Kabina přistavená na platformě k boku druhého bloku umožnila zahájit práce v něm na patře s bazénem pro vyhořelé palivo. Zatím se tam kvůli silné radiaci dostaly pouze roboty. (Zdroj TEPCO).

Minulý článek cyklu o likvidaci následků havárie ve Fukušimě I vyšel v březnu, kdy uběhlo sedm let od události. Podívejme se, jakého pokroku se podařilo docílit za uplynulých necelých pět měsíců.

Pokrok v samotné elektrárně

Vyjasňuje se situace s vyklízením bazénů s vyhořelým palivem. U třetího bloku se dokončily nový kryt budovy a instalace jeřábů a manipulačních zařízení. Vše se nyní připravuje k vyvezení palivových souborů z bazénů. Probíhají nezbytné testy zařízení a operátoři se učí s ním zacházet. Bylo potřeba některé opravy a vyměnit některé části, které v testech neobstály. Začátek vyklízení tohoto bloku se předpokládá na podzim roku 2018. V rámci příprav na ně začalo TEPCO vyklízet společný bazén, aby zde uvolnilo prostory. Část z palivových souborů uloží do speciálních kontejnerů a umístí do suchého úložiště. Postupně by se mělo přemístit 483 kusů. Celkově tak bude ve společném bazénu místo pro všech 566 palivových souborů (z nich je 52 nepoužitých), které jsou v bazénu třetího bloku.

U druhého bloku se k jeho stěně postavila platforma s kabinou, která umožnila hermetické uzavření. V ní se umístily systémy, které zajišťují nemožnost úniku radioaktivních látek. Hlavním úkolem konstrukce je znemožnit kontaminaci okolního prostředí v průběhu prací a proražení stěn budovy. To je nejdůležitější, protože druhý blok byl v době havárie nejintenzivnějším zdrojem radioaktivního znečištění. Jsou zde také kontrolní centra, ze kterých se dají ovládat dálkově řízené roboty při práci po proniknutí do druhého bloku. S využitím robotů se pak připravil otvor ve stěně budovy o rozměrech pět na sedm metrů, který umožnil vstup do patra s bazénem s vyhořelým palivem. Tím se 2. července vyslal robot, který prozkoumal toto patro. Kromě kamery měl robot i dosimetry, které pomohly proměřit radiační situaci na tomto patře a vytvořit její mapu. Zjistilo se, že dávkový příkon je zde stále velmi vysoký, dosahoval hodnoty až 59 mSv/hod. To znamená, že již za čtyři hodiny by zde zaměstnanec obdržel celkovou dávku vyšší, než pro něj povolenou. Zatím tak nejsou podmínky, aby zde mohli pracovat lidé. Je tak třeba využívat pouze roboty. Předpokládá se další výzkum a dekontaminace patra s bazénem.

Robot ve tvaru hada má zařízení umožňující laserové řezání částí aktivních zón reaktorů. Zde je při rozebírání reaktoru Dragon (zdroj NDA).

Likvidace zničených aktivních zón je silně závislá na schopnostech robotů a umělé inteligence. Jednou z možností je využití dronů i uvnitř kontejnmentů. Mělo by jít o malá inteligentní zařízení, která by se využívala hlavně pro mapování vnitřních prostor budov i kontejnmentů. Pro potřeby využití právě ve Fukušimě se připravuje systém RISER (Remote Intelligence Survey Equipment for Radiation), který byl vyvinut ve Velké Británii a využíval se v Sellafieldu. Firma TEPCO spolupracuje i s americkými firmami. Roboty jsou stále flexibilnější a mobilnější. Příkladem je robot ve tvaru hada, který má zařízení na laserové řezání. Takový se využívá při likvidaci britského reaktoru Dragon ve Winfrithu. Jedná se o testovací vysokoteplotní plynem chlazený reaktor, který už ukončil svou činnost a rozebírá se. Roboty tohoto typu jsou vyvíjeny týmy na Universitě v Lincolnu ve spolupráci se společnostmi OC Robotics a TWI za financování NDA (Nuclear Decommissioning Authority). Jedna se o zařízení na velmi dlouhém rameni, které intenzivně využívá při své práci prvky umělé inteligence a dokáže se pohybovat uvnitř velice komplikovaných konstrukcích a ve velmi těsných prostorách. A zároveň se musí vypořádat s velmi intenzivní radiací. Podobné prostředí je právě i ve zničených reaktorech ve Fukušimě I.

