Fukushima Daiichi Kazası Dr. Halil DEMİREL
Fukushima Daiichi (Plant I) Unit I - GE Mark I BWR (439 MW), 1971 Unit II-IV - GE Mark I BWR (760 MW), 1974 18.05.2011 TAEK - ADHK 2 2
18.05.2011 TAEK - ADHK 3 3
Reaktör Servis Katı (Çelik yapı) Kullanılmış Yakıt Havuzu Beton Reaktör Binası (ikincil koruma kabı) Reaktör Koru Ana Buhar Hattı Ana Besleme Reaktör Basınç Kabı Koruma Kabı (Dry well) Koruma Kabı(Wet Well) / Yoğuşma Odası 18.05.2011 TAEK - ADHK 4
Yapı Betonarme Çelik çerçeveli servis katı Koruma Kabı Armut şekilli kuru hazne (Dry-Well) Torus şekilli ıslak hazne (Wet-Well) 18.05.2011 TAEK - ADHK 5
18.05.2011 TAEK - ADHK 6
18.05.2011 TAEK - ADHK 7
Yaklaşık 55 dakika sonra; En azından Fukushima Daiichi, set tasarım yüksekliğinin (5.7 m) çok üzerindeki bri dalga yüksekliği ile (yaklaşık 14 m) vurulur ve yedek acil dizel jeneratörlerinin çoklu yedeklenmesini devre dışı bırakır. Reaktör koru izolasyon pompaları denen buhar ile çalışan acil pompalar ile reaktör soğutması. Bu ek sistemler acil batarya gücü gerektirirler (8 saat). 18.05.2011 TAEK - ADHK 8
18.05.2011 TAEK - ADHK 9
Ortak Kullanılmış Yakıt Havuzu Yer değiştirmiş Petrol Tankı Kayıp Petrol Tankı 18.05.2011 TAEK - ADHK 10
Hidrojen Patlamasından Sonra 18.05.2011 TAEK - ADHK 11
4. Ünitedeki Kullanılmış Yakıt Transfer Havuzu Soğutması 18.05.2011 TAEK - ADHK 12
Fukushima Daiichi Kazası (3) 11.3.2011 14:46 - Deprem Büyüklük M9 Kuzey Japonya da güç şebekesi göçer Reaktörlerde hasar yoktur SCRAM Fisyon reaksiyonu ile güç üretimi durur Fisyon ürünlerinin bozunması dolayısıyla ısı üretimi (Artık Isı) Scram sonrası ~6% 1 Gün sonra~1% 5 Gün sonra~0.5% 18.05.2011 TAEK - ADHK 13
Fukushima Daiichi Kazası (4) Koruma Kabı İzolasyonu Koruma kabında güvenlikle alakalı olmayan tüm geçişler kapatılır Koruma kabının izolasyonu başarılı ise büyük radyoaktivite salımı olasılığı çok düşük olur Dizel Jeneratörler Çalışır Acil Kor Soğutma Sistemleri beslenir Tesis güvenli/kararlı durumdadır 18.05.2011 TAEK - ADHK 14
18.05.2011 TAEK - ADHK 15
11.3. 15:41 Tsunami tesise ulaşır Tsunami için tesis tasarımı 6.5m GerçekTsunami yüksekliği >14m Taşkın Dizel jeneratörler ve/veya Jeneratörleri soğutan servis suyu binası taşkın altında kalır İstasyonda Güç Kaybı Güç temininde ortak nedenli arıza Geriye sadece bataryalar kalır Biri hariç Acil Durum Kor Soğutma Sistemi arızası 18.05.2011 TAEK - ADHK 16
18.05.2011 TAEK - ADHK 17
Reaktör Kor İzolasyon Pompası hala aktif Reaktöreden gelen buhar bir türbini döndürür Buhar ıslak haznede (DW) yoğuşur Türbin pompayı çalıştırır Islak haznedeki (WW) su reaktöre pompalanır Koşul: Batarya gücü Islak hazne sıcaklığı < 100 C Binadan ısı alınmadığı için Kor İzolasyon pompası sonsuza kadar çalışamaz 18.05.2011 TAEK - ADHK 18
Reaktör İzolasyon pompaları durur 11.3. 16:36 Ünite 1 (Bataryalar tükenir) 14.3. 13:25 Ünite 2 (Pompa arızası) 13.3. 2:44 Ünite 3 (Bataryalar tükenir) Artık ısı hala reaktör basınç kabında buhar üretir Basınç artar Buhar rahatlatma vanalarının açılması Islak hazneye (WW) buhar boşaltılması Reaktör basınç kabında su seviyesinde azalma 18.05.2011 TAEK - ADHK 19
