--- Fukushima - aktuell ---
Aktuelle Information zu dem Störfall von Fukushima vom 11. März 2011 um 14:46
Die Katastophe von Fukushima hätte sich durch Nachrüstung von Sicherheitssystem leicht vermeiden lassen. Nähere Informstion hier.
--- Neuste Daten von JAIF am 4.4.2011 um 21.00 ---
JAIF meldet, dass seit dem 3.4.2011 die Nachkühlsysteme von Block 1 und Block 3 wieder mit externer Stromversorgung laufen. Block 2 scheint noch mobil versorgt zu werden.
Die Abklingbecken sollen laut JAIF auch ziemlich kühl sein:
Block 1: 25°C
Block 2: 48°C
Block 3: 56°C
Block 4: 42°C
Das sieht alles ganz gut aus.
Die Abklingbecken sollen laut JAIF auch ziemlich kühl sein:
Block 1: 25°C
Block 2: 48°C
Block 3: 56°C
Block 4: 42°C
Das sieht alles ganz gut aus.
Sofortmassnahmen der Japanischen Betreiber vom 3-4-2011 (Quelle: JAIF)
1) Ständig verfügbare (zusätzliche?) mobile Stromerzeuger
2) Zusätzliche Pumpen für das sichere Nebenkühlwasser, die auch mit den mobilen Generatoren betrieben werden können
3) Zusätzliche Einspeiseleitung für die Abklingbecken für Notfälle
4) Überprüfung der Notstromdiesel
5) Training der Mannschaft für totalen Stromausfall einschließlich Notstromdiesel
Voraussetzungen für den Weiterbrieb der deutschen Kernkraftwerke
(8 Mindestvoraussetzungen, zusammengestellt von Admin, noch in Arbeit, 2 Punkte sind fertig)
1) Schutz vor dem Absturz eines großen Verkehrsflugzeugs
2) Notfall-System zur Druckentlastung des Primärkreises bei Schweren Störfällen zur Verhinderung des Versagens auf dem Hochdruckpfad
Bild des Tages: Bild 10 aus der Bilderserie in Spiegel-Online mit Kommentar
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Auf dem Bild 10 sieht man sehr schön die Schäden und die Notfallmaßnahmen.
Offensichtlich liegen überall Schläuche zum Einspeisen, aber es steht nicht neben jedem Abklingbecken eine mobile Pumpe, was man eigentlich nach 20 Tagen erwarten würde und was eigentlich schon am ersten Tag hätte der Fall sein sollen. Jetzt rächen sich die spektakulären aber wenig sinnvollen Maßnahmen der ersten Tagen, die vor allem für das Fernsehen gemacht wurden: das Besprühen vom Hubschrauber und der Einsatz der Feuerwehr. Statt gezielt die Abklingbecken zu füllen, wurden mit diesen Massnahmen die Radioaktivität am Gebäude abgewaschen und damit die Flächen um die Reaktoren kontaminiert. Auf diesen Flächen laufen jetzt die Arbeiter herum und werden mehr verstrahlt, als es ohne diese Aktionen fürs Fernsehen der Fall gewesen wäre. |
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Einschätzung der Lage in Fukushima am 31-3-2011 um 12:30
Wärmeerzeugung im Reaktorkern Block 1: 3,1 MW
Wärmeerzeugung im Reaktorkern Block 2: 5,5 MW
Wärmeerzeugung im Reaktorkern Block 3: 3,1 MW
Wärmeerzeugung im Reaktorkern Block 2: 5,5 MW
Wärmeerzeugung im Reaktorkern Block 3: 3,1 MW
Diese Wärmemenge werden durch die natürliche Wärmeleitung aus dem Containment nach außen abgeführt, ein weiterer Anstieg von Druck und Temperatur aufgrund der Nachzerfallswärme ist nicht mehr zu erwarten.
Schätzung der Wärmeerzeugung im Abklingbecken auf der Basis - mittlere Standzeit 3 Jahre im Abklingbecken:
Wärmeerzeugung im Abklingbecken Block 1: ca. 0,7 MW (292 Brennelemente)
Wärmeerzeugung im Abklingbecken Block 2: ca. 1,8 MW (587 Brennelemente)
Wärmeerzeugung im Abklingbecken Block 3: ca. 1,6 MW (514 Brennelemente)
Wärmeerzeugung im Abklingbecken Block 4: ca. 4,0 MW (1331 Brennelmente)
Wärmeerzeugung im Abklingbecken Block 3: ca. 1,6 MW (514 Brennelemente)
Wärmeerzeugung im Abklingbecken Block 4: ca. 4,0 MW (1331 Brennelmente)
1 MW entspricht dem Verdampfen von 0,5 Liter Wasser pro Sekunde. Das klingt nach wenig aber, pro Tag macht das 43,2 m3. Kühlt man ohne Verdampfen mit einer Aufheizspanne von 50°C, dann benötigt man etwa die 10-fache Menge.