Schéma návrhu prací při likvidaci zničené aktivní zóny uvnitř kontejnmentu (zdroj TEPCO).

V dubnu byly publikovány výsledky analýzy fotografií a údajů, které získaly roboty uvnitř druhého a třetího bloku. O lednovém průzkumu druhého bloku se podrobně psalo v článku z toho měsíce. Komplexní analýza videomateriálu ukazuje, že roztavené palivo padalo na dno kontejnmentu pod reaktorovou nádobou různými cestami. V spodní části je tak vidět několik hromad materiálu, který by mohl být zbytky roztaveného paliva a konstrukčních prvků. Podobná mapu dna kontejnmentu byla analyzována i z výsledku průzkumu třetího bloku. Právě na základě takových analýz lze navrhnout postup při likvidaci zničených aktivních zón reaktorů.

Je stále pravděpodobnější, že se při likvidaci aktivní zóny nebude kontejnment vyplňovat vodou. V tom případě by se části roztavené aktivní zóny vytahovaly z boku kontejnmentu. Předpokládá se využití speciálního robotického ramene, které by do kontejnmentu dostalo některým z existujících otvorů v jeho boku. Některé z nich se už nyní využívají pro vsunutí průzkumných systémů. Nejdříve by vytáhlo drobné zbytky na dně a postupně by se přecházelo k větším kusům, které bude potřeba rozřezávat.

Japonská jaderná energetika

Reaktory Ohi 3 a 4 (zdroj Kansai).

Za poslední čtyři měsíce došlo ke značnému pokroku ve spouštění jaderných bloků v Japonsku. V březnu 2018 běželo v Japonsku pět reaktorů: Sendai 1 a 2, Takahama 3 a 4 a Ikata 3. Ói (Ohi) 3 byl další, který začal vyrábět elektřinu. Řetězová reakce se u něj rozběhla 14. března 2018 a po postupném zvyšování výkonu začal dodávat elektřinu do sítě. Do komerčního provozu se dostal 10. dubna. Dne 23. března 2018 pak odstartovala štěpná řetězová reakce u bloku Genkai 3. Ten zahájil komerční provoz koncem dubna 2018. Jedná se o reaktor, který využívá recyklované palivo typu MOX. Dne 9. dubna se začalo zavážet palivo do reaktoru Ói 4. a 9. května v něm odstartovala řízená řetězová reakce. Koncem května se pak rozběhl reaktor Genkai 4 a začátkem června se dostal do komerčního provozu.

Společnost Kansai, která provozuje reaktory v elektrárnách Ói, Takahama a Mihama snížila po zprovoznění dvou bloků elektrárny Ói cenu elektřiny pro obyvatelstvo. Stejné snížení uskutečnila i po zprovoznění dvou bloků elektrárny Takahama. Tato společnost nyní produkuje téměř 50 % elektřiny v jaderných zdrojích a dosahuje tak významné úspory na dovozu fosilního paliva ze zahraničí. Společnost se rozhodla uzavřít bloky Ói 1 a 2 a Mihama 1 a 2. Naopak, zprovoznit by ještě chtěla bloky Takahama 1 a 2 a Mihama 3. V souvislosti s uzavřením bloků Ói 1 a 2 povolil úřad pro jadernou bezpečnost NRA využití zbývajícího paliva určeného pro tyto bloky v reaktorech Ói 3 a 4. Jedná se o 264 již částečně využitých, ale stále úplně nevyhořelých palivových souborů, a 216 úplně čerstvých připravených pro budoucí provoz.

