Japán marad az atomenergia mellett

Csaknem harminc százalékkal ugrott meg Japán áramtermelési szektorának szén-dioxid-kibocsátása azt követően, hogy a tíz évvel ezelőtti fukusimai baleset nyomán leállították az összes atomerőművi blokkot az országban. Ha a szigetország karbonsemleges áramszektort akar kialakítani, nem nélkülözheti a nukleáris energiát, de csak a megfelelő biztonsági előírások betartása mellett.

Szakemberek a fukusimai atomerőmű 3-as reaktoránál 2019 februárjában Fotó: REUTERS/Issei Kato

Éppen tíz évvel ezelőtt következett be azon földrengések egyike, amelyikre világszerte talán a legtöbben emlékeznek. A Japán keleti partjaitól mintegy 130 kilométerre, a Csendes-óceán alatt rendkívüli erejű, sekély fészkű földrengés 2011. március 11-én a Richter-skálán 9-es magnitúdót ért el, a felszabadult energia nagysága szempontjából pedig a valaha mért negyedik legnagyobb volt.

Nemcsak a rettentő ereje és az azt követő szökőár, hanem a nyomában bekövetkezett nukleáris baleset miatt is emlékezetes ez a földrengés. Közvetlenül a nukleáris baleset miatt nem történt haláleset, de ennek elkerülése érdekében több mint százezer embert evakuáltak.

A szökőár mindent letarolt, amit ért
Fotó: Reuters

A cunami mintegy ötszáz négyzetkilométeren rombolta le a településeket, sodorta el a házakat, utakat, hidakat, vasutat, okozott súlyos károkat a közművekben, és csaknem húszezer emberéletet követelt.

Tartalékkal tervezés

A földrengés időpontjában a fukusimai atomerőmű hat forralóvizes reaktora közül a 4-es, 5-ös és 6-os karbantartás miatt nem működött, viszont az üzemelő 1-es, 2-es és 3-as reaktor a rengések kezdetekor automatikusan, az előírásoknak megfelelően leállt, ahogyan az ország észak-keleti részén lévő többi atomerőmű is (Onagava, Fukusima Daini, Tokai). A földrengés által okozott vízszintes talajfelszíni gyorsulás ugyan kismértékben meghaladta a térségben lévő atomerőművek tervezési alapjában szereplő méretezést, de nem tudni arról, hogy ez érdemi technológiai károsodáshoz vezetett volna, hiszen a méretezést megfelelő mérnöki tartalékkal végezték.

Az erőmű telephelye a katasztrófa negyedik évfordulóján
Fotó: Reuters

A Fukusima Daiicsit az 1960-as években tervezték, a szökőárvédelmet az akkori tudományos ismeretekkel összhangban elfogadhatónak tartották.

De 18 évvel a katasztrófa előtt új számítások jelentek meg a lehetséges legnagyobb földrengésről és a telephelyet érintő 15,7 méteres szökőár valószínűségéről. Ez az ismeret nem vezetett jelentős intézkedésekhez az atomerőműben.

A leállásokat követő 55. percben a földrengés által kiváltott, 14-15 méter magasságú szökőár érte el a fukusimai létesítményt, jóval átlépve a legfeljebb 5,7 méteres hullámokra tervezett védőgátakat. A szökőár súlyosan megrongálta a telephely berendezéseit, tönkretette a tengervízszivattyúkat, a tartalék dízelgenerátorokat, a reaktorok hűtőrendszerét, valamint elárasztotta a komplexum alsó szintjeit.

Nem elég leállítani

Ez azért okozott gondot, mert az atomreaktorok hiába álltak le, azokat továbbra is hűteni kellett, ugyanis a nukleáris üzemanyagban felhalmozódott hasadási termékek radioaktív bomlása továbbra is hőt termel. Annyit, hogy aktív hűtés nélkül az üzemanyag-kazetták néhány óra elteltével megolvadnak. Tehát a nukleáris reaktorok leállítása után létfontosságú a hűtővízellátás, ahogyan az üzemzavari áramellátás biztosítása is. Ha az atomerőmű külső villamoshálózati betáplálás nélkül marad, és a telephelyen lévő összes blokk leáll, az áramellátás csak veszélyhelyzeti aggregátorokról, jellemzően dízelgenerátorokról biztosítható. A szökőárt követően a fukusimai létesítményben megszűnt a külső áramellátás az alsó szinteken lévő tartalék dízelgenerátorok és elektromos rendszerek meghibásodása miatt. A villamos energia hiányában pedig leálltak a reaktorokat és a kiégett nukleárisüzemanyag-kazettákat tartalmazó, pihentető medencéket hűtő rendszerek.

