10 år har gått. Kärnkraftshaveriet i Fukushima är ett av de värsta någonsin: ”Katastrofen skapade ett enormt ärr i det japanska samhället”. Foto: TT

Kärnkraftskatastrofen i Fukushima – steg för steg

2021-03-07 07:00  

Haveriet i Fukushima rankas som en av de värsta kärnkraftsolyckorna någonsin. Tsunamin 2011 dödade 20 000, orsakade tre härdsmältor och sände chockvågor genom kärnkraftsindustrin. Den 11 mars har det gått tio år sedan olyckan.

Linda Nohrstedt

Jordbävningen i havet utanför Japans nordöstra kust inträffade på eftermiddagen den 11 mars 2011. Den uppmättes till magnitud 8,9 och är den kraftigaste som har drabbat Japan.

Skalvet skakade om kärnkraftverket Daiichi i Fukushima och anläggningen tappade sin elförsörjning från det yttre elnätet. Men reservkraften gick igång som den skulle i form av dieselgeneratorer så att reaktorerna fortfarande kunde kylas.

Men ungefär 50 minuter efter jordbävningen slog en enorm flodvåg emot kärnkraftverket. Dieselaggregaten dränktes och stannade.

Skyddsvallen var sex meter hög – flodvågen 14 meter

Det fanns en vall utanför kärnkraftverket som var tänkt att skydda mot flodvågor från havet. Men den var bara sex meter hög och stod inte emot jättevågen på ungefär 14 meter.

– Det var planerat att vallen skulle höjas till åtta meter, men arbetet var försenat, berättar Jan Hanberg, chef för enheten för systemteknik på Strålsäkerhetsmyndigheten.

Ett flygfoto över Fukushima Dai-chis kärnkraftsreaktor. Foto: Daisuke Suzuki / Kyodo News via AP / TT

När anläggningen tappade förmågan att kyla reaktorerna uppstod härdsmältor i tre av anläggningens sex reaktorer: reaktor 1, 2 och 3. Men det tog några dagar innan haveriets omfattning stod klart.

– Första dygnet var nog de flesta omedvetna om att det skulle bli en så stor olycka som det sedan utvecklade sig till, berättar Stefan Noreén, som var Sveriges ambassadör i Japan vid tiden för jordbävningen.

Förloppet var snabbast i reaktor 1. Där började kärnbränslet smälta i härden redan samma dag som jordbävningen. Den reaktor som klarade sig längst var nr 2, tack vare en ångdriven pump som kylde härden och var igång i nästan tre dygn.

Reaktor 1: Kontrollrummet felbedömde hjälpkondensorn

En felbedömning vid reaktor 1 bidrog till att förvärra förloppet. Hjälpkondensorn gick igång efter jordbävningen men ventilerna fastnade i stängt läge efter tsunamivågen och därför bidrog den inte med någon kylning.

När allt blev svart i kontrollrummet visste inte personalen om ventilerna var i öppet eller stängt läge, så de gick ut för att titta efter och såg lite ånga pysa ut från hjälpkondensorn. Därmed antog de att den fungerade som den skulle. Men det visade sig vara fel.

– Det var ett helt rationellt beslut men varför de gjorde felbedömningen vet jag inte. Man kan tänka sig att det kommer ut lite ånga även när kondensorn är avstängd, säger Patrick Isaksson, utredare av svåra haverier på Strålskyddsmyndigheten.

Smält bränsle i Daiichis reaktor 2. Bilden är från 2019. Foto: AP/TT

Reaktortanken smälte i reaktor 1, 2 och 3

Härdsmältorna i reaktor 1, 2 och 3 ledde till att även den omgivande tanken smälte sönder, så att härdrester föll ned i reaktorinneslutningen. Det är första gången i kärnkraftens historia som det inträffar.

En sådan tankgenomträngning är allvarlig eftersom reaktortanken utgör den första säkerhetsbarriären mot radioaktiva utsläpp. Härdrester som kommer i kontakt med vatten i inneslutningen riskerar också att leda till ångexplosioner. Dessutom är det mycket svårare att kyla härden om den ligger i reaktorinneslutningen än i reaktortanken.

Undersökningar med robotar under tanken i reaktor 2 tyder på att tankgenomsmältningen gick mycket snabbare, och orsakade fler hål, än vad beräkningsmodellerna förutspådde.

– Modellerna stämmer inte med det. Men varför det är så kan jag inte svara på, säger Patrick Isaksson.

”Inneslutningen började läcka okontrollerat”

Under dagarna efter jordbävningen inträffade vätgasexplosioner i tre av reaktorbyggnaderna. Sannolikt inträffade de på grund av att vätgas läckte ut från kupolen högst upp i reaktorinneslutningen. I reaktorbyggnaden blandades sedan vätgas med syre och antändes av någon anledning.

