepteren (4).

De laatste tijd zijn de voorspellingen van aardbevingen in Japan sterk bijgesteld, mede als gevolg van de ontdekking van een nieuwe breuklijn ten zuidoosten van Japan. Onderzoekers van de University of Tokyo berekenden onlangs een kans van zeventig procent op een zogeheten ‘M 7,0 aardbeving’ binnen vier jaar in Tokyo en 98 procent in de komende dertig jaar (5). Daarop heeft de Tokyo Metropolitan Government nieuwe berekeningen gepubliceerd over de effecten van een M 7,3 aardbeving direct onder Tokyo. Deze zal volgens deze berekeningen 9,700 dodelijke slachtoffers veroorzaken. Bijna 400.000 gebouwen zullen instorten en nog eens 200.000 gebouwen aan vuur ten prooi vallen (6).

Verschillende blogs hebben nu de uitspraken van de nucleaire en aardbevingsexperts en instanties bijeengebracht. Ze luiden de alarmklok. Omdat het bassin van reactorgebouw vier in tegenstelling tot de reactoren zelf geen extra omhullende bescherming heeft en deels bloot staat aan de omgeving, zou het leeglopen van het bassin door scheuren in de wanden een nucleaire explosie kunnen opleveren van grotere omvang dan die van Tsjernobyl, aldus de bloggers (7).

TEPCO maakte eind april bekend dat het maatregelen genomen heeft, waardoor het opslagbassin niet zal instorten bij een nieuwe aardbeving (8).

Omhulling reactorgebouw vier
Voordat de splijtstofstaven uit het bassin van reactorgebouw vier worden gehaald, plaatsen bouwers een omhulling op het reactorgebouw. TEPCO begon op 17 april met de bouw. Een dergelijke omhulling is ook rond het beschadigde reactorgebouw één aangebracht. Via NISA heeft TEPCO details over deze omhulling bekend gemaakt. In de vorm van een omgekeerde L wordt een staalconstructie over een deel van het dak van reactorgebouw vier geplaatst (zie figuur 1). In deze constructie komt een kraan voor de verwijdering van de staven. Deze 51 meter hoge staalconstructie wordt afgedekt met stalen platen en moet in juni gereed zijn. Ook wordt een luchtfiltersysteem geïnstalleerd om verspreiding van radioactiviteit in de omgeving te voorkomen. De verwijdering van de meer dan 1.500 staven is gepland voor 2013.

Figuur 1. Geplande omhulling van reactorgebouw vier. (Bron: NISA).

Gezamenlijk opslagbassin

Op dit moment wordt gewerkt aan het herstel van het gezamenlijk bassin voor de opslag van gebruikte staven, zodat de daar aanwezige staven verwijderd kunnen worden en opgeslagen in zogenaamde “dry casks”. Deze worden op hun beurt opgeslagen in een speciale faciliteit. Eind juni moet het ontwerp van deze faciliteit gereed zijn. De verwijdering van de staven moet dan eind 2012 klaar zijn. In dit bassin zullen de staven uit de andere opslagbassins een aantal jaren worden opgeslagen.

Opslagbassin in reactorgebouw 3
Op 16 april 2012 gaf TEPCO onderwaterbeelden vrij van het opslagbassin in reactorgebouw drie. Op de foto’s zijn verwrongen staalconstructies en delen van een kraan voor het verwijderen van splijtstofstaven uit het waterbassin zichtbaar. Na de waterstofexplosie in dit reactorgebouw in maart 2011 zijn delen van de dak- en staalconstructie en apparatuur in het bassin terechtgekomen. De beelden van de onderwatercamera moeten helpen bij het opstellen van een plan voor de verwijdering van al deze materialen uit het bassin, conform het langetermijnplan voor de ontmanteling van de reactoren.

PCV in reactorgebouw 2
TEPCO heeft een robot van Topy Industries in de suppression pool van het PCV in reactorgebouw twee onderzoek laten doen naar de oorzaak van de lekkages. De robot heeft nog niet kunnen ontdekken waar die zich in het vat bevinden. Om de splijtstof te kunnen verwijderen moet het vat gevuld zijn met water om de radioactieve straling zoveel mogelijk te blokkeren. Daarvoor moeten echter eerst de lekken in het vat gerepareerd worden. Op dit moment wordt er continu tweehonderd ton water per dag in het PCV geïnjecteerd om de koeling op gang te houden. Ook in reactoren één en drie zullen deze inspecties plaatsvinden.

Recente maatregelen
In maart werd een aantal maatregelen genomen om de cold shutdown status van de reactoren één tot en met drie te handhaven. Allereerst werd vastgesteld dat het waterniveau in de PCV van reactor twee ongeveer zestig centimeter en de temperatuur vijftig graden Celsius. Er zijn plannen voor een nieuw systeem van thermometers voor reactor twee. TEPCO heeft recent vastgesteld dat het mogelijk is om nieuwe thermometers te installeren. Ook is de planning voor de installatie van een geavanceerd waterbehandelingssysteem (ALPS) afgerond. Hiervoor moet het terrein deels vrijgemaakt worden van bomen en moet grond verwijderd worden. Met het nieuwe systeem zal de hoeveelheid alfa- en gamma-nuclidedeeltjes teruggebracht worden tot onder het detectieniveau. Voor beta-deeltjes kan het niveau verlaagd worden tot onder de officiële limiet. Op dit moment heeft TEPCO een wateropslagcapaciteit van 165.000 ton, waarvan 125.000 ton benut is. Er zijn plannen gemaakt voor verdere uitbreiding tot 205.000 ton water.

Voor de lange termijn opslag van het water afkomstig van de nabehandeling van het verontreinigde koelwater zijn allerlei testen gedaan. Hiertoe zijn er monsters gezonden naar de JAEA voor analyse van de concentraties van radioactief materiaal (Co-60, Cs-137 en andere nucliden). Bovendien zijn er analyses gemaakt van monsters van het voorbehandelingssysteem dat vaste deeltjes met behulp van microgolven verkleint.

Er zijn maatregelen genomen om de zeebodem bij het waterinnamepunt verder te verharden en de fijnslibschermen ter hoogte van reactor vijf en zes aan te passen zodat ze permanent kunnen functioneren. Bij reactor drie is nu ook een systeem geïnstalleerd dat de gassamenstelling van de PCV van reactor twee meet. In reactor één en drie werkt dit systeem al. Verlaging van de stralingsdosis op het terrein van de centrales hoopt TEPCO te bereiken door afdekking met waterwerende plastic folie. Voor de detectie van abnormale radioactieve straling wordt de omgeving van de meetposten vrijgemaakt van bomen. De hoeveelheid verspreid liggende materialen en rommel rond reactor één tot en met vier is geïnventariseerd. Voor reiniging van de grond worden tot mei verschillende methoden beproefd, waaronder behandeling met droogijs en het onder hoge druk wassen van asfalt, grasvelden en hellingen.

Er zijn verschillende plannen gemaakt voor de verwijdering van radioactief materiaal in de gebouwen en er zijn methoden ontwikkeld voor de inspectie en reparatie van de lekken in het PCV.

Lange termijn
Voor de lange termijn zijn er nog geen officiële plannen met de locatie van de kerncentrale. Er zijn wel ideeën. Architect Katsuhiro Miyamoto lanceerde onlangs tijdens een tentoonstelling zijn idee om de centrales te veranderen in Shinto schrijnen (zie figuur 2).