Ohne ständige Kühlung droht erneut das Austrocknen der Abklingbecken. Die Gefahr ist nur gebannt, wenn die langfristige Kühlung sichergestellt ist.
Die Kühlung der Abklingbecken ist keine technische Herausforderung, dass geht problemlos mit Geräten aus dem Heimwerkermarkt. Ene typische Pumpe für das Hauswasserwerk fördert 60 l/min bei 30 m Förderhöhe. Das reicht für 2 MW. Den passenden tragbaren Generator gibt es gleich in der Nachbarabteilung! Kabel und Schläuche auch.
Warum die Mannschaft solange gebraucht hat, um die mobilen Geräte zu Einsatz zu bringen, ist unverständlich.
Die Gefahr vom Wasserstoff, der sich aufgrund der Radiolyse im Containment bildet, ist weigehend gebannt. Nur besteht noch ein gewisses Risiko für eine lokale Knallgas-Explosion im Torus, vor allem in den Leitungen, die oben vom Torus abgehen.
Das Containment ist leider aus Platzgründen nicht mit Wasserstoff-Rekombinatoren ausgerüstet, sondern es wird im Betrieb mit Stickstoff "inertisiert", d.h. die Luft im Containment wird gegen Stickstoff ausgetauscht.
Die Zirkon-Wasserdampf-Reaktion ist ohne Zufuhr von Luft von außen kein Problem, weil bei dieser Reaktion nur Wasserstoff gebildet wird und kein Sauerstoff. Mit Stickstoff und Wasserstoff passiert nichts. Jedoch bei Luftzufuhr von außen ("air ingress") könnte es zu einer Verbrennung oder Explosion kommen, wenn die erforderlichen Konzentrationen erreicht werden. Da kein Leck vorliegt, ist die Gefahr nicht groß.
Das Problem is die Radiolyse. Bei der Radiolyse zerlegt die Strahlung Wassermoleküle in ihre Bestandteil Wasserstoff und Sauerstoff, also Knallgas.Eine kleine Knallgasexplosion verträgt das Containment locker, da es auf über bar Innendruck ausgelegt ist, der RDB sowieso.
Nach dem Entlüften des Containments in den ersten Tagen, ist es jetzt die große Frage, wieviel Stickstoff nach dem Entlüften noch im Continament verblieben ist und wie hoch der Dampfanteil in der aktuellen Containment-Atmosphäre ist. Wenn man nicht richtig weiß, wieviel Knallgas sich inzwischen durch Radiolyse gebildet hat, ist es sicher eine gute Idee, Stickstoff in das Containment einzuspeisen, insbesondere wenn die ohnehin vorhandenen Systeme zur Inertisierung des Containments funktionsbereit sind. Das Einspeisen hat aber auch einen Nachteil, da man damit den Containmentdruck erhöht und damit auch die Leckagen aus dem Containment.
Vor der Aktion sollte man also noch einmal sorgfältig nachrechnen und nicht wie damals in TMI in die große Wasserstoff-Panik verfallen.
Offensichtlich lernt man gar nichts. Hier eine kurze Passage aus meinen uralten Vortrag zu "25 Jahre TMI":
"Die nächsten Tage
Der Betreiber war vom Störfall völlig überfordert. Die Bevölkerung war nach den ersten Meldungen über den Störfall ziemlich kopflos und als Falschmeldungen über hohe Abgaben von Radioaktivität bekannt wurden, war eine Panik nahe. Diese wurde weiter angeheizt, als der Betreiber das leicht kontaminierte Hilfsgebäude entlüften wollte. Als der Betreiber auch noch schwach radioaktives Wasser in den Fluß pumpen wollte, war die Panik vollständig. Zum Ableiten des Wassers kam es nicht mehr.
Die nächste Panik ließ nicht lange auf sich warten, als sich die Experten bei der möglichen Wasserstoffkonzentration im RDB schlicht verrechneten und behaupteten, dass eine Explosion kurz bevor stehe.
Erst als die US NRC das Kommando übernahm, wurde auch der Öffentlichkeit klar, dass die Gefahr vorüber war."
