Fukushima po awarii elektrowni Daiichi

Transkrypt

1 Fukushima po awarii elektrowni Daiichi Ludwik Dobrzyński Dział Edukacji i Szkoleń NCBJ 9th Int. School on Nuclear Power, Warszawa, 2017

2 Co się stało w elektrowni jądrowej Daiichi? Silne trzęsienie Ziemi spowodowało, że Ziemia została przesunięta o 20 m na terenie ok. 800 km, a energia wyzwolona w trzęsieniu Ziemi była razy większa niż bomba, która unicestwiła Hiroszimę Kompleks 6 reaktorów mógł dostarczać ponad MW energii elektrycznej. Z sześciu reaktorów trzy (4, 5 i 6) były wyłączone w czasie tsunami, choć w ich basenach przechowawczych znajdowało się wypalone paliwo. Pracujące reaktory wyłączyły się automatycznie w chwili trzęsienia Ziemi, które jednak zniszczyło linie energetyczne, natomiast włączyło się zasilanie awaryjne z silników Diesla

3 Tsunami Powstałe w wyniku trzęsienia Ziemi Tsunami zmyło zbiorniki z ropą i spowodowało wyłączenie silników Brak chłodzenia spowodował podwyższenie temperatury paliwa i jego stopienie Do chłodzenia rdzeni użyto wody morskiej, co przesądziło definitywnie o przyszłym losie reaktorów Wysoka temperatura pary wodnej w reakcji z cyrkonowymi koszulkami paliwa spowodowała wydobywanie się wodoru i ostatecznie jego eksplozję. Wodór gromadził się także w towarzyszących budynkach i w końcu tam też eksplodował Rząd Japonii zarządził ewakuację ludności, w tym szpitali, w promieniu 20 km od elektrowni, a następnie zarządził ograniczenia w spożywaniu pokarmów

4 zestaw fotografii: prof. A.Strupczewski

5 Dramat Fukushimy: ludzie ofiar trzęsienia ziemi i tsunami 2601 mieszkańców zaginionych (dane z ) 3089 zgonów związanych z tragedią (dane Reconstruction Agency z 31marca 2014). Liczba ta obejmuje zmarłych w trakcie przesiedlenia, w tym z powodu braku opieki medycznej pacjentów transportowanych ze szpitali, a ponad 1600 z powodu stresu przesiedleńczego (G.Saji, 2015)

6 Dramat Fukuszimy: straty materialne domów mieszkalnych w całości zniszczonych domów w połowie zniszczonych domów częściowo zniszczonych Zniszczonych niezamieszkałych budynków Łącznie oznacza to zniszczenia ponad 1,1 mln budynków! Drogi zniszczone w 4198 miejscach 116 mostów 29 linii kolejowych

7 Dramatu elektrowni Daii-chi można było uniknąć 29 lutego 2017 r. sąd rozpatrujący winę głównych menadżerów TEPCO zwrócił uwagę, że TEPCO powinno być przygotowane na falę tsunami o wysokości 15,7 m, przewidzianą przez Rządową Długofalową Ocenę Aktywności Sejsmicznej już w 2008 r. Informację tę przekazano zarządzającym TEPCO w roku 2009 Jak się okazuje, analitycy TEPCO też doszli do tego wniosku, ale czekali na jego potwierdzenie przez jakiś instytut

8 Istotne uwolnienia lotne z reaktora jądrowego Najważniejszymi uwolnieniami z punktu widzenia zdrowia ochrony radiologicznej - są: Cs-134 (20,6 lat), Cs-137 (30,1 lat), Cs-135 (2,3 mln lat) oraz Cs-136 (13,2 dni) I-131 (8,02 dni), I-132 (2,30 h), pochodzący z rozpadu Te-132 oraz I-133 (20,9 h); Te-129/Te-129 (33,6 d/1,16 h) oraz Te-132/I-132 (3,23 d/2,30 h). Te-132 rozpada się w środowisku lub, po wchłonięciu, w ciele człowieka I-132 co wnosi dawkę na tarczycę Inne, jak Br, Rb, Sb, np. Sb-125 (2,76 lat)

9 Fragmenty rozszczepienia o słabej lotności i nielotne Sr, Y, szczególnie Sr-89 (50,6 d) oraz Sr-90/Y-90 (28,8 lat/2,67 d; Nb-95 (35,0 d); Ru; La-140 (1,68 d); Ce-144 (285 d) i Ce-141 (32,5 d); Eu-154 i Eu-155 Nielotne to Zr, Nd i Pr. Aktynowce: U i Np, które zachowują się podobnie do produktów o słabej lotności, Pu-239, Pu-240 ( lat i 6560 lat); Pu-238 (87,7 lat); Pu-241 (14,3 lat), przekształcający się do Am-241 (433 lat). Izotopy plutonu zachowują się jak nielotne fragmenty rozszczepienia