Začátkem července proběhlo první předběžné posouzení bezpečnostních parametrů reaktoru Tokai 2. Jde o varný reaktor stejného typu, jako byly ve Fukušimě. Ten byl také zasažen a poškozen vlnou cunami. Jde tedy o druhou elektrárnu s varnými reaktory, která takovým posouzením po elektrárně Kaschizawaki-Kariwa (bloky 6 a 7) prošla. V tomto případě půjde také o další reaktor, u kterého se žádá o prodloužení možnosti provozování o dalších 20 let fungování po uplynutí 40 let od začátku jeho využívání. Před ním se to týkalo pouze zmíněných bloků Takahama 1 a 2 a Mihana 3. Jde zatím o nejstarší blok, který o toto prodloužení požádal, provoz zahájil už v roce 1978. Nyní potřebuje provozovatel získat podporu pro spuštění reaktoru u místní samosprávy a obyvatel v sousedství elektrárny. Již dříve společnost JAPC rozhodla, že blok Tokai 1 zlikviduje.

Provozovatel elektrárny Ikata rozhodl 26. března 2018 o likvidaci bloku Ikata 2. Reaktor o výkonu 566 MWe zahájil provoz v srpnu 1981. Jeho úpravy, aby splnil současné podmínky pro provoz, by se ekonomicky nevyplatily. O likvidaci bloku Ikata 1 se rozhodlo už dříve a blok Ikata 3 už delší dobu dodává elektřinu. Jedná se už o devátý reaktor (kromě těch ve Fukušimě I), u kterého se přistoupilo k likvidaci. Firma TEPCO uvažuje o tom, že nebude znovu zprovozňovat čtyři reaktory v elektrárně Fukušima II a soustředí se pouze na elektrárnu Kašiwazaki-Kariwa. Koncem března byl schválen postup při likvidaci experimentálního rychlého sodíkového reaktoru Mondžu (Monju). V červenci u něj začíná odstraňování jaderného paliva.

Elektrárna Ikata, blok Ikata 3 dostal povolení k zahájení provozu v roce 2016, u bloků 1 a 2 se rozhodlo o jejich likvidaci (zdroj Šikoku).

Společnost Chugoku Electric Power se snaží získat podporu u obyvatelstva pro dostavbu bloku Šimane (Shimane) 3, který byl již před havárií ve Fukušimě téměř dokončený. Dokončení by proběhlo tak, aby byly splněny nové bezpečnostní podmínky. Reaktor by pomohl řešit napjatou situaci s produkcí elektřiny v oblasti. Naopak elektrárna Óma (Ohma) je postavená zatím pouze z 38 %. Její dostavbu plánuje společnost J-Power. V polovině března soud zamítl žalobu podanou v roce 2010, která se snažila dostavbě elektrárny zabránit. Varný reaktor ABWR o plánovaném výkonu 1383 MWe bude jako první využívat čistě palivo typu MOX a měl by se rozběhnout v letech 2024 až 2025. Zdržení je dáno hlavně schvalováním a instalací zařízení a modifikací, které posilují bezpečnost provozu reaktoru po událostech ve Fukušimě.

Celkově požádalo v Japonsku o posouzení možnosti obnovení provozu zatím 26 reaktorů z celkově 39, u kterých nebylo rozhodnuto o likvidaci. U sedmnácti z nich je však ještě potřeba další úpravy a posouzení úřadu pro jadernou bezpečnost NRA. Do konce roku se tak další reaktory spouštět neplánují a poběží tak zmíněných devět v pěti elektrárnách.

Schválen byl úřadem NRA návrh likvidace areálu ve vesnici Tokai, ve kterém probíhalo přepracování vyhořelého jaderného paliva. Důvodem návrhu je skutečnost, že starý areál a jeho zařízení by bylo finančně velice náročné upravit pro splnění nových bezpečnostních pravidel. Měl by být nahrazen novým podnikem, který se buduje ve vesnici Rokkasho v prefektuře Aomori. Mělo by být dokončeno do tří let. Musí do té doby splnit všechny podmínky kladené na jeho bezpečnost.

