Příprava na vyklizení bazénů s vyhořelým palivem
Jak už se psalo v předchozích částech cyklu (zde, zde a zde) o Fukušimě I, práce stále více přecházejí od stabilizace situace k odstraňování následků havárie a postupné likvidaci čtyř zničených reaktorů. V první etapě se práce soustřeďují na přípravu podmínek pro vyprázdnění bazénů s vyhořelým palivem u reaktorů. V nedávných částech cyklu se psalo o odstranění trosek v okolí i uvnitř třetí a čtvrté reaktorové budovy, jejichž horní části byly silně poničeny. Tento úklid vedl i ke zlepšení dozimetrické situace v těchto místech a zintenzivnění dalších prací. Vnitřek bazénu u čtvrtého reaktoru byl podvodní kamerou již několikrát prohlédnut (zde a zde). Ukázalo se, že uvnitř je sice řada trosek a nečistot, ale viditelnost není tak špatná a palivové články, které vypadají nepoškozeně, jsou dobře rozeznatelné.
Nedávno se podařilo stejnou prohlídku podvodní kamerou vykonat i u třetího reaktoru. Tam vodíková exploze měla daleko větší následky a na dně bazénu je velká změť trosek. Kamera ukázala zbytky jeřábového soustrojí, které sloužilo k manipulaci s palivovými soubory a další velké kusy.
Všechny trosky bude potřeba z bazénů vytáhnout a celé je před začátkem vyvážení palivových článků vyčistit. K tomu je potřeba postavit potřebná transportní jeřábová zařízení. Před jejich instalací je však nutné asanovat okolí bazénů, odstranit zbytky poničených stěn a konstrukcí horní části budovy. Zároveň také postavit náhradní horní část, která jednak zabrání pronikání dešťové vody dovnitř, ale hlavně šíření radioaktivity, která se bude při likvidačních pracích uvolňovat do okolí. Jako první se dokončil návrh pro novou horní část čtvrté reaktorové budovy. V tomto případě bude překrývat jen část původní budovy nad bazénem s vyhořelým palivem. Je to dáno tím, že reaktor byl v době havárie prázdný a v těchto částech budovy není potřeba pracovat. I tak bude nová krycí konstrukce 31 m dlouhá, 61 m široká a 53 m vysoká. Již od úterka 17. dubna je na budově umístěn jeřáb s demoličním zařízením, které postupně vyčistí horní část budovy okolo bazénu a připraví místo pro konstrukci nové horní části. Její stavba začne zpevněním a rekonstrukcí základů. Po dokončení by se měla začít montovat zařízení která začnou odstraňovat trosky konstrukcí popadaných do bazénu a později ta, která umožní přemístění palivových článků. Vyvážení vyhořelého paliva by mělo být zahájeno až po dokončení celé nové části budovy, která bude mít filtry zabraňující úniku radioaktivity ven. To by mělo být někdy na podzim příštího roku. Je třeba zdůraznit, že před zahájením převozu palivových článků, kterých je zde 1500, je třeba rekonstruovat a připravit společný bazén, kam se budou ukládat. Protože reaktor čtvrtého bloku byl v době zemětřesení prázdný, bude možné po vyprázdnění bazénu s vyhořelým palivem provést úplnou demontáž vnitřního zařízení a demolici budovy.
Průběžně se budou připravovat podmínky pro postavení horní části budovy třetího reaktoru a vyčištění jejího bazénu, aby se mohly vyvézt palivové články i odsud. Jedná se o poslední blok, který bude bez horní části. U prvního bloku byla konstrukce postavena v minulém roce a u druhého nedošlo k jejímu poškození vodíkovým výbuchem.