Rök syns från Daiichis reaktor 1. Bilden togs den 16 mars 2011. Foto: AP/TT

Patrick Isaksson är kritisk till att tryckavlastningen på reaktorinneslutningen kom igång alldeles för sent.

– Det tog tid att få fram beslutet att tryckavlasta och när väl beslutet kom var det svårt att komma fram så att man kunde öppna ventilerna. Konsekvensen blev att inneslutningen började läcka okontrollerat, säger Patrick Isaksson. 

Soldater hjälper en kvinna under evakuering från hamnen i Sōma i prefekturen Fukushima 14 mars 2011. Foto: Wally Santana/AP/TT

Fyra katastrofer drabbade Fukushima

Drygt 160 000 personer evakuerades från prefekturen Fukushima efter jordbävningen och tsunamin. På grund av kärnkraftshaveriet sjönk efterfrågan på områdets jordbruksprodukter. Tidigare var Fukushima känt för ris, frukter och saké av hög kvalitet.

– Representanter hävdade att området drabbades av fyra katastrofer; jordbävningen, tsunamin, strålningen och att produkterna inte gick att sälja, berättar Lars Vargö, som ersatte Stefan Noreén som Sveriges ambassadör i Japan i september 2011.

Tio år efter olyckan lider samhället fortfarande av konsekvenserna. Kärnkraftshaveriet ledde till att radioaktivt nedfall spreds över området. Värst var det på de platser där det regnade vid tillfället, nordväst om kärnkraftverket Daiichi.

Satellitbild över kärnkraftverket Daiichi, tagen den 14 mars 2011. Foto: TT

Fortfarande är stort område avstängt

Det totala utsläppet av de radioaktiva ämnena jod-131 och cesium-137 bedöms till ungefär 10 respektive 20 procent av det som släpptes ut vid Tjernobylolyckan 1986. Trots marksaneringar i Fukushima har alla människor ännu inte kunnat flytta tillbaka till sina gamla hem. Ett område om 337 kvadratkilometer, ungefär lika stort som Sigtuna kommun, är fortfarande utrymt och 23 000 personer evakuerade därifrån på grund av strålningsnivåerna.

Men totalt sett är siffran större. 37 000 personer är fortfarande evakuerade från Fukushima. Det är dock inte strålningen som är problemet för alla dessa. Sannolikt har de inte återvänt på grund av att återuppbyggnaden av samhället inte är klar.

– Katastrofen skapade ett enormt ärr i det japanska samhället. Mer än 20 000 människor omkom, 4 000 blev hemlösa och förödelse orsakades till ett värde av omkring 300 miljarder dollar. Den 11 mars lever kvar som ett märkesdatum i Japan för all framtid, säger Stefan Noreén.

De flesta dödsfallen orsakades av tsunamin. Några få omkom av själva jordbävningen. Kärnkraftshaveriet bedöms inte ha lett till några dödsfall.

En polis i skyddsutrustning söker efter överlevande efter jordbävningen och tsunamin. Bilden togs den 8 april 2011. Foto: David Guttenfelder/TT

Ökat antal fall av sköldkörtelcancer

FN:s vetenskapliga strålningskommitté Unscear publicerade en rapport 2013 av hälsoeffekter till följd av kärnkraftsolyckan. Nu är en uppdaterad rapport snart på väg ut.

– Vi har inte sett några direkta negativa hälsoeffekter som kan härledas till strålning. Bedömningen totalt är att det är osannolikt att några framtida strålningsassocierade hälsoeffekter kommer att kunna upptäckas statistiskt, säger Unscear-ledamoten Eva Forssell-Aronsson vid Göteborgs universitet.

Drygt 160 000 personer evakuerades från prefekturen Fukushima efter jordbävningen och tsunamin. Bild från Sōma, 14 mars 2011. Foto: Wally Santana/AP/TT

Något fler barn med sköldkörtelcancer, totalt cirka 200 fall, har dock upptäckts i områden som exponerades för det radioaktiva nedfallet.

– Men bedömningen är att ökningen inte beror på strålning utan på grund av de noggranna screeningmetoderna, säger Eva Forssell-Aronsson.

Unscear har även sett en ökad frekvens av hjärt- och kärlsjukdomar och förändringar i ämnesomsättningen bland dem som evakuerades efter olyckan. Men det tror man beror på förändringen av den sociala situationen, inte på strålningen.

Efter Fukushima: Stoppad kärnkraft i Tyskland

Efter kärnkraftshaveriet stängdes Japans samtliga 53 kärnreaktorer. Före olyckan svarade kärnkraft för ungefär 30 procent av Japans elförsörjning. Nu är nio reaktorer igång igen.

