Fukushima Daiichi kärnkraftverk – olyckan 2011, orsaker och konsekvenser
Fukushima Daiichi kärnkraftverk (även kallat Fukushima I) är ett inaktiverat kärnkraftverk i staden Ōkuma i Fukushima prefektur, Japan. Fukushima Daiichi var det första kärnkraftverket som byggdes och drevs enbart av Tokyo Electric Power Company (TEPCO).
I mars 2011 inträffade kärnkraftsolyckor vid kraftverket och vid några andra japanska kärnkraftsanläggningar, vilket väckte frågor om kärnkraftens framtid. Efter kärnkraftskatastrofen i Fukushima halverade Internationella energiorganet sin uppskattning av den ytterligare kärnkraftskapacitet som ska byggas fram till 2035.
Vad är Fukushima Daiichi?
Fukushima Daiichi består av sex reaktorenheter (numrerade 1–6) av typen kokvattenreaktor (BWR). Anläggningen byggdes och togs i drift under 1960‑ och 1970‑talen. Vid olyckan 2011 var flera enheter i drift och andra i olika stadier av underhåll eller avstängning.
Olyckans förlopp
Den 11 mars 2011 utlöste ett kraftigt jordskalv (Tohoku‑jordbävningen, magnitud cirka 9,0) en stor tsunami som drabbade nordöstra Japan. Tsunamin översvämmade Fukushimas lower-lying områden och slog ut strömförsörjningen till kärnkraftverket, inklusive reservdieslarna som skulle försörja kylsystemen. Utan fungerande kylning uppstod kärnreaktorkärnornas överhettning, smältning av bränsle och frigörelse av radioaktiva ämnen.
Flera reaktorbyggnader skadades av vätgasexplosioner som följde då vätgas bildades vid hög temperatur i reaktorkärnorna. Reaktorerna klassificerades senare som en nivå 7-händelse enligt International Nuclear and Radiological Event Scale (INES) — samma högsta nivå som Tjernobylsolyckan — vilket indikerar stora utsläpp av radioaktiva ämnen.
Orsaker
Huvudorsakerna till den allvarliga olyckan var:
- En extrem naturhändelse: ett mycket stort jordskalv följt av en hög tsunami.
- Strömförlust och bortfall av reservkraft (station blackout) vilket ledde till att kylsystemen inte kunde upprätthållas.
- Design‑ och beredskapsbrister: anläggningens skydd mot översvämning och redundans i kyl‑ och kraftsystemen visade sig otillräckliga för en händelse av denna magnitud.
- Operativa och krishanteringsproblem under den inledande fasen som försvårade snabb kontroll av situationen.
Konsekvenser
Konsekvenserna var omfattande och mångfacetterade:
- Evakuering och social påverkan: Hundratusentals människor evakuerades från områden kring anläggningen. Många bostäder, företag och jordbruksmarker förorenades och stora områden stängdes av som utrymmeszoner.
- Radiologisk spridning: Radioaktiva utsläpp påverkade luft, mark och hav. Avsöndringar ledde till restriktioner för livsmedel och vatten i berörda områden.
- Hälsa: Akut strålsjukdom bland allmänheten rapporterades inte i stor skala. De främsta hälsokonsekvenserna har varit psykosociala — stress, tvångsförflyttningar och långsiktig oro. Övervakning pågår för att följa eventuella ökningar av strålningsrelaterade sjukdomar över tid.
- Miljö: Utsläpp till havet och mark ledde till långvariga miljöstudier. Stora mängder kontaminerat material och jord togs omhand i saneringsarbete.
- Ekonomi och kostnader: Kostnaderna för sanering, nedmontering och kompensation för drabbade sträckte sig över mycket lång tid och beräknas uppgå till betydande belopp — staten och TEPCO har tagit på sig stora ekonomiska bördor.
- Politik och energipolitik: Japan stängde temporärt större delen av sitt kärnkraftsbestånd och omprövade sin energistrategi. Globalt ledde händelsen till nya säkerhetsgranskningar och debatter om kärnkraftens roll.
Åtgärder och sanering
Efter olyckan startade omfattande räddningsinsatser och ett långvarigt arbete för att stabilisera anläggningen och minska utsläppen. Några centrala åtgärder:
- Avkylning och stabilisering av reaktorerna, inklusive användning av stora mängder vatten och senare system för cirkulation och filtrering.
- Byggande av barriärer mot havet och avledning av kontaminerat vatten; installation av system som Advanced Liquid Processing System (ALPS) för att rena vatten från de flesta radioaktiva ämnen (dock inte tritium i ren form).
- Uppsamling och lagring av stora volymer behandlat vatten i tankar på plats — mer än en miljon kubikmeter har lagrats — vilket skapade en långdragen fråga om hantering och slutlig disposition.