Kontrola stavu primárního kontejnmentu a komor potlačení
Pro nalezení nejefektivnějších způsobů likvidace samotných reaktorů je nutně potřeba zjistit jejich reálný stav a míru jejich poškození. V minulém článku se popisovalo druhé zkoumání vnitřku primárního kontejnmentu u druhého bloku pomocí endoskopu, který se do něj podařilo zavést. Hladina vody je v něm daleko nižší než se předpokládalo, pouhých 60 cm. To znamená, že někde je asi primární kontejnment poškozen. Tato eventualita se zvažuje už od března minulého roku, kdy na tomto bloku došlo k vodíkovému výbuchu a ztrátě tlaku v kontejnmentu. Blok se zároveň stal největším zdrojem radioaktivního zamoření. První průzkum stavu komory potlačení provedla skupina pracovníků letos v březnu a psalo se o ní v předchozím článku. Vzhledem k velmi vysoké radiaci, kdy dávkový příkon přesahoval v některých místech hodnotu 100 mSv/hod, musel být pouze velice krátký. Přesto se na rozdíl od třetího bloku podařilo u druhého bloku otevřít vrata do komory potlačení. Budova i její vnitřní části jsou daleko méně poškozené než u ostatních zasažených bloků. Pro podrobnější a hlavně delší průzkum stavu komory potlačení a primárního kontejnmentu se tak vydal ve středu 18. dubna do podzemí budovy druhého bloku zhruba 80 cm vysoký robot s pěti kamerami a dozimetrem. Robot byl ovládán pomocí kabelu, který vedl až do sousední budovy, kde byl pracovník, který jej ovládal. Robot se dostal ke komoře potlačení a prozkoumával ji i s částí kontejnmentu, který je nad ní. Robot hledal poškození, která se budou muset opravit, aby se mohl primární kontejnment a reaktorová nádoba naplnit vodou. Ta odstíní radiaci z poškozených palivových článků nebo z jejich roztavených a opětně ztuhlých zbytků.
Prohlídka se týkala prostorů v severní a jihovýchodní části komory potlačení, kde se očekávaly úniky. Překvapením je velmi dobrý stav. Robot prohlédl zhruba 90 % komory toroidálního tvaru, která má obvod celkově 125 m. Neobjevil žádná místa, kudy by se radioaktivní voda dostávala ven. Na jedné straně je to velmi dobrá zpráva, na druhou stranu vyvstala otázka, zda nejsou poškození v místech, která se zatím prozkoumat nepodařilo. Není úplně jasné zda se robotu podařilo pořídit potřebné fotografie propojení kontejnmentu a komory potlačení, kde je obava z výskytu trhlin také na místě.
Stejné prohlídky je třeba udělat i u reaktoru jedna a tři. U třetího reaktoru ztěžuje situaci větší devastace budovy, která způsobila, že dveře do komory potlačení nelze otevřít. Ve čtvrtek 19. 4. tam opět dva pracovníci zkoumali jeho stav. Zaměřili se na přístrojový kout primárního kontejnmentu. Již dříve tam robot zjistil, že jeden posuvný betonový blok uzavírající vstup do přístrojového prostoru u kontejnmentu je jakoby poodsunutý. Neví se jistě, zda se to stalo při zemětřesení nebo jej posunula až vodíková exploze. Objevili tu také náznaky pronikání vody. V budově pracovníci ale mohli pobýt kvůli intenzivní radiaci pouhé čtyři minuty, to aby maximální dávku omezili na 8,5 mSv. Proto se jim podařilo pořídit jen něco málo podrobnějších informací o stavu daného místa.
Práce v první reaktorové budově ztěžuje silně radioaktivní voda, která se tam nahromadila. Je jasné, že i při využití robotů budou práce při zkoumání stavu primárních kontejnmentů a hlavně při jejich případných opravách velmi náročné.
Čištění kontaminované vody a chlazení
Stále se bojuje s velkými objemy kontaminované vody. Nedaří se úplně vyloučit úniky vody z velmi rozsáhlého a komplikovaného systému, který kontaminovanou vodu odčerpává čistí a připravuje ji pro opětné využití při chlazení. Příkladem může být situace, která nastala 5. dubna, kdy uniklo okolo 12 tun vody a část z ní se kanalizací mohla dostat až do moře. Na tyto úniky je veřejnost velmi citlivá. Hlavně by se celý systém měl postupně zjednodušit a zkrátit. Mělo by dojít k efektivnějšímu čištění i od dalších radioizotopů než cesia, například stroncia. Dlouhodobým problémem jsou prostory pro skladování vody jak té nevyčištěné, tak již dekontaminované.