10 Podstawowe ścieżki ekspozycji po wypadku jądrowym reaktora Źródło: IAEA 2015, t. 4/5

11 Mechanizm osadzania izotopów w ziemi i/lub morzu Z raportu IAEA 2015 cz. 4/5

12 Procedure Computed Tomography (CT)- Abdomen and Pelvis Computed Tomography (CT)- Abdomen and Pelvis, repeated with and without contrast material Computed Tomography (CT)- Colonography Intravenous Pyelogram (IVP) Computed Tomography (CT)-Head Computed Tomography (CT)-Spine Computed Tomography (CT)-Chest Radiography-Chest Intraoral X-ray Coronary Computed Tomography Angiography (CTA) Cardiac SPECT (Myocardial Perfusion) Positron Emission Tomography Computed Tomography (PET/CT) Bone Densitometry (DEXA) Mammography Przybliżone dawki efektywne dla dorosłych 10 msv 20 msv 6 msv 3 msv 2 msv 6 msv 7 msv 0.1 msv msv 12 msv 9.3 msv 25 msv msv 0.4 msv Ocena dawek. Czy są duże? [Raport UNSCEAR 2013] duże?[unscear 2013]

13 Tsutomu Yamaguchi-san Jeden z nielicznych (jedyny certyfikowany przez rząd Japonii) przeżył bombardowania zarówno Hiroszimy (odniósł silne poparzenia ciała) jak i Nagasaki trzy dni później. Zmarł w wieku 93 lat. Stanowi on przykład, że napromienienie nie musi się wiązać ze skróceniem czasu życia

14 Dawki efektywne (w msv) u dzieci w pierwszym roku po katastrofie Źródło: IAEA 2015, t. 4/5

15 Rozkład dawek efektywnych wśród pracowników elektrowni w okresie marzec 2011 marzec 2012

16 IAEA_2015: gęstość depozycji Cs-137 (normalizowana do )

17 Depozycja Jodu-131 (a) Badania z powietrza i (b) z próbek gruntu (normalizacja do ) Źródło: IAEA 2015, t. 4/5

18 Rozkład średnich dawek efektywnych (w msv/rok) od skażeń w roku 2012 Źródło: IAEA 2015, t. 4/5

19 Rozkład dawki równoważnej dla ludności w roku 2011 w Date oraz Iwaki Źródło: IAEA 2015

20 Z Raportu UNSCEAR 2013 Zgodnie z raportami TEPCO średnia dawka efektywna dla pracujących przez pierwsze 19 miesięcy po awarii wyniosła ok. 10 msv. 173 pracowników (ok. 0,7%)otrzymało dawki efektywne powyżej 100 msv. Największą dawkę efektywną otrzymał jeden pracownik TEPCO, który otrzymał też największą obciążającą dawkę efektywną 590 msv, związaną z wchłonięciem (dawka wewnętrzna). Niezależna ocena UNSCEAR dawek związanych z ekspozycją wewnętrzną 12 pracowników powyżej 100 msv (obciążająca dawka efektywna) potwierdziła, że dawka pochłonięta na tarczycę od wchłonięcia I-131 była w granicach 2-12 Gy

21 Z raportu UNSCEAR 2013 (c.d.) Komitet stwierdził, iż oczekiwane efekty zdrowotne, związane z wypadkiem, będą, ze względu na znacznie niższe dawki dla personelu i ludności, znacznie mniejsze niż po Czarnobylu. Nie oczekuje się wzrostu liczby spontanicznych aborcji, poronień, śmiertelności prenatalnej, uszkodzeń i opóźnień rozwojowych wskutek dawki otrzymanej w okresie ciąży Nie oczekuje się wzrostu białaczek oraz raków piersi (najczęstsze raki radiogenne), a także innych raków litych. Dotyczy to także raków tarczycy Choć wśród 173 pracowników, którzy otrzymali dawki ponad 100 msv, można oczekiwać pojawienia się 2-3 nadmiarowych nowotworów, wykrywalność tych raków radiogennych będzie słaba

22 UNSCEAR 2013 i 2016 W raporcie stwierdza się, że u dzieci najsilniej napromienionych może wystąpić rak tarczycy. Generalnie jednak dawki były znacznie niższe niż po awarii w Czarnobylu więc prawdopodobieństwo takiej sytuacji jest niskie Efekty w ziemskich i morskich ekosystemach powinny być przejściowe i zlokalizowane

23 2015 r.

