Fukushima Daiichi Nuclear Accident. Bent Lauritzen Programmet for Strålingsfysik

Transkript

1 Fukushima Daiichi Nuclear Accident Bent Lauritzen Programmet for Strålingsfysik

2 Source:DOE/ EIA IEO 2011

3 Source:DOE/ EIA IEO 2011

4 Hvorfor kernekraft? Vi mangler energi Hensyn til klima og miljø Forsyningssikkerhed Økonomi

5 Kernekraft i Japan JAPAN (2010): 17 kernekraftværker 55 reaktorer 30 BWR 24 PWR 29% af elforsyning 5.

6 Japan uden kernekraft? Fukushima Daini 1-4 Elektrisk effekt: 4 x 1067 MW 20 tons uranbrændsel/reaktor pr. år

7 For at erstatte en reaktor kræves Vindkraft 1000 vindmøller (på 2 MW) Biobrændsel (træflis) 16,5 millioner m 3 Vandkraft Stenkul Tre millioner ton Naturgas eller olie 1/6 af Japans vandkraftreserver Gas: 2,1 milliarder m 3 Olie: 2,1 millioner m 3

8 Japan uden kernekraft Estimerede omkostninger: 3500 mia. kr???

9 Fukushima Dai-ichi atomkraftværket Unit 5 Unit 6 Unit 4 Unit 3 Unit 2 Unit 1

10 Fukushima Dai-ichi atomkraftværket

11

12 Tsunami Wave

13 Tsunami Arrival at Fukushima Daiichi

14 Tsunami Arrival at Fukushima Daiichi

15 Tsunami Arrival at Fukushima Daiichi

16 Fukushima atomkraftværket før ulykken Risø DTU, Danmarks Tekniske Universitet

17 Fukushima atomkraftværket efter ulykken Risø DTU, Danmarks Tekniske Universitet

18

19 Fukushima Daiichi kernekraftværk Unit 5 Unit 6 Unit 4 Unit 3 Unit 2 Unit 1 Enhed 1 Enhed 2 Enhed 3 Enhed 4 Enhed 5 Enhed 6 Type BWR3 BWR4 BWR4 BWR4 BWR4 BWR5 Sælger GE Toshiba/Hitachi (GE licens) Alder Effekt 460 MW 784 MW 784 MW 784 MW 784 MW 1100 MW

20 Boiling Water Reactor - BWR

21 Kernekraft: Spaltning af uran (fission) En million gange mere energi end i kul!

22 Uran-piller i brændselselementer

23 Brændselselementer til atomkraftværker

24 Fukushima Daiichi Power Plant layout

25 Reaktor design - Fukushima Reaktor kerne Reaktortank Reaktorindeslutning damp vand Kondenseringstank

26

27 Hændelsesforløbet Enhed 1, 2 og 3 i drift Enhed 4, 5 og 6 nedlukkede Brugt brændsel Brændselsbassiner øverst i bygningerne Rotary Rødovre 5. oktober 2011

28 Hændelsesforløbet Kl. 14:46 Jordskælv størrelse 9.0 Strømsvigt i det nordlige Japan Reaktorerne 1-3 lukker ned, kædereaktion standses Fortsat varmeudvikling: 1 sek. 6 % 1 dag 1 % 1 uge 0.5 % Dieselgeneratorerne starter Kraftværket i sikker tilstand Rotary Rødovre 5. oktober 2011

29 Hændelsesforløbet Kl. 15:41 Tsunami rammer værket Design højde 5,7 m Vandstand 14 m Turbinehal oversvømmes Dieselgeneratorer sætter ud Station Blackout Kun batteridrevne systemer Utilstrækkelig køling Kraftværket i usikker tilstand niveau 4 Rotary Rødovre 5. oktober 2011

30 Hændelsesforløbet Kl. 16:36 Svigt af køling i enhed Kl. 5:10 Svigt af køling i enhed Kl. 13:25 Svigt af køling i enhed Evakuering, 20 km zone Kraftværket i usikker tilstand niveau 4

31 Hændelsesforløbet Temperatur og tryk stiger Vandstand i kernen falder Trykaflastning af kernen Begyndende nedsmeltning 900 C Radioaktivt frigøres 1200 C Brintudvikling 1800 C Indkapsling smelter 2700 C Brændslet smelter Reaktorindeslutning intakt Kraftværket i meget usikker tilstand niveau 5

32 Enhed 1, Radioaktiv damp i reaktorbygning Brint i reaktorbygning Kraftværket i meget usikker tilstand niveau 5 Unit 1

33 Enhed 1, Brinteksplosioner i enhed 1 og 3 Lille udslip af radioaktivitet Ulykke niveau 5?

34 Hydrogen explosion at Unit 1 & 3

35 Enhed Eksplosion i bunden af enhed 2 Brud på reaktorindeslutning Nedsmeltning af brændslet i reaktor 1-3 Stort udslip af radioaktivitet Høje strålingsniveauer Evakuering af anlægget Ulykke niveau 7

36 Brændselsbassinerne Brændselsbassiner uden for reaktorindeslutning! Ingen ekstern køling Lækage i bassin? Passiv køling: Enhed 4 Enhed 1-3,5,6 dage uger Nedsmeltning af brændsel? Stort udslip Ulykke niveau 7

37 Reaktor 2-4

38 Reaktor 4

39 Bassiner til opsamling af vand

40

41 Foreløbige konklusioner Fukushima ulykken er den næstmest alvorlige ulykke på et kernekraftværk Ingen umiddelbare skader på mennesker. Antal cancertilfælde vil være begrænset, da de mest udsatte befolkningsgrupper blev evakueret Reaktorerne 1-4 er ødelagte. Det vil tage adskillige år og kræve robotudstyr at nedbryde reaktorerne Omfattende lokal forurening -

42 Forhøjet baggrundsstråling

43 Baggrundsstråling i Fukushima Præfekturet

44 Måling 25. april Rotary Rødovre 5.

45 Kernekraft efter Fukushima? Europa: Stress test af alle kernekraftværker Sikring mod oversvømmelser og jordskælv Sikring af nødstrømsforsyning Sikring af vandforsyninger og køling af reaktorer Køling af brændselsbassinerne Sikring mod brint-udvikling Sikring mod samtidige ulykker på flere enheder

46 Kernekraft efter Fukushima? Stress test konklusion (Europa) Sikkerheden er god og ingen værker skal lukkes Men med plads til forbedringer: risikovurdering for jordskælv (54 enheder) og oversvømmelse (62 enheder) seismiske instrumenter på 121 enheder filtreret ventilation på 32 enheder udstyr til beredskab sikres på 81 enheder nød-kontrolrum på 24 enheder Omkostninger ca. 1 mia. kr./reaktor

47 Kernekraft efter Fukushima? Tyskland indstiller driften af 8 enheder og lukker de resterende 9 enheder inden 2022 Schweiz stopper for udbygning Belgien stopper for udbygning Italiensk folkeafstemning om kernekraft mens Frankrig, Storbritannien og Østeuropa fortsat bygger kernekraftværker USA: langsommere udbygning? Kina standser midlertidigt udbygning af kernekraft Japan: Midlertidigt stop for driften af næsten alle enheder afvikling af japansk kernekraft???

48 New Plants Planned in the USA 30 units planned in USA First COL licenses in 2012 Source: 2012, US NRC