První fáze návratu do zakázané zóny
Od počátku dubna se zintenzivňují dekontaminační práce v zasažené perfektuře Fukušima, která má 60 samospráv i okolních perfekturách Miyagi a Iwate. Bylo otevřeno pět nových úřadů, které dekontaminaci koordinují a celkový počet pracovníků v nových i již pracujících vzrostl na 500. V posledním článku o Fukušimě se psalo o otevření částí vesnice Kawauchi a města Tamura, které leží v zakázané zóně. Ve vesnici Kawauchi museli se museli evakuovat téměř všichni ze zhruba 3000 obyvatel. Nyní se postupně vracejí. Zpět se vrátily obecní úřady a začínají organizovat obnovu infrastruktury, která je nutná pro návrat ostatních obyvatel. Vždy jako první probíhá dekontaminace cest a veřejných budov.
V úterý 16. dubna se otevřely návratu obyvatel ty části města Minami-Soma, které leží v zakázané zóně. V tomto případě se stanoviště kontrolující zákaz vstupu do zakázané zóny posunula až na hranici této samosprávné oblasti s oblastí Namie. Zakázaná zóna se zmenšuje a v některých místech se přiblížila na pouhých deset kilometrů od elektrárny. Je to dáno tím, že město leží na sever od elektrárny a větry v době havárie vanuly severozápadním směrem. U pobřeží je jiný problém – škody napáchané vlnou cunami. Rekonstrukce těchto pobřežních oblastí, stejně jako u jiných pobřežních měst a vesnic zničených cunami, bude náročná a v některých oblastech bude lépe obyvatelé přesídlit protože další cunami nelze vyloučit. Připomenu, že v tomto městě je následkem zemětřesení okolo 1400 mrtvých a nezvěstných. Havárie jaderné elektrárny naopak žádné oběti nepřinesla.
Z jedenácti samosprávných celků, které mají své části nebo jsou celé v zakázané zóně se tak otevřely k návratu tři. A Minami-Soma je první opravdu velké pobřežní město. Na jeho příkladu se ukáže, jak rychle a efektivně se bude dařit další dekontaminace a obnovování infrastruktury a života města. Radiace v celé nově otevřené oblasti je dostatečně nízká pro trvalý návrat ale její další snižování je důležitou podmínkou rychlého návratu obyvatel. Ještě důležitější je obnova infrastruktury, průmyslu a pracovních míst. Je vidět, že si je toho japonská vláda dobře vědoma a otevírá jednotlivé samosprávné oblasti jako celky na základě kvalitně připraveného plánu obnovy. I tak je ovšem návrat pro obyvatele velmi náročný a ještě dlouho bude trvat, než všechna potřebná infrastruktura – elektřina, voda, obchody, nemocnice školy – začne fungovat. Určitou perličkou je návrat zhruba 52 koní různých vlastníků, kteří byli evakuováni právě z Minami-Soma. Do léta by se měli vrátit všichni, aby byli připraveni pro tradiční každoroční letní slavnost "Soma-noma-oi", která má tisíciletou tradici související s přípravou válečníků.
Dalším podobným samosprávným celkem jako Minami-Soma je město Naraha. Je u pobřeží na jihu, tedy také v oblasi zasažené spadem mnohem méně než oblasti směrem na severozápad. Z dozimetrického hlediska je tu dobrá situace. Rozkládá se na malé ploše a téměř celé je uvnitř zakázané zóny. Problém tu je devastace pobřeží a vzhledem k nedostatku zázemí horší podmínky pro obnovu. Zatím se místní komunity snaží zajistit společný postup a přípravu na návrat. K tomu patří otevření dvou základních škol a jedné střední. Děti se učí v náhradních budovách ve městě Iwaki, které s městem Naraha sousedí a velká část obyvatel z Narahy zde bydlí v provizorních obydlích. Ze zakázaných oblastí se muselo celkem evakuovat 54 základních a středních škol. Z nich 42 působí v náhradních prostorách a 12 zůstává zatím zavřených. Do provizorních obydlí ve města Iwaki se přestěhovala zhruba čtvrtina z téměř 80 000 obyvatel, kteří museli opustit zakázanou zónu.
