211service.com
Wat we hebben geleerd over nucleaire veiligheid uit Fukushima
Een jaar nadat de grootste aardbeving in Japan en de meest destructieve tsunami leidden tot het kernongeval in Fukushima, zeggen experts dat de industrie verder is gegaan dan enige aanspraak op absolute veiligheid. Zoals gebeurde na de olieramp van BP in de Golf van Mexico in 2010, erkennen experts nu dat elke technologie - of het nu gaat om diepwaterboringen of kernsplijting - kan en zal mislukken, en operators moeten zich op het ergste voorbereiden.
Fukushima Daiichi … was niet alleen te wijten aan een zeewering van onvoldoende grootte – dat is de verkeerde manier om ernaar te kijken, zegt Edward Blandford, een professor in nucleaire veiligheid aan de Universiteit van New Mexico en een postdoctoraal onderzoeker aan de Stanford University’s Centrum voor Internationale Veiligheid en Samenwerking . De gebeurtenissen in Fukushima Daiichi waren te wijten aan een reeks mislukkingen, waaronder mislukkingen in de verdedigingsacties van de fabriek, mitigatie-inspanningen en noodhulp. Als back-upapparatuur was opgeslagen in waterdichte kluizen of op grotere hoogte, zou het ongeval waarschijnlijk zijn voorkomen.
Nucleaire operators en regelgevers zeggen dat ze de noodzaak omarmen om op het ergste te anticiperen. Nucleaire nutsbedrijven in de VS hebben deze winter een programma gelanceerd om draagbare reactorkoelapparatuur op te slaan in regionale depots, en vorige week keurde de Amerikaanse Nuclear Regulatory Commission (NRC) nieuwe mandaten goed die exploitanten verplichten zich voor te bereiden op gebeurtenissen die erger zijn dan waarvoor een reactor is ontworpen handvat - of verder dan op ontwerp gebaseerde evenementen, in het jargon van de industrie.
Reactoren en radioactieve materialen in Fukushima Daiichi werden gedestabiliseerd door back-to-back buiten de ontwerpbasis gebeurtenissen. De eerste was de aardbeving met een kracht van 9,0 op de schaal van Richter die de elektriciteitsleidingen van de fabriek verwoestte, waardoor dieselgeneratoren werden geactiveerd om de reactorkernen en verbruikte splijtstofstaven te koelen. Minder dan een uur later waren de generatoren, samen met een deel van de laatste reservebatterij van de fabriek, uitgevallen, uitgeschakeld door een 14 meter lange tsunami-golf die de zeewering van de fabriek bereikte.
Menselijke fouten en ontwerpbeperkingen verergerden al snel de impact van het stroomverlies. Operators zetten bijvoorbeeld per ongeluk batterij-aangedreven koeling op één reactor gedurende drie uur uit. Binnen 24 uur na de tsunami was de splijtstof in drie reactoren aan het smelten en de oververhitte brandstof genereerde waterstofgas, waarvan de ontsteking in de komende dagen drie reactorgebouwen zou openblazen, de reactie-inspanningen belemmerd en verhoogde poelen met verbruikte splijtstof blootlegde.
Hoewel er nog geen sterfgevallen zijn toegeschreven aan de drievoudige kernsmelting van Fukushima, veroorzaakte de radioactiviteit die ze vrijgaven een massale evacuatie en besmette een gebied van meer dan 8.000 vierkante mijl.
Kernexperts zeggen dat de sleutel tot het beheersen van toekomstige incidenten en het herstellen van het vertrouwen in kernenergie een diepgaande verdedigingsbenadering is van het ontwerp van reactoren en de voorbereiding op noodsituaties - precies wat er in Fukushima ontbrak. Het plaatsen van back-up luchtgekoelde dieselgeneratoren in kelders, bijvoorbeeld, was een teken dat Fukushima niet volledig was voorbereid op een tsunami, zegt Tony Irwin, een docent nucleaire technologie aan de Australian National University die deelnam aan een post-Tsjernobyl-review van bedrijfspraktijken bij Russische reactoren. Zelfs als de zeewering niet hoog genoeg was, zou een goede risicobeoordeling de noodzaak van waterdichte kamers, back-uppompen op hoger gelegen grond, enz. hebben vastgesteld, zegt Irwin.