Die Zirkon-Wasserdampf-Reaktion ist ohne Zufuhr von Luft von außen kein Problem, weil bei dieser Reaktion nur Wasserstoff gebildet wird und kein Sauerstoff. Mit Stickstoff und Wasserstoff passiert nichts. Jedoch bei Luftzufuhr von außen ("air ingress") könnte es zu einer Verbrennung oder Explosion kommen, wenn die erforderlichen Konzentrationen erreicht werden. Da kein Leck vorliegt, ist die Gefahr nicht groß.
Das Problem is die Radiolyse. Bei der Radiolyse zerlegt die Strahlung Wassermoleküle in ihre Bestandteil Wasserstoff und Sauerstoff, also Knallgas.Eine kleine Knallgasexplosion verträgt das Containment locker, da es auf über bar Innendruck ausgelegt ist, der RDB sowieso.
Nach dem Entlüften des Containments in den ersten Tagen, ist es jetzt die große Frage, wieviel Stickstoff nach dem Entlüften noch im Continament verblieben ist und wie hoch der Dampfanteil in der aktuellen Containment-Atmosphäre ist. Wenn man nicht richtig weiß, wieviel Knallgas sich inzwischen durch Radiolyse gebildet hat, ist es sicher eine gute Idee, Stickstoff in das Containment einzuspeisen, insbesondere wenn die ohnehin vorhandenen Systeme zur Inertisierung des Containments funktionsbereit sind. Das Einspeisen hat aber auch einen Nachteil, da man damit den Containmentdruck erhöht und damit auch die Leckagen aus dem Containment.
Vor der Aktion sollte man also noch einmal sorgfältig nachrechnen und nicht wie damals in TMI in die große Wasserstoff-Panik verfallen.
Offensichtlich lernt man gar nichts. Hier eine kurze Passage aus meinen uralten Vortrag zu "25 Jahre TMI":
"Die nächsten Tage
Der Betreiber war vom Störfall völlig überfordert. Die Bevölkerung war nach den ersten Meldungen über den Störfall ziemlich kopflos und als Falschmeldungen über hohe Abgaben von Radioaktivität bekannt wurden, war eine Panik nahe. Diese wurde weiter angeheizt, als der Betreiber das leicht kontaminierte Hilfsgebäude entlüften wollte. Als der Betreiber auch noch schwach radioaktives Wasser in den Fluß pumpen wollte, war die Panik vollständig. Zum Ableiten des Wassers kam es nicht mehr.
Die nächste Panik ließ nicht lange auf sich warten, als sich die Experten bei der möglichen Wasserstoffkonzentration im RDB schlicht verrechneten und behaupteten, dass eine Explosion kurz bevor stehe.
Erst als die US NRC das Kommando übernahm, wurde auch der Öffentlichkeit klar, dass die Gefahr vorüber war."
Bei der Analyse dieser Zeichnung fragen sich vermutlich viele Leser, warum vermutet wird, dass zwei Schmelzeseen entstanden sind: einer im Bereich des Reaktorkerns und einer in der unteren Kugelkalotte des Reaktordruckgefäßes (unteres Plenum).
Bei unzureichender Kühlung schmelzen zunächst die Brennstäbe im Bereich des Reaktorkerns zusammen und zwar zuerst die inneren, die weniger gekühlt werden als die äußeren. Diese bilden eine Schmelzesee mit einer dünnen Kruste, welche die Wärme sehr schlecht leitet. Deshalb bleibt es unterhalb dieser Kruste relativ kühl. Im Schmelzesee herrscht Wärmekonvektion, die heißeren Teile der Schmelze steigen nach oben. Deshalb ist der Schmelzesee am oberen Rand am heißesten. Dort ist die Kruste am dünnsten und dort kommt es dann auch zum Versagen der Kruste: also oben seitlich am Schmelzesee im Bereich des Reaktorkerns. Das muss man sich so vorstellen wie bei einer Kerze, bei der das flüssige Wachs oben seitlich heraus läuft.
Ein Teil der Schmelze fließt seitlich ab und verlagert sich ins untere Plenum - also nicht unten durch die Mitte, sondern seitlich oben durch den Rand. Die unteren Stummel der Brennelemente und die untere Gitterplatte werden dabei nicht geschmolzen, die bleiben stehen.