Kontroly a dekontaminace probíhají i ve vzdálenějších oblastech, kde je zamoření pod bezpečnostními limity. Dozimetrická kontrola probíhá hlavně v dětských zařízeních. Některá města, například Utsunomiya, zavádějí službu, kdy na požádání obyvatel kontrolují jejich obydlí a pozemky. V tomto městě, které je zhruba 140 km od elektrárny se nenašlo zatím žádné místo, kde by hodnota dávkového příkonu překračovala 0,23 mikrosievertů za hodinu, což je mimochodem méně než střední hodnota dávkového příkonu z pozadí u nás. A tato limita je stanovenou nejnižší hodnotou, od které centrální vláda připlácí na dekontaminační práce.
Velmi důležitým úkolem je zabránit proniknutí radioaktivity do potravinového řetězce. Celkové zlepšení dozimetrické situace umožnilo zpřísnění podmínek pro obsah radioaktivity v potravinách. Japonsko se tak vrací k minulým trendům, kdy mělo jedny z nejpřísnějších limitů. Bylo to dáno tím, že má velmi nízké přirozené pozadí a limity částečně působily jako importní bariera. Limity pro cesium jsou tak snížené z 500 Bq/kg na hodnotu 100 Bq/kg a v oblastech, kde by se kontaminace mohla vyskytnout, se provádí velice přísné kontroly. Limity pro dětskou výživu a pitnou vodu jsou ještě násobně nižší. Opatření intenzivního sledování se týká 47 perfektur. V devíti nejpostiženějších perfekturách, se v období od začátku roku do konce března našlo zhruba 600 případů překročení limity 100 Bq, ale ve většině případů jen velmi malé. V každém případě nebyly takto zjištěné potraviny vpuštěny na trh a typy potravin, u kterých se překročení limitů objevilo, pak byly kontrolovány ještě přísněji.
Jak dál s jádrem v Japonsku
Stress-testy se zatím podařilo dokončit a předložit odpovědným úřadům u tří reaktorů. U dvou reaktorů elektrárny Ohi byly stress-testy schváleny i vládou a ta intenzivně jedná s místními samosprávami o opětném spuštění těchto reaktorů. Ty zásobují Osaku a další oblasti regionu Kansai, které trpí intenzivním nedostatkem elektřiny. Japonská zpravodajská agentura NHK udělala telefonický průzkum názorů obyvatel na spuštění elektrárny, která leží v perfektuře Fukui. Přímo ve městě Ohi dopadl průzkum tak, že 54 % obyvatel je pro spuštění a 37 % proti. U průzkumu provedeného ve čtyřech okolních samosprávných jednotkách, byl výsledek opačný, pro restart reaktorů bylo jen 32 % obyvatel a 60 % bylo proti. Kritická jednání a rozhodování o případném spuštění reaktorů Jaderné elektrárny Ohi budou pravděpodobně probíhat příští týden.
Je třeba říci, že realizace všech opatření, která se pro zvýšení odolnosti proti zemětřesení předpokládají, se provádí postupně. Takže třeba postavení nového speciálně odolného bunkru nebo další zvýšení vlnolamů bude dokončeno u elektrárny Ohi až v následujících letech. Pokračují práce na posílení opatření proti zemětřesení a cunami i u dalších jaderných elektráren. Komise odborníků ve vládním panelu například opět posoudila možnost vzniku velké cunami u elektrárny Hamaoka a na základě jejího doporučení nařídil japonský úřad pro jadernou bezpečnost zvýšení vlnolamu proti cunami na výšku 21 m. Vypracovávají se nové bezpečnostní standardy, které mají zajistit zabránění vyřazení všech zdrojů elektřiny, tavení zóny, výbuchu vodíku a úniku radioaktivity při cunami nebo jiných katastrofách, které by jadernou elektrárnu mohly zasáhnout.