Současná schválená japonská energetická koncepce předpokládá, že v roce 2030 bude mít jádro na výrobě elektřiny podíl 20 – 22 %. Plyn bude vyrábět 27 % elektřiny, uhlí 26 %, nafta 3 % a obnovitelné zdroje 22 – 24 %. To umožní snížení emisí CO₂ oproti roku 2013 (to byl rok s minimem jaderných zdrojů) o 26 %. Stále častěji se mluví o nezbytnosti jaderné energetiky, hlavně v souvislosti zajištění cílů ve snižování produkce CO₂ do roku 2050. V tomto roce by se měly emise CO₂ snížit oproti roku 2013 o 80 %. V tom případě by bylo nutné postavit nové jaderné bloky, které by nahradily ty stávající i rozšířily možnosti jaderné energetiky ve výrobě elektřiny.

Reaktor Tokai 2 (zdro NRA).

Rekonstrukce zasažených území

Lze uvést několik zajímavých příkladů intenzity zahájení prací na dekontaminaci a revitalizaci silně zasažených území. Po městě Futaba se uvnitř nepřístupné zóny začalo budovat rekonstrukční centrum i ve městě Okuma. V polovině března 2018 byla zahájena dekontaminace v mateřské školce v tomto městě, která je zhruba 7 km od zničené elektrárny. Centrum vzniká v blízkosti železniční stanice Okuma a celkově by mělo mít plochu 860 ha. Ve školce za začalo s dekontaminací školního hřiště o ploše 700 m². Odstraňuje se do výšky narostlé rostlinstvo, pak kontaminovaná vrchní vrstva zeminy, která se nahradí úrodnou půdou a novým trávníkem. Postupně se začne pracovat na dalších takových centrech. Obnoví se veřejné budovy a infrastruktura, strhnou a nahradí budovy, které jsou poškozeny nebo velmi silně kontaminované. Dokončení rekonstrukce a zahájení návratu obyvatel do těchto nyní silně kontaminovaných území se očekává za čtyři roky. Podobná centra vznikají i na dalších silně znečištěných územích (viz mapka).

Zlepšení podmínek práce v silně kontaminovaných částech zatím uzavřeného města Futaba připravovaných k otevření přinese i zahájení činnosti futabského zdravotního střediska pracujícího 24 hodin a využívajícího 30 postelí. Dokončilo se ve městě Tomioka blízko Futaby a 10 km od zničené elektrárny. Dohromady zde bude pracovat 21 lékařů. Kromě ambulantní péče i pohotovosti umožňuje i leteckou přepravu na specializovaná pracoviště větších nemocnic.

S uvolněním přístupu do blízkosti elektrárny se zvyšuje počet turistických výletů do těchto oblastí, zejména do Okumy a Namie. Kromě opuštěných čtvrtí lze vidět zkušební rýžová pole a farmu, která se stará o dobytek, který zůstal v silně zasažené oblasti. Finanční přínos z tohoto turismu se využívá pro revitalizaci zasažených území.

Zvětšit obrázek

Mapa zasažených oblastí s vyznačením silně kontaminovaných území III. kategorie (fialová barva). Dosud neotevřená území s nižší kontaminací I. kategorie (zelená) a II. kategorie (žlutá) jsou pouze ve městech Okuma a Futaba. Modře tečkovaná jsou území původně zakázané zóny, která se již otevřela. Modrými skvrnami jsou vyznačena revitalizační a rekonstrukční centra, která si jednotlivé sídelní celky se silně kontaminovanými územími vytvářejí. Jsou to zárodky postupné dekontaminace, revitalizace a návratu obyvatel. V příslušné popisce je pak i plocha těchto míst, kde se dekontaminace silně zasažených oblastí zahajuje. Zdroj Fukushima Revitalization Station.

