Was wir aus Fukushima über nukleare Sicherheit gelernt haben

Ein Jahr nachdem Japans größtes Erdbeben und der verheerendste Tsunami zum Atomunfall von Fukushima geführt haben, sagen Experten, dass die Branche über jeden Anspruch auf absolute Sicherheit hinausgegangen ist. Wie nach der Ölkatastrophe von BP im Jahr 2010 im Golf von Mexiko erkennen Experten jetzt, dass jede Technologie – ob Tiefseebohrung oder Kernspaltung – versagen kann und wird, und die Betreiber müssen sich auf das Schlimmste einstellen.

Fukushima Daiichi … lag nicht nur an einer unzureichend dimensionierten Ufermauer – so sieht man es falsch, sagt Edward Blandford, Professor für Nukleare Sicherheit an der University of New Mexico und Postdoktorand an der Stanford University Zentrum für internationale Sicherheit und Zusammenarbeit . Die Ereignisse bei Fukushima Daiichi waren auf eine Reihe von Fehlschlägen zurückzuführen, darunter Fehlschläge bei Abwehrmaßnahmen der Anlage, Maßnahmen zur Schadensbegrenzung und Notfallmaßnahmen. Wäre die Backup-Ausrüstung in wasserdichten Tresoren oder höher gelegenen Räumen gelagert worden, wäre der Unfall höchstwahrscheinlich vermeidbar gewesen.



Nuklearbetreiber und Regulierungsbehörden sagen, dass sie die Notwendigkeit erkennen, das Schlimmste zu antizipieren. Kernkraftwerke in den USA haben diesen Winter ein Programm zur Bevorratung von tragbaren Reaktorkühlgeräten in regionalen Depots gestartet, und letzte Woche genehmigte die US Nuclear Regulatory Commission (NRC) neue Mandate, die die Betreiber verpflichten, sich auf Ereignisse vorzubereiten, die schlimmer sind, als ein Reaktor ausgelegt ist handle – oder jenseits von Design-Basis-Events, im Fachjargon.

Reaktoren und radioaktives Material in Fukushima Daiichi wurden durch aufeinanderfolgende Ereignisse, die über die Auslegungsbasis hinausgingen, destabilisiert. Das erste war das Erdbeben der Stärke 9,0, das die Stromleitungen der Anlage zerstörte und Dieselgeneratoren auslöste, um die Kühlung der Reaktorkerne und abgebrannten Brennstäbe aufrechtzuerhalten. Weniger als eine Stunde später waren die Generatoren zusammen mit einigen der letzten Notstrombatterien der Anlage verschwunden, und sie wurden von einer 14 Meter hohen Tsunami-Welle, die die Ufermauer der Anlage überrollte, ausgeschaltet.

Menschliche Fehler und Konstruktionsbeschränkungen verschlimmerten schnell die Auswirkungen des Stromausfalls. So schalteten die Betreiber beispielsweise irrtümlicherweise die batteriebetriebene Kühlung eines Reaktors für drei Stunden ab. Innerhalb von 24 Stunden nach dem Tsunami schmolz der Kernbrennstoff in drei Reaktoren zusammen, und überhitzter Brennstoff erzeugte Wasserstoffgas, dessen Zündung in den kommenden Tagen drei Reaktorgebäude sprengen würde, die Reaktionsbemühungen behinderte und erhöhte Becken mit abgebrannten Kernbrennstoffen freilegte.

Obwohl den dreifachen Kernschmelzen von Fukushima noch keine Todesfälle zugeschrieben wurden, führte die von ihnen freigesetzte Radioaktivität zu einer Massenevakuierung und kontaminierte ein Gebiet von über 8.000 Quadratmeilen.

Nuklearexperten sagen, dass der Schlüssel zur Kontrolle zukünftiger Vorfälle und damit zur Wiederherstellung des Vertrauens in die Kernenergie ein tiefgreifender Ansatz bei der Reaktorkonstruktion und der Notfallvorsorge ist – genau das, was in Fukushima gefehlt hat. Die Aufstellung von luftgekühlten Notstromdieselgeneratoren in Kellern zum Beispiel war ein Zeichen dafür, dass Fukushima nicht vollständig auf einen Tsunami vorbereitet war, sagt Tony Irwin, Dozent für Nukleartechnologie an der Australian National University, der an einer Überprüfung nach Tschernobyl teilgenommen hat Betriebspraktiken russischer Reaktoren. Selbst wenn die Ufermauer nicht hoch genug wäre, hätte eine angemessene Risikobewertung den Bedarf an wasserdichten Räumen, Reservepumpen in höheren Lagen usw. festgestellt, sagt Irwin.