Reaktör İzolasyon pompaları durur 11.3. 16:36 Ünite 1 (Bataryalar tükenir) 14.3. 13:25 Ünite 2 (Pompa arızası) 13.3. 2:44 Ünite 3 (Bataryalar tükenir) Artık ısı hala reaktör basınç kabında buhar üretir Basınç artar Buhar rahatlatma vanalarının açılması Islak hazneye (WW) buhar boşaltılması Reaktör basınç kabında su seviyesinde azalma 18.05.2011 TAEK - ADHK 20
Reaktör İzolasyon pompaları durur 11.3. 16:36 Ünite 1 (Bataryalar tükenir) 14.3. 13:25 Ünite 2 (Pompa arızası) 13.3. 2:44 Ünite 3 (Bataryalar tükenir) Artık ısı hala reaktör basınç kabında buhar üretir Basınç artar Buhar rahatlatma vanalarının açılması Islak hazneye (WW) buhar boşaltılması Reaktör basınç kabında su seviyesinde azalma 18.05.2011 TAEK - ADHK 21 21
Reaktör İzolasyon pompaları durur 11.3. 16:36 Ünite 1 (Bataryalar tükenir) 14.3. 13:25 Ünite 2 (Pompa arızası) 13.3. 2:44 Ünite 3 (Bataryalar tükenir) Artık ısı hala reaktör basınç kabında buhar üretir Basınç artar Buhar rahatlatma vanalarının açılması Islak hazneye (WW) buhar boşaltılması Reaktör basınç kabında su seviyesinde azalma 18.05.2011 TAEK - ADHK 22
Reaktör İzolasyon pompaları durur 11.3. 16:36 Ünite 1 (Bataryalar tükenir) 14.3. 13:25 Ünite 2 (Pompa arızası) 13.3. 2:44 Ünite 3 (Bataryalar tükenir) Artık ısı hala reaktör basınç kabında buhar üretir Basınç artar Buhar rahatlatma vanalarının açılması Islak hazneye (WW) buhar boşaltılması Reaktör basınç kabında su seviyesinde azalma 18.05.2011 TAEK - ADHK 23
Korun yaklaşık ~50% açığa çıkar Yakıt zarfı sıcaklıkları artar, şimdilik yakıt hasarı yok Korun yaklaşık 2/3 ü açığa çıkar Yakıt zarfı sıcaklıkları ~900 C yi geçer Yakıt zarfında şişmeler ve kırılmalar Yakıt çubuklarından fisyon ürünleri çıkışı 18.05.2011 TAEK - ADHK 24
Korun yaklaşık 3/4 ü açığa çıkar Yakıt zarfı ~1200 C yi geçer Yakıt zarfındaki Zr yanmaya başlar Zr + 2H 2 0 ->ZrO 2 + 2H 2 Egzotermal reaksiyon koru daha da ısıtır Hidrojen oluşumu Ünite 1: 300-600kg Ünite2/3: 300-1000kg Hidrojen Islak hazneye (WW) ve ardından Kuru hazneye (DW) taşınır 18.05.2011 TAEK - ADHK 25
~1800 C [Ünite 1,2,3] Yakıt zarfı erimesi Çelik yapıların erimesi ~2500 C [Blok 1,2] Yakıt çubuklarının kırılması Kor içinde eriyik cüruf ~2700 C [Blok 1] Uranyum - Zirkonyum ötetiklerinin erimesi Suyun yeniden verilmesi tüm 3 ünitede kazayı sonlandırır Ünite 1: 12.3. 20:20 (27 sa. susuz) Ünite 2: 14.3. 20:33 (7 sa. susuz Ünite 3: 13.3. 9:38 (7 sa. susuz) 18.05.2011 TAEK - ADHK 26
Erime sıcaklığı Sıvılaşma Rejimi Kor Hasarı Seramik malzeme UO2 ev ZrO2 nin erimesi ve yanı sıra seramik (U,Zr, O) eriyiklerin oluşması. Metalik Zirkonyum alaşımının ve α-zry(o) in erimesi UO2 nin hızlı çözünmesine neden olur. Tam Yaygın Buhar ile zirkonyum alaşımının Hızlı Oksidasyonunun başlaması ve B4C ile paslanmaz çeliğin veya paslanmaz çelik ile zirkonyum alaşımının ötektik etkileşmesi ile Makroskopik sıvılaşmanın başlaması. Yerel Yakıt çubuk kılıflarının şişmesi ve yarılmaları, uçucu fisyon ürünlerinin salınımı.. Başlangıç 18.05.2011 TAEK - ADHK 27
Erime sırasında fisyon ürünlerinin salımı Xenon, Sezyum, İyot, Uranyum/Plutonyum korda kalır Yoğuşma odasındaki suya boşalır Havuz bir miktarını suda tutar Xenon and kalan aerosoller Kuru hazneye girer Yüzeyde birikme, daha fazla kirletici 18.05.2011 TAEK - ADHK 28