Velice důležité je nalezení co nejefektivnější metody pro vyčištění nashromážděného kontaminovaného odpadu. Na vhodných postupech pracují i francouzské firmy, které mají s radioaktivitou a zacházením s kontaminovaným odpadem bohaté zkušenosti. Novou metodu navrhly a již několik let vyvíjejí a testují firmy CEA, Orano a Veolia. Metoda využívá promíchání hlíny s vodou a vytvoření vodní suspenze. Taková směs pak teče přes flotační kolonu, do jejíž spodní části se vstřikuje vzduch, který vytváří stoupající proud vzduchových bublin. Cesiem kontaminované částice mají tendenci se vázat na povrch vzduchových bublin a stoupají nahoru. Ostatní částice klesají dolů. Dochází tak k separaci cesia, jehož radioaktivní izotop tvoří dominantní část aktivity odpadu. Během testů s nashromážděným fukušimským odpadem, které proběhly v listopadu 2017, se zpracovalo několik stovek kilogramů odpadu. Jeho aktivitu se podařilo snížit o 30 až 50 %. Dalším úkolem je metodu ještě vylepšit a zároveň připravit postupy pro její hromadné využití, kterým by bylo možné snížit aktivitu nahromaděného odpadu.

V tomto roce dochází k otevření několika školských zařízeních. To má zrychlit návrat rodin s dětmi. Nově vybudovaná škola se otevřela ve vesnici Iitate. Začne do ní chodit 75 žáků, slavnostního otevření se uskutečnilo 6. dubna 2018. Přivítáno bylo i 20 prvňáčků. Další školy se otevřely ve městech Tomioka a Namie, které byly také otevřeny teprve před rokem. Celkově se do nově otevřených škol vrací první rok pouze 4 % původního stavu. Návrat rodin s dětmi je zatím pozvolný.

Další pokrok v likvidaci následků cunami a havárie z roku 2011 je i slavnostní znovuotevření několika dalších pláží pro turistiku a odpočinek. Odstranění škod způsobených vlnou cunami a rekonstrukce pobřeží, ochrany proti cunami a infrastruktury bylo náročné. Ve Fukušimě šlo nyní o čtyři pláže, otevřely se například ve městech Soma a Iwaki. Zavřených zůstává zatím ještě čtrnáct pláží.

Práce na testech nové francouzské metody čištění nashromážděného radioaktivního odpadu ve Fukušimě (zdroj J-L Sida/CEA).

Důležitým impulsem pro revitalizaci Fukušimy by mělo být zapojení této prefektury do akcí spojených s Olympijskými hrami v roce 2020. V polovině července 2018 se rozhodlo, že běh s olympijskou pochodní vystartuje 26. března 2020 právě z Fukušimy. Japonsko chce využít podněty spojené s pořádáním olympijských her k revitalizaci oblastí zasažených velkou vlnou cunami v roce 2011. Fukušima v rámci této snahy zavedla systém certifikace místních zemědělských produktů, který hlavně v oblasti kontroly možné kontaminace překračuje mezinárodní standardy. Jde hlavně o zajištění dlouhodobé eko a bio kvality nabízených produktů, které chce co nejvíce uplatnit i pro zásobování v rámci olympiády. Postupně se daří zlepšovat pověst potravin z Fukušimy. V prosinci 2017 Evropská unie zmírnila omezení na dovoz potravin ze zasažených území. Daří se tak zvyšovat vývoz rýže, zeleniny a produktů z nich do Evropy. Zvyšuje se dovoz třeba do Velké Británie a první rýže z Fukušimy míří i do Francie.

Otevírají se i nové neobvyklé formy produkce. V opuštěných oblastech se velmi přemnožili divočáci. Za posledních šest let se jich ulovilo okolo 1800. V městě Date tak začala fungovat dílna, kde se z jejich kůže vyrábí speciální výrobky včetně velmi jemné a měkké dětské obuvi.