- Långsiktig sanering av mark och återuppbyggnad av samhällen; bortforsling av kontaminerad jord och material samt övervakning av livsmedel och dricksvatten.
- Påbörjade arbeten för att lokalisera och senare ta bort smällt kärnbränsle (bränsledebris) från reaktorerna — ett tekniskt mycket komplext och tidskrävande projekt som väntas ta årtionden.
Utsläppsfrågan och behandlat vatten
En av de mest omdebatterade frågorna har varit hur man slutligen ska hantera de stora mängderna lagrat behandlat vatten som innehåller spår av radioaktiva ämnen, framför allt tritium. I slutet av 2022 och under 2023 påbörjade Japan kontrollerade utsläpp av behandlat vatten till havet, ett beslut som granskats av internationella organ och som IAEA följt upp med verifieringsinspektioner. Åtgärden har väckt motstånd från fiskare, grannländer och delar av allmänheten men ska enligt myndigheter och internationella experter genomföras enligt internationella normer och med övervakning.
Hälsa och forskning
Forskning och övervakning pågår för att bedöma de långsiktiga hälsoeffekterna. Viktiga punkter:
- Ingen omfattande ökning av strålningsrelaterade sjukdomar har entydigt kunnat fastställas i befolkningen hittills, men monitorering fortsätter.
- Psykosociala effekter — inklusive stress, depression och sociala följder av evakuering — har identifierats som betydande hälsoproblem.
- Personal som arbetade vid anläggningen under krisen utsattes för högre stråldoser och följs upp noggrant.
Politiska och internationella följder
Olyckan ledde till kraftiga omprövningar av energipolitik i Japan och internationellt. Många länder genomförde säkerhetsgranskningar av sina kärnkraftsanläggningar, och debatten om kärnkraftens roll i energiomställningen och klimatpolitiken intensifierades. Internationella organisationer som IAEA bidrog med inspektioner och rekommendationer för att förbättra säkerheten globalt.
Lärdomar och framtid
Följande lärdomar har betonats efter Fukushima:
- Vikten av robusta barriärer och redundans i kylnings‑ och kraftförsörjningssystem för att hantera extrema naturhändelser.
- Behovet av bättre beredskap, krishantering och informationshantering under en större olycka.
- Betydelsen av internationella riktlinjer, oberoende granskning och transparens för att skapa förtroende.
Sanering, nedmontering och återställning av området runt Fukushima Daiichi är en process som förväntas pågå i decennier. Tekniken för att hantera smält bränsle och kontaminerat material utvecklas löpande, och samarbete mellan myndigheter, forskare och internationella organisationer fortsätter vara centralt för att minimera risker och långsiktiga konsekvenser.
Under kärnkraftsolyckan i Fukushima i Japan 2011 skadades tre kärnreaktorer av explosioner.
Kärnreaktorerna
Kärnreaktorerna för enheterna 1, 2 och 6 levererades av General Electric, enheterna 3 och 5 av Toshiba och enhet 4 av Hitachi. Den arkitektoniska utformningen av General Electrics enheter gjordes av Ebasco. Alla byggnadsarbeten utfördes av Kajima. Sedan september 2010 drivs enhet 3 med MOX-bränsle|mixed-oxide (MOX)-bränsle. Enheterna 1-5 hade/har en inkapslingsstruktur av Mark 1-typ (glödlampsformad torus), enhet 6 har en inkapslingsstruktur av Mark 2-typ (över/under).
Enhet 1 är en 439 MW kokvattenreaktor (BWR3) som byggdes i juli 1967. Den började producera kommersiell elektricitet den 26 mars 1971 och skulle enligt planerna stängas i mars 2011. Den skadades under jordbävningen och tsunamin i Sendai 2011. Reaktorn hade hög atom- och jordbävningssäkerhet när den tillverkades, men den är nu både gammal och omodern. Ingen visste att en så svår jordbävning skulle kunna inträffa i Japan. Enhet 1 konstruerades för en jordbävnings toppacceleration av jordbävningsrörelsen på 0,18 g (1,74 m/s2 ) och ett seismiskt responsspektrum baserat på jordbävningen i Kern County 1952. Alla enheter inspekterades efter Miyagi-jordbävningen 1978 då den seismiska markaccelerationen var 0,125 g (1,22 m/s2 ) i 30 sekunder, men inga skador på reaktorns kritiska delar upptäcktes.
| Enhet | Typ | Först blev det atomärt "kritiskt". | Producerad elkraft | Reaktor levererad av | Designad av | Byggd av |
| Fukushima I - 1 | BWR-3 | oktober 1970 | 460 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 2 | BWR-4 | 18 juli 1974 | 784 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 3 | BWR-4 | 27 mars 1976 | 784 MW | Toshiba | Toshiba | Kajima |
| Fukushima I - 4 | BWR-4 | 12 oktober 1978 | 784 MW | Hitachi | Hitachi | Kajima |
| Fukushima I - 5 | BWR-4 | 18 april 1978 | 784 MW | Toshiba | Toshiba | Kajima |
| Fukushima I - 6 | BWR-5 | 24 oktober 1979 | 1 100 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 7 (planerad) | ABWR | oktober 2016 | 1 380 MW | |||
| Fukushima I - 8 (planerad) | ABWR | oktober 2017 | 1 380 MW |
En typisk BWR Mark I-inhägnad av paneltyp som används i enheterna 1-5.