Die neueste Generation von Reaktoren bietet mehr Backup-Verteidigungsmechanismen, bemerkt Irwin. Im vergangenen Monat genehmigte das NRC die Genehmigungen für den Bau von zwei Reaktoren im Kernkraftwerk Vogtle, Georgia der Southern Company, das das Westinghouse AP1000-Design verwendet, das über eine passive Kühlkapazität verfügt: ein erhöhtes Reservoir, das durch Schwerkraft gespeist werden kann, um den Reaktor drei Jahre lang kühl zu halten Tage ohne Strom. Diese 72 Stunden hätten [in Fukushima] sehr geholfen und es den Betreibern ermöglicht, dringend benötigte Personalressourcen für die Wiederherstellung der Notstromversorgung vor Ort bereitzustellen, sagt Blandford.

Die passive Kühlung des AP1000 könnte natürlich nach einem Hurrikan, Tornado oder einer anderen Katastrophe, die größer ist, als die Ingenieure von Westinghouse und das NRC erwartet haben, nicht funktionieren. In diesem Fall müsste eine AP1000 auf konventionelle kraftbetriebene Pumpen zurückgreifen, sagt Edwin Lyman, nuklearer Sicherheitsexperte bei der Union besorgter Wissenschaftler . Das Problem, sagt Lyman, besteht darin, dass solche Backup-Geräte ausgewaschen wurden, um die Kosten zu senken. Wenn Sie beispielsweise ein seismisches Ereignis haben, ist dieses Backup möglicherweise nicht verfügbar, wenn Sie es benötigen, schlägt Lyman vor.

Andere Experten sagen, dass das neue freiwillige Notfallprogramm der Branche solche Lücken schließen wird, indem Geräte wie Tragkraftspritzen in regionalen Depots platziert werden, die hoffentlich außerhalb der Reichweite von Ereignissen liegen, die einen Kernreaktor treffen. Wir wissen nicht, was das nächste seltene Phänomen sein wird, aber wir sind bereit, den Kern mit Wasser zu versorgen, sagt Andrew Kadak, Professor für Nuklearwissenschaften und -technik am MIT.

Lyman sagt jedoch, dass NRC-Audits freiwilliger Sicherheitsverbesserungen, die von der Nuklearindustrie nach den Anschlägen vom 11. Wir bezweifeln, dass es in der Hitze eines Ereignisses wie Fukushima effektiv wäre, sagt Lyman. Ohne eine stärkere Aufsicht durch das NRC könnten auch die regionalen Depots der Branche ihr Versprechen nicht erfüllen.

In Japan, wo die Atomkraft bis vor kurzem die Energiestrategie des Landes untermauerte, hat die im letzten Jahr offengelegte unzureichende Katastrophenvorbereitung eine antinukleare Gegenreaktion angeheizt. Wenn das Ergebnis ein Atomausstieg ist, ist die Atomindustrie selbst schuld, so ein Bericht über die Ursachen des Fukushima-Unfalls, der letzte Woche von einem . veröffentlicht wurde unabhängige Kommission unter Vorsitz von Koichi Kitazawa , ein Experte für Materialwissenschaften und Supraleitung und ehemaliger Präsident der japanischen Wissenschafts- und Technologiebehörde.

Wie die Kommission zusammenfassend feststellt, hat die Kernenergieabteilung von Tepco bereits 2006 verstanden, dass einige Tsunami-Forscher glaubten, dass ein Tsunami im Jahr 869 n. Aber die Industrie war der Meinung, dass das Anheben von Deichen und andere hochkarätige Sicherheitsverbesserungen ihren Mythos der absoluten Sicherheit in Frage stellen würden. Wie der Bericht es ausdrückt: Stromkonzerne waren in ihrer eigenen Falle gefangen.

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