I přirozenými procesy klesá aktivita kontaminovaných míst. Je to velice dobře vidět na lesních porostech. Pokud jsou vzdálené od lidských sídel a cest, tak se u nich intenzivní dekontaminace neprovádí a úbytek aktivity je dán pouze přirozenými procesy. Tedy rozpadem radionuklidů a jejich transportem v prostředí, dominantním je nyní cesium 137 s poločasem rozpadu 30 let. Od konce roku 2011 se provádí pravidelný letecký dozimetrický průzkum lesů v zasažených územích v 362 definovaných bodech. Zatímco koncem roku 2011 byla střední hodnota dávkového příkonu 0,91 mikrosievertů za hodinu, koncem roku 2017 to bylo 0,23 mikrosievertů za hodinu. Pod hodnotou 0,23 mikrosievertů za hodinu (to odpovídá roční dávce 2 mSv) byl v té době dávkový příkon v 226 místech z 362 měřených, což je 62 %. Koncem roku 2011 to bylo pouze 42 míst, tedy 12 %. V současné době se zvyšuje počet sledovaných míst na 1300, průzkum je tak mnohem detailnější. Průzkum neprobíhá na nejsilněji kontaminovaných územích, která jsou stále uzavřena. Nejsilněji kontaminovaná místa z měřených jsou ve vesnici Iitate a jejich dávkový příkon je 3,8 mikrosievertů za hodinu (odpovídá roční dávce 33,3 mSv). Nejnižší naměřená hodnota dávkového příkonu byla 0,03 mikrosievertů za hodinu (odpovídá roční dávce 0,26 mSv). Je možné připomenout, že střední přirozené pozadí v Česku vede k roční dávce 2,5 mSv. Zmíněné údaje byly prezentovány na setkání pracovníků v lesním průmyslu v prefektuře Fukušima. Ukazují, že se situace stále zlepšuje a rozšiřují se lesní území, kde lze bez omezení hospodařit a těžit dřevo.

Na území prefektury funguje několik dozimetrických systémů, které sledují dávkový příkon. Velice důležitý je systém pevných veřejných měřících stanic, které dlouhodobě sledují vývoj dozimetrické situace. Státní orgány plánují do roku 2020 snížit počet měřících stanic z 3000 na 600, tedy o 80 %. Souvisí to s tím, jak se dávkový příkon snížil, a situace se stabilizovala. Zároveň se tak ušetřily prostředky, které by bylo potřeba na výměnu měřící techniky, která už dosluhuje vzhledem k její desetiletou garanci.

Vývoj počtu evakuovaných obyvatel následkem cunami a havárie v prefektuře Fukušima (zdroj Fukushima Revitalization Station).

Část veřejnosti a představitelé prefektury se proti tomuto plánu postavili. Kromě těchto oficiálních sítí fungují i sítě neveřejné, které jsou založeny na dobrovolnících. Do těchto měření se často zapojují školy, což umožňuje studentům si prakticky ověřit své teoretické znalosti v této oblasti. Jednou ze sítí, která je postavena na dobrovolnících je Safecast. Ta pracuje na celém světě již delší dobu a počet zapojených v Japonsku stoupl po havárii ve Fukušimě. Různé sítě tak umožňují nezávislou kontrolu.

Postupně klesá počet evakuovaných obyvatel. V březnu 2018 už klesl pod 50 000. Řada obyvatel se vrátila do původních domů, jiní si našli své nové domovy jinde. Vzhledem k tomu, že počet obyvatel prefektury je 1 874 232. Počet evakuovaných tak je pouze 2,6 %. Z nich je 17 487 osob mladších 18 let (mimo prefekturu je 7 575 a v prefektuře 9 912). V maximu v roce 2012 bylo evakuováno přes 30 000 osob mladších 18 let. Plocha území, kde je stále zákaz vstupu, je 371 km². Celková plocha prefektury je 13 783 km², stále zakázaná území tak reprezentují 2,7 %.

Návrat by se mohla zrychlovat hlavně díky obnovené infrastruktuře, otevření škol, nemocnic, obchodů a zvyšování možností zaměstnání. Další zmenšení plochy zakázaného území se dá očekávat zhruba za čtyři roky.