2011 Fukushima kärnkraftskatastrof
Se även: Fukushima kärnkraftskatastrof
I mars 2011, strax efter jordbävningen och tsunamin i Sendai, rensade den japanska regeringen ut människor från området runt kärnkraftverket och införde lokala nödlagar i Fukushima I. Ryohei Shiomi från Japans kärnsäkerhetsstyrelse var orolig för risken för en härdsmälta i reaktor 1. Dagen därpå sade kabinettssekreterare Yukio Edano att en partiell härdsmälta vid reaktor 3 var "högst möjlig".
Gruppen Nuclear Engineering International hade rapporterat att reaktorerna 1, 2 och 3 stängdes av automatiskt. Enheterna 4, 5 och 6 hade redan stängts av för underhåll. Reservgeneratorerna skadades av tsunamin och startade först, men stannade en timme senare.
Japans regering sade att det hade uppstått en kärnkraftsolycka när kylningsproblemen uppstod när reservdieselgeneratorerna gick sönder. Kylningen behövs för att avlägsna förfallshettan även när ett kärnkraftverk har stängts ner, på grund av de långvariga atomreaktionerna. Hundratals japanska trupper uppges transportera generatorer och batterier till platsen.
Rapporter om skador på reaktorer och generatorer (09.53 UTC, 16-3-2011)
Efter att reservdieselgeneratorernas pumpar gått sönder tog nödbatterierna slut efter ungefär åtta timmar. Batterier från andra kärnkraftverk skickades till platsen och mobila el- och dieselgeneratorer anlände inom 13 timmar, men arbetet med att ansluta bärbar generatorutrustning för att driva vattenpumparna pågick fortfarande 15.04 den 12 mars. Dieselgeneratorerna skulle normalt kopplas samman genom växlar i en källare i kraftverkets byggnader, men denna hade översvämmats av tsunamin.
Uppgifter beräknade av JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).
| Status för reaktorerna kl. 22:00 den 21 mars JST | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Elektrisk effekt (MWe) | 460 | 784 | 784 | 784 | 784 | 1100 |
| Typ av reaktor | BWR-3 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-5 |
| Driftstatus vid jordbävningen | I drift | I drift | I drift | Avbrott (avbränt) | Avbrott (planerat) | Avbrott (planerat) |
| Bränsleskadegrad | 70 % skadad | 33 % skadade | Skadad | Inte skadad | Inte skadad | Inte skadad |
| Skadenivå för den primära inneslutningen | Inte skadad | Misstänkt skada | Kan vara "Inte skadad". | Inte skadad | Inte skadad | Inte skadad |
| Kylsystem för kärnan 1 (ECCS/RHR) | Inte funktionell | Inte funktionell | Inte funktionell | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt, växelström finns tillgänglig | Inte nödvändigt, växelström finns tillgänglig |
| Kylsystem för kärnan 2 (RCIC/MUWC) | Inte funktionell | Inte funktionell | Inte funktionell | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt |
| Skadegrad på byggnaden (sekundär inneslutning) | Svårt skadad av explosionen | Lätt skadad av explosionen | Svårt skadad av explosionen | Svårt skadad av explosionen | Ventilationshål borrade i taket | Ventilationshål borrade i taket |
| Miljöeffekt (mätt norr om servicebyggnaden) | 2019 µSv/timme kl. 15:00 den 21 mars | |||||
| Tryckkärl, vattennivå | Bränsle som är helt eller delvis exponerat | Bränsle som är helt eller delvis exponerat | Bränsle som är helt eller delvis exponerat | Säker | Säker och i kall nedstängning | Säker och i kall nedstängning |
| Tryckkärl, tryckkärl, tryck | Stabil | Okänd | Okänd | Säker | Säker | Säker |
| Tryck i inneslutningsenheten | Stabil | Stabil | Minskning av | Säker | Säker | Säker |
| Injicerades havsvatten i reaktorhärden? | Fortsättning | Fortsättning | Fortsättning | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt |
| Injicerades havsvatten i det primära inneslutningsbehållaren? | Fortsättning | Avgörs senare. | Fortsättning | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt |
| Ventilation av inneslutningsenhet | Ja, men tillfälligt stoppad | Ja, men tillfälligt stoppad | Ja, men tillfälligt stoppad | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt | Inte nödvändigt |
| Skadenivå för förbrukat bränsle | Okänd, vatteninjektion övervägs | Okänd, injektion av havsvatten utfördes den 20 mars. | SFP:s vattennivå | SFP:s vattennivå | SFP:s kylkapacitet har återställts | SFP:s kylkapacitet har återställts |
| Evakueringszonens radie | 20 km från NPS | |||||
| INES | Nivå 5 (beräknat av japanska NISA och godkänt av internationella IAEA); nivå 6 (beräknat av franska kärnkraftsmyndigheten och finska kärnkraftsmyndigheter); de facto nivå 5 (reaktorhärdens inneslutning har brutits). | |||||
Senare stängdes även enhet 4 vid det närliggande kärnkraftverket Fukushima II av med hjälp av säkerhetssystemen. Nu finns en kraftkälla utanför anläggningen tillgänglig, men skadorna på anläggningen är allvarliga.
