1 marca 2011 r. u wschodnich wybrzeży Japonii doszło do trzęsienia ziemi o sile 8,9 w skali Richtera; ucierpiała m.in. elektrownia jądrowa Fukushima I.

Fot. PAPJak zaznaczają specjaliści z NCBJ w przesłanym PAP komunikacie, Fukushima I należała do starej, drugiej generacji elektrowni jądrowych. W jej skład wchodziło sześć bloków jądrowych z reaktorami wodnymi wrzącymi (BWR). W dniu katastrofalnego trzęsienia ziemi pracowały trzy z nich. Paliwo jądrowe z czwartego reaktora było wyładowane do specjalnego basenu na terenie elektrowni.

W wyniku trzęsienia ziemi zostały zerwane wszystkie, czyli 6 działających linii energetycznych zasilających układy bezpieczeństwa elektrowni Fukushima I. Automatycznie uruchomiły się procedury alarmowe i wszystkie reaktory zostały wyłączone. Równocześnie podjęły pracę agregaty prądotwórcze, odpowiedzialne za zasilanie układów bezpieczeństwa odprowadzających ciepło z reaktorów. "Sytuacja na razie była pod kontrolą" - zauważają polscy naukowcy.

Jednak godzinę po trzęsieniu w nabrzeże przy Fukushimie I uderzyło tsunami. Betonowy falochron elektrowni był przygotowany na odparcie fal o wysokości do 6,5 m, a tsunami z 11 marca było dwukrotnie wyższe. Woda zniszczyła zasilanie pomp, które odprowadzały ciepło z wyłączonego reaktora. Tylko jeden taki agregat - zasilający reaktory 5. i 6. pozostał zdolny do użytku. Nie udało się go przełączyć na zasilanie układów chłodzenia reaktorów 1-3. Tsunami zniszczyło również część baterii, które były ostatnim źródłem prądu w elektrowni.

Ponieważ brakowało prądu - tłumaczą eksperci z NCBJ - układy odbierające ciepło z wyłączonych reaktorów nie działały poprawnie i rdzenie zaczęły się przegrzewać. W temperaturze powyżej 900 stopni C cyrkon, z którego są zrobione koszulki paliwowe, zaczął reagować z wodą. W wyniku reakcji były wydzielane duże ilości wodoru, co skutkowało wzrostem ciśnienia w obudowie bezpieczeństwa.

Wodór powinien być spalany w rekombinatorach wodoru, ale w elektrowni Fukushima I wymagało to dopływu energii elektrycznej. Tak więc zawartość wodoru i ciśnienie pary wewnątrz budynków reaktorów rosły. Próby zalania rdzeni reaktorów wodą morską skończyły się niepowodzeniem. W wyniku reakcji wodoru z tlenem zawartym w powietrzu, w budynku każdego reaktora doszło w końcu do wybuchu. Żadna z eksplozji nie uszkodziła obudowy bezpieczeństwa - zauważają naukowcy.

Dodają, że po upływie dziesięciu godzin od wyłączenia każdy reaktor w elektrowni Fukushima I wciąż generował ilość ciepła wystarczającą, aby w godzinę odparować tonę wody. A wody nie było jak uzupełniać, więc w końcu doszło do odsłonięcia rdzeni reaktorów 1-3.

"Znajdujące się w nich pręty paliwowe zaczęły się topić. Gorące paliwo spłynęło na dno zbiornika reaktora. W reaktorach 2. i 3. nie przetopiło się, jednak przez otwory technologicznie w dnie prawdopodobnie doszło do wycieków do wnętrza obudowy bezpieczeństwa. W reaktorze 1. stopione paliwo przepaliło zbiornik i trafiło do chłodzonego wodą chwytacza rdzenia. W żadnym reaktorze stopione paliwo nie wydostało się poza obudowę bezpieczeństwa" - piszą przedstawiciele NCBJ.

Zaraz po awarii w Fukushimie zarządzono ewakuację w 20-kilometrowej strefie wokół elektrowni, a następnie rozszerzono ją do 30 km. Jak przypomniano w komunikacie NCBJ, wśród 220 tys. osób z terenów skażonych nie stwierdzono przypadku uszczerbku na zdrowiu wywołanego promieniowaniem jonizującym. Pierwsi mieszkańcy wrócili do strefy między 30. a 20. km od elektrowni po sześciu miesiącach od awarii. 29 września 2011 r. poinformowano, że wszystkie trzy reaktory osiągnęły stan zimnego wyłączenia.

Według obecnych planów zarządcy elektrowni, firmy TEPCO, usuwanie wypalonego paliwa z basenów przy reaktorze 4. zacznie się od roku 2014. Stopione paliwo jądrowe, które obecnie stygnie wewnątrz obudów bezpieczeństwa reaktorów 1-3 (obecnie przykrytych dodatkowymi konstrukcjami) będzie można usunąć dopiero po roku 2021. Całkowita rozbiórka elektrowni Fukushima I zajmie co najmniej 30 lat.