Koruma Kabı Fisyon ürünleri ile çevre arasındaki son bariyer Duvar kalınlığı ~3 cm Tasarım basıncı 4-5bar Gerçek basınç 8 bar Normal asal gazlar (Azot) Kordaki oksitlenmeden gelen hidrojen Kaynama (düdüklü gibi) Koruma kabında basınç düşüşü Ünite 1: 12.3.2011 04:00 Ünite 2: 13.3.2011 00:00 Ünite 3: 13.3.2011 08.41 18.05.2011 TAEK - ADHK 29
Basınç düşüşünün olumluolumsuz yanları Reaktör binasından enerjiyi alır (kalan tek yol) Basıncı ~4 bar a düşürür Bir miktar Aerosol salımı (İyot, Sezyum ~0.1%) Asal gazların salımı Hidrojen salımı Gaz, reaktör servis katına girer Hidrojen yanıcıdır 18.05.2011 TAEK - ADHK 30
Ünite1 ve 3 Hidrojen servis katı içinde yanar Çelik konstrüksiyon çatının yıkılması Güçlendirilmiş reaktör binası hasar görmemiş 18.05.2011 TAEK - ADHK 31
Ünite 2 Hidrojen reaktör binası içinde yanar Muhtemelen yoğuşturma odasında hasar (oldukça kontamine su) Gazların koruma kabından kontrolsüz çıkışı Fisyon ürünlerinin salımı Tesisin geçici olarak boşaltılması Tesis sahasında yüksek doz hızları 18.05.2011 TAEK - ADHK 32
Reaktörlerin durumu Ünite 1,2, 3 te kor hasarı Ünite 1-4 te çeşitli yangınlar nedeniyle binada hasar Reaktör basınç kapları mobil pompalarla su doldurulmuş durumda Artık soğuma buharın atmosfere salımıyla yapılmakta Artık fisyon ürünleri salımı beklenmemekte 18.05.2011 TAEK - ADHK 33 33
Reaktör Servis katındaki kullanılmış yakıt havuzu Ünite 4 teki bakım nedeniyle tüm yakıtlar havuzda Havuzlardaki suyun tükenmesi Ünite 4: 10 gün Ünite 1-3,5,6 birkaç hafta Deprem nedeniyle havuzlarda su kaçağı? Sonuçlar Açık havada kor erimesi Fisyon ürünleri neredeyse hiç tutulmadı Büyük bir salım 18.05.2011 TAEK - ADHK 34
18.05.2011 TAEK - ADHK 35
18.05.2011 TAEK - ADHK 36
Tesis sahasında Ünite 2 deki patlamadan önce 2mSv / h altında Esas olarak radyoaktişf asal gazların salını nedeniyle Ölçümlerin çoğu batıda, doğuya esen rüzgar nedeniyle düşük Ünite 2 deki patlamadan sonra (Koruma kabında hasar) Geçici tepe değerler 12mSv / h (Orijini tam olarak belli değil) Sahada 400mSv /h e kadar doz hızları (saçılan parçalar?) Şu anda kararlı bir şekilde 5mSv /h Binaların içinde daha da fazla Çalışanlarda süre kısıtlaması gerekli 18.05.2011 TAEK - ADHK 37
Tesis sahası dışında Reaktör binaları neredeyse hasarsız olduklarından => düşük aerosol salımı (Çernobil gibi değil) Fisyon ürünleri salımı buhar içinde => hızlı aerosoller artar, büyük miktarda tesis sahası içinde yere iner Radyoaktif dozların ana kaynağı radyoaktif asal gazlar Rüzgarla taşınır, zamanla doz düşer 18.05.2011 TAEK - ADHK 38
Tesis etrafındaki ~20km alan Tahliyeler uygundur Ölçülen dozlar kısa süre için 0.3 msv/h kadar Muhtemelen bu yılki ürünlerin imhası söz konusu Muhtemelen arazinin kalıcı olarak tahliyesi gerekli değil Tesis etrafındaki ~50km alan Tahıl ve ürünlerin kontrolü İyot tabletlerinin kullanımı 18.05.2011 TAEK - ADHK 39
Fukushima Daiichi deki Doz Hızları 18.05.2011 TAEK - ADHK 40
Fukushima Daiini deki Doz Hızları 18.05.2011 TAEK - ADHK 41
teşekkürler sorularınız? 18.05.2011 TAEK - ADHK 42