24 Po wypadku: akcja w terenie Ministerstwo Środowiska ogłosiło 31 marca 2014 r., że w 12 prefekturach wokół Fukuszimy zostało składowanych już 20 milionów ton ruin oraz 10 milionów ton osadów, spowodowanych tsunami. Skażenia radioaktywne w oczywisty sposób spowalniają akcję oczyszczania terenu

25 Tragedia Fukuszimy: przesiedleńcy W styczniu i lutym 2014 przeprowadzono badania stanu rodzin. Na ankietę odpowiedziało tylko osób. Ponad połowa żyje w miejscu przesiedlenia Prawie połowa rodzin żyje rozseparowana w 2 (33%), 3 (12,1%), 4 (2,9%), a nawet >5 miejscach Niemal połowa chce wrócić do swych dawnych miejsc zamieszkania ¼ chce pozostać tam, gdzie jest teraz 67% wykazuje zaburzenia psychiczne lub fizyczne i podkreśla stresujące warunki życia Do lipca 2014 aż 129 osób popełniło samobójstwo Głównym czynnikiem stresu jest strach przed promieniowaniem

26 Przewidywania w r. 2015

27 Kawauchi City: Lokalna stacja pomiarowa skażeń żywności

28 Kawauchi City: Lunch szkolny musi być codziennie badany Stacja dysponuje trzema licznikami scyntylacyjnymi w masywnych obudowach z ołowiu i jednym detektorem germanowym

29 Publiczne wysłuchanie ludzi z gmin wokół Kawauchi City

30 Terumi Hangai animator spotkania w Ryozen Satoyama School

31 Kilka informacji z wysłuchania Nie można sprzedawać żywności o skażeniu ponad 100 Bq/kg; istnieje sprzeczność między pozwoleniem na sprzedaż, a potrzebami konsumpcyjnymi Ludzie chcą jeść nawet skażoną żywność, gdyż stanowi to część ich kultury Potencjalny utracony czas życia z powodu jedzenia skażonej żywności: 10 s/ 100 Bq lub 0.5 s/bq cezu. Pojęcie utraconego czasu życia przemawia do wyobraźni Uczestnicy spotkania proponują zwiększyć graniczną aktywność właściwą do 1000 Bq/kg dla dorosłych i 100 Bq/kg dla dzieci

32 Obiad z żywnością (mięso dzika) o aktywności właściwej ok. 800 Bq/kg

33 Czasem udaje się utrzymać pałeczki we właściwej pozycji

34 Dr. Sae Ochi: Head of Internal at Soma Central Hospital (Fukushima) Stres związany ze strachem ma większe skutki niż otrzymana dawka promieniowania Bardzo istotna jest aktywność życiowa

35 Moje trzy grosze (jako uczestnika kolejnych sesji UNSCEARu)

36 Centrum Informacyjne o Dekontaminacji: Dekontaminacja budynków i gleby

37 Idea dekontaminacji terenu

38 Hitoshi Aoki, Centrum Informacyjne o Dekontaminacji Na miejscu w NPP Daiichi zgromadzono ton wody, z których połowa została oczyszczona z cezu, strontu i 60 innych pierwiastków, ale tryt nie został wyeliminowany. Druga połowa wody miała zostać oczyszczona do maja 2015 r. Zgromadzono ponadto 50 ton wody używanej do chłodzenia reaktorów oraz gromadzi się 350 ton/dzień wody gruntowej. Prowadzone są negocjacje z towarzystwem rybołówstwa dot. możliwości wlania oczyszczonej wody do oceanu.

39 Dekontaminacja gruntu [Shunichi Yamashita, Fear is a Killer, New Scientist, Retrospective, ]

40 Po zdjęciu 5 cm gruntu Autor zdjęć: James Withlow Delano Moja fotografia z autobusu do elektrowni

41 Z wywiadu z prof. Shunichi Yamashita (2016 r.) ekspertem z zakresu ochrony radiologicznej Fukushima to nie tylko zdarzenie jądrowe to także nieszczęście informacyjne. Przed 2011 r. panował w Japonii mit, ze energetyka jadrowa jest całkowicie bezpieczna. Po Fukushimie zapanował inny mit: Fukushima to drugi Czarnobyl, a wszyscy zachorują na raka. Pojechałem do prefektury, aby służyć swym doświadczeniem w ochronie radiologicznej. / / Radiofobia stała się wielkim problemem społecznym / / ludzie stracili zaufanie do ekspertów. Jestem jednym z takich ekspertów. Jest obecnie rzeczą jasną, że dzięki ewakuacji i kontroli promieniotwórczości żywności, dawki dla społeczeństwa były znacznie poniżej 100 msv. Podczas wypadku ponad 99% okolicznej ludności dostało poniżej 5 msv, a największa dawka wyniosła tylko 25 msv.