Föreslagen långsiktig säkerhetsaktivitet
Bor
Tjänstemännen har funderat på att lägga in eller luftfällning av strålningsdödande borsyra, bornerade plastpärlor eller borkarbidpellets i bassängerna för använt kärnbränsle för att absorbera neutroner. Frankrike flög 95 ton bor till Japan den 17 mars 2011. Neutroner absorberas av borsyra som har sprutats in i reaktorhärdarna, men det är oklart om bor också ingick i vattenspridningen av SFP med slangar och brandbilar.
En "sarkofaggrav" och flytande metall
Den 18 mars rapporterade nyhetsbyrån Reuters att Hidehiko Nishiyama, talesman för Japans kärnkraftsbyrå, på frågan om att begrava reaktorerna i en grav av sand och betong, sa: "Den lösningen finns i bakhuvudet, men vi fokuserar på att kyla ner reaktorerna."
Efter Tjernobylkatastrofen använde kärnkraftsarbetarna 1 800 ton sand och lera för att täcka anläggningen. Detta skapade ett problem eftersom de var värmeisolerande och fångade in värme inuti. Därför måste man först lägga på ett icke avdunstande kylmedel, t.ex. en flytande metall. När allt har svalnat kan man använda en struktur som t.ex. sarkofaggraven i Tjernobyls kärnkraftverk.
Tokyos brandkårers vattentorn; andra brandbilar med "vattentorn" har skickats till Fukushima.
Konsekvenser
De kärnkraftsolyckor som inträffade i Fukushima Daiichi och andra kärnkraftverk väckte frågor om kärnkraftens framtid. Platts har sagt att "krisen vid Japans kärnkraftverk i Fukushima har fått ledande energiförbrukande länder att se över säkerheten i sina befintliga reaktorer och ifrågasätta hastigheten och omfattningen av planerade utbyggnader runt om i världen". Efter kärnkraftskatastrofen i Fukushima halverade Internationella energiorganet sin uppskattning av den ytterligare kärnkraftskapacitet som ska byggas fram till 2035.
Frågor och svar
F: Vad är kärnkraftverket Fukushima Daiichi?
S: Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant är ett kärnkraftverk som ligger i staden Ōkuma i Fukushima Prefecture, Japan.
F: Vem drev kärnkraftverket Fukushima Daiichi?
S: Tokyo Electric Power Company (TEPCO) var det enda företag som byggde och drev kärnkraftverket Fukushima Daiichi.
F: Vad hände i mars 2011 vid kärnkraftverket Fukushima Daiichi?
S: I mars 2011 inträffade kärntekniska nödsituationer vid kärnkraftverket Fukushima Daiichi och några andra kärntekniska anläggningar i Japan.
F: Vilken inverkan hade kärnkraftsolyckorna vid Fukushima Daiichi på kärnkraftens framtid?
S: Kärnkraftsolyckorna vid Fukushima Daiichi och andra japanska kärnkraftsanläggningar ledde till frågor om kärnkraftens framtid.
F: Hur reagerade Internationella energiorganet på kärnkraftskatastrofen i Fukushima?
S: Efter kärnkraftsolyckan i Fukushima halverade Internationella energiorganet sin uppskattning av den ytterligare kärnkraftskapacitet som skulle behöva byggas fram till 2035.
F: När byggdes kärnkraftverket Fukushima Daiichi?
S: Kärnkraftverket Fukushima Daiichi var det första kärnkraftverk som byggdes och drevs enbart av TEPCO.
F: Var ligger kärnkraftverket Fukushima Daiichi?
S: Kärnkraftverket Fukushima Daiichi ligger i staden Ōkuma i Fukushima Prefecture, Japan.