Tlak vlády na spuštění prvních jaderných bloků je dost pochopitelný. Japonsko se potýká s velmi značným nedostatkem energetických zdrojů. Jaderné elektrárny sice z větší části nahradily fosilní zdroje a zbytek musely zajistit úspory, situace se však stává kritickou. Palivo pro fosilní zdroje musí Japonsko všechno dovážet a jeho ceny jdou většinou nahoru. Proto hledá zdroje alespoň trochu levnějších fosilních paliv velice intenzivně všude ve světě. Zajímavou událostí tak je podpis smlouvy dvou největších japonských obchodních společností Mitsubishi a Mitsui s americkými kolegy na dlouhodobý kontrakt na dovoz zkapalněného plynu z USA do Japonska. Smlouva souvisí se stavbou prvního zařízení na export plynu z USA po více než čtyřiceti letech. Tato událost souvisí s nárůstem těžby břidlicového plynu, díky které se USA změnily z importéra na exportéra plynu. Japonsko kvůli událostem ve Fukušimě dovezlo v minulém fiskálním roce, který skončil v březnu o 27 % zkapalněného plynu více než v roce minulém. Pokud nespustí své jaderné reaktory, narostou potřeby Japonska ještě výrazněji. V každém případě je nyní ekonomika Japonska extrémně závislá na ceně fosilních paliv. Pokud se naděje vkládané do břidlicových plynů potvrdí a světová cena plynu poklesne, bude to pro Japonsko velmi dobrá zpráva.
Závěr
Cesta k úplné likvidaci následků havárie bude ještě dlouhá. Příprava a vyčištění okolí bazénů s vyhořelým palivem je pouze začátkem jejich vyklizení. Teprve se začíná zjišťovat stav uvnitř jednotlivých kontjnmentů a stupeň jejich poškození. Je jasné, že řada nutných metodik a postupů nutných hlavně pro odstranění roztavených částí paliva se teprve budou muset průběžně vyvinout. Přesto už je směr nastoupené cesty dobře viditelný.
I do znovuotevřených oblastí se obyvatelé vracejí jen pomalu. Měsíce ještě bude trvat obnova infrastruktury. Intenzivní dekontaminace řadu let. Hodně lidí, hlavně těch starších nebo rodičů dětí, je i pod značným psychickým tlakem. Havárie byla obrovským zásahem do jejich života. Do některých oblastí se lidé sice vrátí poměrně brzy, ovšem do těch v severozápadním směru od elektrárny bude návrat možný až po řadě let. Nutné intenzivní postupy dekontaminace pro tyto oblasti se teprve hledají. Zajímavým testem možností dekontaminace byla úprava dozimetrické situace v okolí měřících stanovišť na hranicí elektrárny. Ty by měly kontrolovat, zda se z elektrárny nedostává ven nová radioaktivita. Je stanoveno, že úniky radioaktivity z elektrárny nesmí překročit hodnoty, které by vedly ke zvětšení roční dávky o více než 1 mSv. To znamená, že musí být pozorovatelná změna dávkového příkonu o hodnotu menší jednoho mikrosievertu za hodinu. Tu ovšem v měřících místech překrývala radioaktivita, která se v okolí měřících bodů nahromadila hlavně v prvních týdnech po havárii. Takže teď byl na nich měřen dávkový příkon od 10 až po více než 80 mikrosievertů za hodinu. Hlavně odlesněním a odstraněním i náhradou horní vrstvy zeminy se dosáhlo snížení dávkového příkonu na hodnoty mezi 5 až 9 mikrosieverty za hodinu. Ve dvou nejhorších případech se kolem stanoviště musela postavit zídka. Stanoviště tak nyní nemají problém zaznamenat novou radioaktivitu unikající vzduchem z elektrárny, která zvětší dávkový příkon o jeden mikrosievert za hodinu, což je dobře měřitelné zvětšení o více než deset procent. I to byl test intenzivní dekontaminace, který pomůže při jejím uplatňování jinde.