Härdsmältorna i Fukushima sände chockvågor genom kärnkraftsindustrin. Kina stoppade alla godkännanden av nya kärnkraftsanläggningar under två år. Tyskland tog beslut att stänga all sin kärnkraft.

I Sverige har kärnkraftverken fått hårdare säkerhetskrav till följd av olyckan i Fukushima. EU drog igång stresstester av de europeiska kärnkraftverken med syfte att försäkra sig om att anläggningarna skulle klara händelser som slog ut flera enheter på ett och samma verk.

”Ett svårt haveri är väldigt osannolikt”

Krav på oberoende härdkylning var redan på gång i Sverige 2011 men Strålsäkerhetsmyndigheten gjorde en omstart när haveriet inträffade för att anpassa kraven efter lärdomar från Japan.

Nu har oberoende härdkylning installerats på alla de tre svenska kärnkraftverken. Kravet innebär att härden måste kunna kylas även om det inte går att använda havsvatten och även om den externa strömförsörjningen och de befintliga reservkraftssystemen försvinner under 72 timmar. I praktiken har det gjorts genom att nya dieselaggregat, pumpar och vattenmagasin har installerats.

Till skillnad från kärnkraftverket Daiichi har svenska kärnkraftverk haverifilter, något som infördes efter kärnkraftsolyckan i Harrisburg 1979. Haverifilter är vattenbassänger med skrubberteknik som fångar upp radioaktiva ämnen i ångan om reaktorinneslutningen skapar ett för högt tryck.

Skulle en liknande olycka som i Fukushima kunna hända i Sverige?

– Ett svårt haveri är väldigt osannolikt och uppstår det har de svenska reaktorerna goda förutsättningar att få ett mycket mer gynnsamt förlopp än i Fukushima. Svenska reaktorer är mycket säkrare, det går inte ens att jämföra. Vår strategi är att tryckavlasta inneslutningen tidigt. Dessutom har kupolen i svenska reaktorinneslutningar kylning ovanpå, så den skulle inte börja läcka i samma grad, säger Patrick Isaksson.

Fukushima Daiichi

Kärnkraftverket hade sex lättvattenreaktorer av kokreaktortyp. Alla togs i drift under 1970-talet.

Den 11 mars 2011 var reaktor 1, 2 och 3 i drift medan reaktor 4, 5 och 6 var avställda för underhåll.

Efter tsunamin inträffade härdsmältor i reaktor 1, 2 och 3. Vätgasexplosioner inträffade i reaktor 1, 3 och 4.

Kärnkraftverket ägs av det japanska bolaget Tepco. Samtliga sex reaktorer i Daiichi ska avvecklas.

Ett enda straffrättsligt åtal väcktes efter haveriet. Tre chefer på Tepco anklagades för att inte ha vidtagit tillräckliga säkerhetsåtgärder men friades 2019.

Haveriet i Fukushima klassas som nivå 7 på den sjugradiga Ines-skalan för kärnkraftsolyckor. Det är samma nivå som Tjernobylhaveriet, medan olyckan i Harrisburg klassas som nivå 5.

Fukushima steg för steg

11 mars 2011

14.46: Jordbävningen inträffar utanför Japans nordkust. Kärnkraftverket Daiichi tappar elförsörjningen från det yttre elnätet.

15.35: Jättelika flodvågor slår in över kärnkraftverket Daiichi. Reservaggregat, havsvattenpumpar och batterier dränks.

I reaktor 1 startar hjälpkondensorn. Men ventilerna är stängda, utan operatörernas vetskap, så kylning uteblir.

Ca 22.00: Kärnbränslet i reaktor 1 börjar smälta.

12 mars 2011

11.36: Det ångdrivna kylsystemet i reaktor 3 slutar fungera. Ett annat ångdrivet system för högtrycksinpumpning startar automatiskt.

Ca 14.30: Inneslutningen för reaktor 1 tryckavlastas genom att radioaktiv ånga släpps ut i luften.

15.36: En vätgasexplosion förstör taket på reaktorbyggnaden till reaktor 1.

13 mars 2011

2.42: Det ångdrivna högtryckssystemet för kylning i reaktor 3 slås av manuellt på grund av driftproblem.

Ca 7.00: Kärnbränslet i reaktor 3 börjar smälta.

Ca 9.20: Inneslutningen för reaktor 3 tryckavlastas så att radioaktiv ånga släpps ut i luften.

14 mars 2011

11.01: En vätgasexplosion sliter taket av reaktorbyggnaden till reaktor 3. Radioaktivt material sprids i luften.

13.25: Det ångdrivna kylsystemet i reaktor 2 slutar fungera.

Ca 15:00: Kärnbränslet i reaktor 2 börjar smälta.

15 mars 2011

6.10: Vätgas som läckt från reaktor 3 orsakar en explosion i reaktorbyggnaden till reaktor 4.

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer