O godzinie 15:36 12 marca 2011 roku w reaktorze numer 1 elektrowni jądrowej Fukushima-Daiichi doszło do nagromadzenia wodoru i eksplozji. Stało się to dobę po trzęsieniu ziemi, które spowodowało uderzenie tsunami w wybrzeże Japonii. Był to początek katastrofalnej awarii - drugiej w historii, którą oznaczono siódmym, najwyższym, stopniem w międzynarodowej skali zdarzeń jądrowych. Pierwszą była katastrofa w Czarnobylu. Do dziś obie te awarie są wymieniane jako przykłady zagrożenia związanego z energią jądrową, a ich konsekwencje sięgają daleko poza Japonię i Ukrainę.
Energia atomowa to jeden z - nomen omen - gorętszych tematów w kontekście walki z globalnym ociepleniem. Wiele organizacji - jak partie zielonych czy Greenpeace - mają swoje korzenie w sprzeciwie wobec energii atomowej. Z drugiej strony wielu ekspertów wskazuje na jej zalety: to bezemisyjne (a więc nie przyczyniające się do ocieplenia klimatu) źródło energii. Działa ono niezależnie od warunków zewnętrznych (jak energia słoneczna i wiatrowa), a technologia jest dostępna już teraz (zaś inne rozwiązania, jak bezemisyjne paliwa czy przechowywanie energii ze źródeł odnawialnych to wciąż technologie przyszłości, które mogą, ale nie muszą okazać się skuteczne).
Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) wymienia w swoim raporcie z 2018 roku energię atomową jako jedno z rozwiązań pozwalających na obniżenie emisji gazów cieplarnianych w energetyce. Zwraca jednak uwagę na szereg problemów, od społecznego sprzeciwu w niektórych krajach, po kwestie radioaktywnych odpadów i ryzyka. Awaria w Fukushimie pozwala nam wyciągnąć wnioski na przyszłość.
Anatomia awarii
W elektrowni Fukushima-Daiichi istniały zabezpieczenia na wypadek trzęsienia ziemi i tsunami - oba zagrożenia są w Japonii dobrze znane. Jednak okazały się one niewystarczające.
Jak opisano w raporcie dyrektora Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej, żywioł zniszczył kolejne zabezpieczenia. Jednym z kluczowych środków bezpieczeństwa reaktora atomowego jest kontrola temperatury jego rdzenia. Jeśli ta wymknie się spod kontroli, może dojść do katastrofy. Tuż po trzęsieniu ziemi reaktory zostały wyłączone - a prąd jest konieczny do ich chłodzenia. Tymczasem trzęsienie ziemi powaliło linie energetyczne, a fala tsunami zalała zapasowe generatory. Elektrownia została bez prądu. To oznaczało nie tylko utratę możliwości chłodzenia, ale też kontrolowania sytuacji w reaktorach.
Pomimo prób schładzania reaktorów, wypuszczania nagromadzonej pary, w reaktorach 1-3 doszło do przegrzania, stopienia rdzeni paliwowych i wybuchu wodoru, który powstał w wyniku reakcji chemicznych. Z dnia na dzień powiększano strefę ewakuacji wokół elektrowni, aż sięgnęła ona 20 km. Nałożono ograniczenia na spożycie jedzenia i wody. Po akcjach ratowniczych zaczęła się żmudna walka o schłodzenie zniszczonych reaktorów i ich trwałe zabezpieczenie. Do grudnia udało się je schłodzić na tyle, że zostały uznane za wyłączone. Jednak do dziś elektrownia wymaga stałego zabezpieczania. Do teraz konieczne jest chłodzenie reaktorów wodą - jednak to powoduje jej skażenie. Na miejscu przechowywanych jest obecnie ponad milion ton skażonej wody. Władze rozważają, by zacząć uwalniać ją do oceanu.
Katastrofie można było zapobiec
Jak wyjaśnił w rozmowie z Gazeta.pl Dariusz Aksamit, fizyk medyczny i popularyzator nauki, w Fukushimie zabezpieczenia elektrowni okazały się za słabe i był to ewidentny błąd ludzki. - Budując dowolną konstrukcję, szacuje się, co może pójść nie tak, jakie mogą pojawić się zagrożenia. Bierze się pod uwagę przede wszystkim dwie rzeczy: jaka jest wielkość tego zagrożenia i jakie jest prawdopodobieństwo, że do niego dojdzie. Na przykład uderzenie asteroidy byłoby katastrofalne, ale jest tak mało prawdopodobne, że nie musimy się do tego przygotowywać - powiedział. - Jeśli chodzi o trzęsienia ziemi, to można przewidywać, jak silne trzęsienia pojawiają się w danym miejscu i jak często się zdarzają. Nie ma sensu projektować konstrukcji gotowych na każde trzęsienie ziemi, np. takie magnitudzie 12 - bo nie ma szans, żeby w tym tysiącleciu się pojawiło. A koszty budowy byłyby absurdalne - dodał.
Jak stwierdził, w Fukushimie poprawnie oszacowano, że może pojawić się tam bardzo wysoka fala tsunami. - Wydano rekomendację, żeby podnieść wały ochronne elektrowni. Ale niestety ta rekomendacja nie została wdrożona. Wał ochronny okazał się zbyt niski. Można próbować tłumaczyć to tym, że było to historyczne tsunami, największe w regionie w historii pomiarów. Ale dało się na to przygotować lepiej - podkreślił.
Jak ocenił, to "ludzki błąd" i wina niedostatecznego dozoru jądrowego, który nie funkcjonował tak, jak powinien. - Jednak jest jeszcze druga sprawa. To, że fala przedarła się przez wał, samo w sobie za wiele nie zniszczyło. Z wyjątkiem bardzo istotnej rzeczy, czyli awaryjnych generatorów diesla. To drugi błąd - te generatory znajdowały się w dole. Woda je zalała - powiedział. Generatory awaryjne są potrzebne, by w przypadku wyłączenia elektrowni produkować prąd w celu schładzania rdzenia elektrowni w trybie awaryjnym. Jednocześnie trzęsienie zniszczyło infrastrukturę krytyczną, w tym linie wysokiego napięcia - elektrownia została odcięta od sieci. To sprawiło, że w Fukushimie zabrakło prądu do chłodzenia reaktora. - Było to splot wielu różnych okoliczności, ale dało się temu zapobiec - powiedział fizyk. Jego zdaniem najważniejszy wniosek z tej awarii jest taki, że "dozór jądrowy musi być w kraju mającym energetykę jądrową silny i niezależny, zarówno od polityki, jak i od przemysłu". - To musi być niezależny urząd, który ma prawo np. wydawać dekrety czy nakładać sankcje, a nie musi zgłosić się do władz, które dopiero coś zmienią - stwierdził.
Promieniowanie nie zabiło, ale koszty są ogromne
Pismo naukowe "Science" informuje, że proces "sprzątania" po katastrofie w Fukushimie w Japonii tak naprawdę dopiero się zaczyna. Poza kwestią chłodzenia i zabezpieczenia wody, ogromnym wyzwaniem jest m.in. wydobycie resztek paliwa jądrowego z czterech uszkodzonych reaktorów. Przedsiębiorstwo Tokyo Electric Power Company przyznało, że wszystkie działania związane z usuwaniem skutków katastrofy jądrowej zajmą jeszcze 30 lat.
Oczyszczanie nieczynnej już elektrowni będzie też kosztować fortunę. Japoński rząd oszacował te koszty na ok. 76 mld dolarów, choć niektórzy ekonomiści wskazują, że kwota może być nawet wyższa. Dla porównania - budowa elektrowni kosztowała tylko 2,2 mld dolarów i trwała 10 lat.
W czasie zabezpieczania reaktora kilkadziesiąt osób zostało rannych, jednak nikt nie zginął. W 2018 roku na raka płuc zmarł pracownik elektrowni, który został uznany za pierwszą potwierdzoną ofiarę promieniowania w wyniku awarii. W tysiącach są za to liczone ofiary ewakuacji - głównie starsze osoby, które musiały przerwać leczenie, ucierpiały z powodu hipotermii, pogorszenia warunków życia. Według niektórych ekspertów ewakuacja była błędem i liczba ofiar byłaby mniejsza, gdyby ludzie zostali w domach.
Tuż przed 10. rocznicą awarii Komitet Naukowy ONZ ds. Skutków Promieniowania Atomowego (UNSCEAR) opublikował nowy raport o skutkach awarii. Ustalono, że u mieszkańców regionu nie udokumentowano ani jednego przypadku efektów zdrowotnych, które byłyby bezpośrednią konsekwencją promieniowania po awarii. - Po awarii doszło do - można powiedzieć - paniki. Strach przed promieniowaniem może być bardzo silny i prowadzić do pochopnych działań. Doprowadzono do przesiedlenia 180 tys. ludzi, którzy, gdyby nie zostali przesiedleni, w większości dostaliby dawki promieniowania zupełnie nieistotne dla zdrowia - powiedział Dariusz Aksamit. - Chcąc ratować ludzi, wielu zaszkodzono. Doszło np. do śmierci pacjentów zabranych bez potrzeby ze szpitali - dodał. Choć promieniowanie nie zabiło nikogo, to ofiar ewakuacji są więc tysiące.
Fatalne skutki wyłączania elektrowni atomowych
Skutki katastrofy są o wiele bardziej dalekosiężne, niż strefa bezpieczeństwa wokół elektrowni. W Japonii i innych krajach przyczyniła się do nowej fali sceptycyzmu wobec energii atomowej. To poskutkowało odchodzeniem od planów budowania nowych elektrowni oraz zamykaniem istniejących przed zakończeniem ich planowej eksploatacji.