A fukusimai atomerőmű 3-as reaktoránál még 2019 februárjában is adódott feladat
Fotó: Reuters/Issei Kato

Az 1-es, 2-es és 3-as reaktorban teljes zónaolvadás történt, az üzemanyag-kazetták megolvadtak az első négy nap alatt. Két hét elteltével ezekben a blokkban sikerült stabilizálni a hűtést a tengervíz felhasználásával, az úgynevezett hideg leállási állapotot csak december közepén jelentették be.

Utólagos intézkedések

A balesetet követően az összes japán atomerőművet leállították, és minden egyes blokkot felülvizsgáltak a működés, a biztonság és az újraindítás szempontjából. Ennek eredményeként a több mint 47 ezer MW kapacitást képviselő 55 blokkból 39-et működőképesnek, 16-ot pedig további működésre alkalmatlannak minősítettek, köztük a Fukusima Daiicsi 6-os és Fukusima Daini 4-es blokkját. A működőképesek közül kilenc már ismét üzemel, 16 indítása engedélyezésre vár.

Japánnak határozott célja visszaállítani a termelésbe a többi működőképes blokkot is, hiszen az atomerőművek leállítása nyomán kieső, mintegy 280 TWh áramtermelést egy ideig teljes egészében fosszilis forrásokkal tudták csak pótolni.

Emiatt a japán erőművi szektor éves szén-dioxid-kibocsátása 2010-ről 2012-re 28 százalékkal, 112 millió tonnával nőtt (377 millió tonnára), és a fosszilisek felhasználása hetven százalékra emelkedett.

Mivel a szigetország 2050-re zéróemissziós villamosenergia-termelési szektort szeretne kialakítani, ehhez az atomenergia alkalmazása elengedhetetlen – erről az energiaügyi miniszter, Kadzsijama Hirosi beszélt az év elején a Financial Timesnak. A villamosenergia-termelésen belül a nukleáris arányt a katasztrófa előtti nyolcvan százalékára emelnék az országban 2030-ra a működőképes blokkok újraindításával és akár új blokkok építésével – ez utóbbit a nehézipar vezetői is pártolják. Akkorra várhatóan 20-22 százalék lesz a nukleáris alapú villamosenergia-termelés súlya, 22-24 százalék a megújuló energiáé, 27 százalék a földgázé és 26 százalékos aránnyal még mindig megmarad a szénalapú áramtermelés.

A Hamaoka atomerőmű 5-ös blokkja. A létesítmény biztonságának megerősítésére legalább másfél milliárd dollárt költöttek a fukusimai események után
Fotó: Reuters

A baleset nyomán az Európai Nukleáris Biztonsági Hatóságok Csoportja (ENSREG) biztonsági felülvizsgálati módszertant dolgozott ki az Európában működő atomerőműveknek, a felülvizsgálatot elvégezték a paksi atomerőműben is.

A fukusimai tapasztalatok a magyarországi létesítmény kapacitásfenntartó beruházására vonatkozó megvalósítási szerződés előkészítésénél, a magyar követelmények összeállításánál már rendelkezésre álltak, így a Paks II projektbe minden olyan biztonsági rendszert beépítenek, amelyek alapján az új blokkok megfelelnek a legszigorúbb nemzetközi követelményeknek is.

Csernobil szennyezésének a tizede

Folyamatos feladat volt a radioaktív anyagok kibocsátásának megakadályozása is. Ezt nehezítette, hogy a sérülések következtében több száz kilogramm hidrogén keletkezett, amit nem kezeltek megfelelően, ezért több alkalommal berobbant, emiatt jelentős mennyiségű légnemű radioaktív hasadási termék (főként jód és cézium) került a környezetbe. A sérült szerkezeteken keresztül közvetlenül a tengerbe is jelentős mennyiségű radioaktív víz került. A japán Nukleáris és Ipari Biztonsági Ügynökség becslése szerint a csernobili katasztrófa radioaktív szennyezésének körülbelül a tizede került a környezetbe a fukusimai baleset után, más szervezetek azonban ennek akár a kétszeresét számították.