42 Fukushima fear of radiation killed people. Z prezentacji R.Hargravesa Radiation safe within limits

43 Problem raków tarczycy (dalszy ciąg wywiadu) Dawki na tarczycę u dzieci wyniosły kilka msv, niemniej jednak postanowiono prowadzić masowe badania przesiewowe co dwa lata. Zrobiono to u ponad dzieci w latach Mieliśmy nadzieję, że to upewni ludzi. Problem jednak w tym, że ze wzrostem liczby badań przesiewowych rośnie liczba wykrytych guzków, które nie mają nic wspólnego z promieniowaniem jonizującym. Tego nie rozumieją ani media ani przeciętni ludzie. To spowodowało, że kiedy opublikowaliśmy znalezienie 113 raków tarczycy, wszystkie nagłówki krzyczały o niebotycznym 30-krotnym wzroście tych raków

44 Rak tarczycy a nadmiar badań przesiewowych w Korei Płd. Ahn et al., Korea s Thyroid-Cancer Epidemic Screening and Overdignosis, New England J. Med.,Nov. 6, 2014,

45 Zapadalność na raka tarczycy (z poprawką na wiek)

46 Rozkład log-normalny aktywności I-131 w mleku w 1-ym miesiącu oraz warzyw liściastych w pierwszych 3 miesiącach od awarii Źródło: IAEA 2015, t. 4/5

47 Rozkład log-normalny dla Cs-134+Cs-137 w grzybach przez 12 miesięcy od awarii Źródło: IAEA 2015, t. 4/5

48 Rozkład prawdopodobieństwa dla dawek zaabsorbowanych w tarczycy Źródło: IAEA 2015, t. 4/5

49 D-Shuttle Project - Fukushima High School: prof. Ohtsura Niwa, Takahashi Hara, ja, Hiroyuki Takano

50

51

52 Skażenie żywności a zdrowie wykład nie tylko dla Young Women Thought Leaders Forum to Create the Future (YWLF)

53 W J-Village dawnym sportowym ośrodku treningowym

54 Lokalizacje nad Oceanem

55 Widok terenu elektrowni

56 Problem z wodą gruntową spływającą z okolicznych gór

57 Zbiorniki na skażoną wodę (z trytem) Do 15 lipca 2014 r. na terenie elektrowni zgromadzono ton skażonej wody oraz około ton w piwnicach elektrowni

58 Tworzenie zapory wodnej

59 Trochę danych Dziennie tworzy się 400 ton skażonej wody z opadów deszczowych i wody spływającej z gór ALPS (Advanced Liquid Processing System) służy do oczyszczania skażonej wody (redukcja skażeń do razy) i jest w stanie oczyszczać ton dziennie Bypass na wodę gruntową, odprowadzający wodę z gór do oceanu Ściana zmrożona będzie tworzona już w marcu 2015 r pionowych rur dostarczać będzie chłodziwo mrożące ziemię. Łączna długość to 1,5 km. System drenażowy wokół elektrowni złożony jest ze studni, z których wypompowuje się wodę, aby zapobiec jej przenikaniu pod budynki elektrowni i tworzeniu wyporu pod nimi

60 Zbiorniki (pojemność 1000 ton) na skażoną wodę

61 Budynek ALPS

62 Dobudowa do reaktora nr 4 Wydobyto całość wypalonego paliwa (ok elementów)

63 Obudowa reaktora nr 1

64 Pracownicy na terenie poruszają się w maskach z filtrem powietrza (2015 r.)

65 Budynek centralny asejsmiczny

66 NPP Daiichi; Naohiro Masuda President, Fukushima Daiichi Decontamination and Decommissioning Engineering Company, Chief Decommissioning Officer