Im unteren Plenum ist noch Wasser. Es gibt keinen Mechanismus, der dazu führt, dass es vorher verdampft. Die Schmelze fällt in dieses Wasser und erstarrt zu kleinen Teilchen (Debris) unter heftiger Dampfentwicklung. Das Wasser im unteren Plenum verdampft in den nächsten Minuten oder Stunden und die Teilchen schmelzen zu einem zweiten Schmelzesee zusammen, der aber durch die vielen Rohre im unteren Plenum ganz gut gekühlt wird. Deshalb schmilzt sich die Schmelze nicht durch das Reaktordruckgefäß.
Das Bild zeigt diesen Zustand: ein Schmelzesee im Bereich des Reaktorkerns und ein zweiter Schmelzesee im Bereich des unteren Plenums. Diese Situation ist auch der Endzustand der Kernschmelze. Alle drei Reaktoren in Fukushima befinden sich in diesem Zustand. Dieser Zustsand ist jetzt stabil.
Ein Teil der Schmelze fließt seitlich ab und verlagert sich ins untere Plenum - also nicht unten durch die Mitte, sondern seitlich oben durch den Rand. Die unteren Stummel der Brennelemente und die untere Gitterplatte werden dabei nicht geschmolzen, die bleiben stehen.
Im unteren Plenum ist noch Wasser. Es gibt keinen Mechanismus, der dazu führt, dass es vorher verdampft. Die Schmelze fällt in dieses Wasser und erstarrt zu kleinen Teilchen (Debris) unter heftiger Dampfentwicklung. Das Wasser im unteren Plenum verdampft in den nächsten Minuten oder Stunden und die Teilchen schmelzen zu einem zweiten Schmelzesee zusammen, der aber durch die vielen Rohre im unteren Plenum ganz gut gekühlt wird. Deshalb schmilzt sich die Schmelze nicht durch das Reaktordruckgefäß.
Das Bild zeigt diesen Zustand: ein Schmelzesee im Bereich des Reaktorkerns und ein zweiter Schmelzesee im Bereich des unteren Plenums. Diese Situation ist auch der Endzustand der Kernschmelze. Alle drei Reaktoren in Fukushima befinden sich in diesem Zustand. Dieser Zustsand ist jetzt stabil.
Damit ist der Störfall aus Sicht der Reaktorsicherheit beendet, wenn es nicht noch zu einer kleineren lokalen Knallgasexplosion kommt und kontaminiertes Wasser in die unteren Räume des Reaktorgebäudes fließen sollte.
Aus Sicht des Strahlenschutzes ist dies aber nicht das Ende des Störfalls.
Auch in den nächsten Tagen wird die Strahlenbelastung in der Umgebung weiter ansteigen. Es sind viele Brennstäbe beschädigt worden und jede Menge Radioaktivität freigesetzt worden. Jetzt ist dieses Material noch zum großen Teil in den zerstörten Reaktorgebäuden, aber es kann sich jederzeit durch Brände und Explosionen in die weitere Umgebung verteilen. Erst nachdem ein sicherer Einschluß der radioaktiven Materialien wieder hergestellt ist, wird man das ganze Ausmaß der radioaktiven Verseuchung abschätzen und die genaue Größe der Sperrzonen festlegen können. Davon sind die Betreiber aber noch weit entfernt.
Status der vier Blöcke in Fukushima am 30. März um 20:00 Ortszeit gemäß http://www.jaif.or.jp/english/index.php. Übersetzt und bearbeitet vom Admin. Hier klicken!
Erläuterungen zu den technischen Details (update am 2.4.2011) 
Die Katastophe von Fukushima hätte sich durch Nachrüstung von Sicherheitssystem leicht vermeiden lassen. Nähere Information hier.
Wie geht es weiter? Diese Präsentation zeigt die zwei möglichen Szenarien
.
Eine vorläufige Analyse des Störfalls durch den Admin, finden Sie hier.
Fakten zu den vier Blöcken in Fukushima
Block 4 war zum Zeitpunkt des Erdbeben abgeschaltet.
| Block 1 | Block 2 | Block 3 | Block 4 | |
| elektrische Leistung [MW] | 460 | 784 | 784 | 784 |
| thermische Leistung [MW] | 1380 | 2381 | 2381 | 2381 |
| Brennelemente im Reaktokern | 400 | 548 | 548 | --- |
| Brennelemente im Lagerbecken | 292 | 587 | 514 | 1331 |
Gibt es Sicherheitssysteme zum Nachrüsten, mit denen man die Kernschmelze in Fukushima hätten verhindern können?
Die Antwort finden Sie hier.
Die Antwort auf häufig gestellte Fragen finden Sie hier.
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