De nieuwste generatie reactoren heeft meer back-upverdediging, merkt Irwin op. Vorige maand keurde de NRC vergunningen goed voor de bouw van twee reactoren in de kerncentrale Vogtle, Georgia, van Southern Company met behulp van het Westinghouse AP1000-ontwerp, dat een passieve koelcapaciteit heeft: een verhoogd reservoir dat door zwaartekracht kan worden gevoed om de reactor drie dagen lang koel te houden. dagen zonder stroom. Deze 72 uur zou enorm hebben geholpen [in Fukushima], waardoor operators de broodnodige personele middelen konden inzetten voor het herstellen van back-up onsite stroomvoorziening, zegt Blandford.
De passieve koeling van de AP1000 kan natuurlijk niet werken na een orkaan, tornado of andere calamiteit die groter is dan de ingenieurs van Westinghouse en de NRC hadden verwacht. In dat geval zou een AP1000 moeten terugvallen op conventionele motoraangedreven pompen, zegt Edwin Lyman, een expert op het gebied van nucleaire veiligheid en beveiliging bij de Unie van Bezorgde Wetenschappers . Het probleem, zegt Lyman, is dat dergelijke back-upapparatuur is gezift om de kosten te verlagen. Als u bijvoorbeeld een seismische gebeurtenis heeft, is die back-up mogelijk niet beschikbaar wanneer u deze nodig hebt, stelt Lyman voor.
Andere experts zeggen dat het nieuwe vrijwillige noodhulpprogramma van de industrie dergelijke leemten zal opvullen door apparatuur zoals draagbare pompen in regionale depots te plaatsen, hopelijk buiten het bereik van de gebeurtenissen die een kernreactor treffen. We weten niet wat het volgende zeldzame fenomeen zal zijn, maar we zullen bereid zijn om de kern van water te voorzien, zegt Andrew Kadak, een professor in nucleaire wetenschap en techniek aan het MIT.
Maar Lyman zegt dat NRC-audits van vrijwillige veiligheidsupgrades door de nucleaire industrie na de aanslagen van 11 september hebben uitgewezen dat veel van de toegevoegde apparatuur van commerciële kwaliteit was, in tegenstelling tot hoogwaardigere apparatuur die gecertificeerd is voor gebruik in een kerncentrale. We vragen ons af of het effectief zou zijn in de hitte van een evenement als Fukushima, zegt Lyman. Zonder meer toezicht van de NRC, zegt hij, zouden de regionale depots van de industrie op dezelfde manier hun belofte niet kunnen nakomen.
In Japan, waar kernenergie tot voor kort de basis vormde voor de energiestrategie van het land, heeft de gebrekkige rampenvoorbereiding die vorig jaar werd blootgelegd, geleid tot een antinucleaire terugslag. Als het resultaat een nucleaire uitfasering is, zal de nucleaire industrie haar eigen propaganda de schuld geven, volgens een rapport over de oorzaken van het ongeluk in Fukushima vorige week uitgegeven door een onafhankelijke commissie onder voorzitterschap van Koichi Kitazawa , een expert in materiaalwetenschap en supergeleiding en voormalig president van het Japanse Science and Technology Agency.
Zoals de samenvatting van de commissie opmerkt, begreep de kernenergiedivisie van Tepco al in 2006 dat sommige tsunami-onderzoekers geloofden dat een tsunami in 869 na Christus ver boven de zeewering van Fukushima Daiichi zou zijn uitgekomen. Maar de industrie oordeelde dat het verhogen van zeeweringen en andere dergelijke spraakmakende veiligheidsupgrades de mythe van absolute veiligheid in twijfel zou trekken. Zoals het rapport het stelt: Energiebedrijven zaten gevangen in hun eigen val.