67 Naohiro Masuda (wypowiedź z 2016 r.) Nie mamy jeszcze technologii pozwalającej na usunięcie paliwa z reaktora Problem jest badany przez inżynierów, ale nie myślimy, iż nie ma możliwości usunięcia paliwa. Wiąże się to z ogromnym ryzykiem. Popełniony niewielki błąd może spowodować poważny problem dla okolicznej ludności, a nawet na Świecie. Musimy się liczyć z taką możliwościa. [Steve Featherstone, Fukushima: Five Years Later, popular Science, March/April 2016]

68 Ocena UNSCEAR dotycząca skutków awarii w Fukushimie Wnioski UNSCEAR do Zgromadzenia Ogólnego w roku 2013: No radiation-related deaths or acute diseases have been observed among the workers and general public exposed to radiation after the accident.no discernible increased evidence of radiation-related health effects are expected among exposed members of the public or their descendants. The most important health effect is on mental and social well-being related to the enormous impact of the earthquake, tsunami and nuclear accident and the fear and stigma related to the perceived risk of exposure to ionizing radiation.

69 Malcolm Crick sekretarz UNSCEAR, [Fukushima Minpo News 2016] it is inconceivable that there would be any rise in the rate of cancer occurrences stemming from the accident

70 Strefa zamknięta Wyludnione i zdewastowane miasteczka znajdujące się w promieniu kilku kilometrów od elektrowni. Moc dawki sięga ok. 3 msv/h, a więc ok. 25 msv/y. To dawka tylko nieco większa niż dozwolona dla osób narażonych zawodowo i zdecydowanie niższa od progu dawki szkodliwej

71 Wioska Obori, historia rodziny Shiga [Rupert Wingfield-Hayes BBC News, ] Obori to wioska sławna z pięknych ceramik, produkowanych w niej od wieków. Pan Shiga jest potomkiem 16 pokoleń garncarzy. Aby móc odwiedzić swą wioskę musiał ubiegać się o specjalne pozwolenie dostał je na max. 5 godzin) i włożyć stosowny ubiór. Dom p. Shigi przedstawia smutny obraz po włamaniu się doń dzików. Dach przecieka, woda zniszczyła części domu. Ale dla decydentów ważny jest poziom promieniowania, który wg nich zabrania p. Shiga powrotu do domu i naprawienia szkód. A w Okumie i Namie (obie wioski w strefie wyłączonej) poziom promieniowania to ok. 3 msv/h

72 Chwilowy powrót do Baji-Koen (zbiórka 9:00, powrót ok. 13:00, w tym 2-godzinny pobyt w domu)

73 Zanik mocy dawki (w msv/h) w czasie w mieście Fukushima

74 Pomysł ilustracji: Mark Miller Dawka fukushimska a długość życia Ustalmy dawkę 1 Fukushima jako chroniczne napromienienie mocą dawki 50 msv/rok (gamma) lub 0,014 cgy/rok. To tyle, ile mógłby otrzymać mieszkaniec w najsilniej radioaktywnych terenach wokół Fukushimy w roku Śmiertelność psów rasy beagle sugeruje zupełnie nieznaczne skrócenie czasu życia przy dawce 22 Fukushima

75 Peter Blackley JEST CAŁKIEM MOŻLIWE, ŻE EWAKUACJE, KTÓRE MIAŁY CHRONIĆ LUDNOŚĆ, MOGŁY SIĘ OKAZAĆ BARDZIEJ ŚMIERTELNE NIŻ SAMA AWARIA [Andrew Karam Five Years Later, Cutting Through Fukushima Myths ]

76 Rozkład Cs Cs-137 wokół Fukushima Daiichi Genn Saji, z pracy na ICONE26 (2018)

77 Z pracy Glenna Saji (na ICONE26) Największa część Cs-137 skażającego tereny w kierunku N-W pochodziła z emisji z reaktorów 1 i 2 z przewagą tego ostatniego Korelując osady I-131 z chronologią wydarzeń stwierdzono, że jod pochodził przede wszystkim z reaktora 2. Chmura z dużą koncentracją I-131 przemieszczała się głównie w kierunku południowym od elektrowni, co jest nową informacją. Niestety, badania dawek na tarczyce rozpoczęto dopiero w czerwcu i dziś trudno jest zrekonstruować te dawki z dużą wiarygodnością. Ze względu na lotność cezu i jodu można w pierwszym przybliżeniu próbować oceniać dawki od jodu na podstawie skażenia terenu cezem. Jest to trudne, gdyż jod nie musi być emitowany jedynie w postaci CsI, jak się często zakładało

78 Polecam w pełni ekspercki tekst prof. Andrzeja Strupczewskiego Fukushima wszystko, o co chciałeś zapytać,

79 Fukushima film

80