W Japonii niemal natychmiast wyłączono elektrownie atomowe, co poskutkowało wzrostem produkcji energii z węgla i gazu, a więc i wzrostem emisji gazów cieplarnianych. Po kilku latach część elektrowni atomowych włączono ponownie. W Niemczech z powodu awarii w Fukushimie powrócono (po niespełna rocznej przerwie) do stopniowego odchodzenia od energii atomowej.
Autorzy badania opublikowanego w 2019 roku na łamach Energy Policy wyliczyli, że gdyby nie wyłączano elektrowni atomowych (i tym samym uniknięto emisji zanieczyszczeń ze spalania węgla i gazu), w Niemczech i Japonii można by uniknąć nawet 28 tys. zgonów związanych z zanieczyszczeniami. Gdyby Niemcy odeszły od planów wyłączania elektrowni atomowych, pozwoliłoby to do 2035 roku uniknąć 16 tys. zgonów i emisji 1100 megaton dwutlenku węgla (to tyle, ile Polska emituje przez 3 lata). Z drugiej strony gdyby reszta Unii Europejskiej poszła śladem Niemiec i wyłączyła elektrownie atomowe, w do 2035 roku przyczyniłoby się to do przedwczesnej śmierci 200 tys. osób i emisji 14 000 megaton CO2.
- Nawet to, co stało się w Japonii, nie zmienia roli energetyki jądrowej w ratowaniu nas przed katastrofą klimatyczną. Nawet, jeśli doliczymy tysiąc ofiar wśród ewakuowanych do bilansu ofiar awarii w Fukushimie - co jest pewnym nadużyciem, ale załóżmy najbardziej pesymistyczny scenariusz - to nadal jest o najbezpieczniejszy sposób produkowania energii elektryczny i najczystsza technologia - powiedział Aksamit.
- Osobom mającym w głowie Czarnobyl i Fukushimę może wydawać się, że to zabójcze technologie. Ale energetyka jądrowa ma niesamowitą gęstość energii, czyli to, ile możemy jej wyprodukować z kilograma paliwa. Jeśli podzielimy liczbę ofiar przez ilość wyprodukowanej energii, to cały czas energetyka jądrowa jest tak samo bezpieczna jak wiatraki i panele fotowoltaiczne i bezpieczniejsza od energetyki wodnej. A biorąc pod uwagę całość emisji - od budowy, przez eksploatację, po zamknięcie - ma najniższy ślad węglowy
- stwierdził i dodał: - Ważne, aby pamiętać, że mamy wiele różnych technologii produkcji energii. Dobrze z nich korzystać na tyle, na ile się da, pamiętając, że mają swoje wady i zalety. Obyśmy mieli jak najlepszy miks źródeł odnawialnych z energetyką jądrową, to wtedy jest nadzieja, że kolejne pokolenia będą tu mogły w miarę przyjemnie i bezpiecznie żyć.
Potrzeba transparentności i udziału strony społecznej
Troje ekspertów w dziedzinie energii atomowej opublikowało w "Nature" komentarz o tym, jakie są wyzwania energetyki jądrowe 10 lat po awarii Fukushimy.
Ich zdaniem branża musi postawić na większą transparentność swoich działań i angażowanie strony społecznej na wszystkich etapach, a nie tylko do początkowego przekonywania i zaakceptowania budowy nowych elektrowni atomowych. Krytykują też środowisko za umniejszanie konsekwencji awarii przez skupianie się na ofiarach śmiertelnych i pomijanie np. kosztów czy zaburzenia życia ludzi przez ewakuację, jak działo się w Fukushimie i Czarnobylu. Piszą też o braniu pod uwagę różnych aspektów, jak wpływ kopalni uranu na środowisko i lokalne społeczności, czy wybór miejsc na przechowywanie odpadów radioaktywnych. Zwracają też uwagę na naturalną barierę, która utrudnia większą demokratyzację energetyki jądrowej - duże elektrownie nie są takim rodzajem przedsięwzięcia, który może opierać się na modelu własności społecznej (w przeciwieństwie do np. energii słonecznej).
"Na świecie często decyzję o utworzeniu programów jądrowych podejmuje wąski krąg elity politycznej, bez oceny realnych potrzeb i zrozumienia, jak energetyka jądrowa wpisuje się w szerszą krajową politykę energetyczną, a także bez uwzględnieniem opinii publicznej ws. technologii i związanego z nią ryzyka" - piszą. Ich zdaniem te problemy transparentności i włączenia strony społecznej w proces decyzyjny muszą być rozwiązane, by energetyka atomowa mogła odgrywać większą rolę w transformacji i walce z kryzysem klimatycznym.
