Kernkraftwerk Fukushima I

Das Kernkraftwerk Fukushima Dai-ichi war ein japanisches Kernkraftwerk in der Präfektur Fukushima mit sechs Reaktorblöcken, bei dem sich ab 11. März 2011 aufgrund des schweren Tohoku-Erdbebens in den Blöcken 1 bis 3 drei Kernschmelzen mit Radioaktivitäts-Freisetzung ereigneten.

Beim Unfall-Verlauf entstanden durch das Erdbeben erste Schäden (z.B. Zerstörung aller externen Stromanschlüsse des Kraftwerks), allerdings konnten die Reaktoren noch abgeschaltet und mit Notstrom weitgehend nachgekühlt werden. Der nach etwa einer Stunde nachfolgende Tsunami, eine durch das Erdbeben im Pazifik ausgelöste riesige Flutwelle Richtung Küste, überflutete dann aber die Notstrom-Dieselgeneratoren der drei Blöcke in ihren schlecht gebauten Gebäude-Strukturen. Die Blöcke 2 und 3 wurden in der Folge noch durch von Notstrom unabhängige sog. passive Notkühl-Systeme weitergekühlt, während diese bei Block 1 zum grösseren Teil ausfielen.

Bei Block 1 setzte die Kernschmelze deshalb bereits am Abend des 11. März ein. Mit improvisierten Notstands-Massnahmen von aussen wurde versucht, die Notnetzstrom-Verbindung des Blocks wieder herzustellen respektive eine Wassereinspeisung von aussen durch Tanklösch-Fahrzeuge in den Reaktor aufzubauen. Die Stromzufuhr kam noch nicht zustande und die Wassereinspeisung war ungenügend. Deshalb schmolz der Kern und es ereignete sich am Folgetag eine Explosion des durch die Kernschmelze produzierten, chemisch hoch reaktiven Wasserstoffs mit dem Luft-Sauerstoff im Reaktorgebäude - der Beginn der wesentlichen Radioaktivitats-Freisetzung in diesem Block.

Bei Block 3 funktionierte die passive Notkühlung noch bis zur Nacht auf den 14. März. Auch dort gab es Probleme mit der rechtzeitigen Herstellung einer improvisierten Strom- und Notkühlwasser-Versorgung, unter anderem auch deshalb, weil die Rettungskräfte durch die Radioaktivitäts-Freisetzung des Blocks 1 beim Handeln eingeschränkt wurden. Auch hier ereignete sich aufgrund des gleichen Mechanismus wie beim ersten Block eine gewaltige Wasserstoff-Detonation, worauf die grössere Freisetzung erfolgte.

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Die Blöcke 3 und 4 nach den Explosionen

Bei Block 2 funktionierte die passive Notkühlung noch bis zur Nacht auf den 15. März, danach kam es ebenfalls zur Schmelze, weil die externen Notstands-Einspeisungen nicht problemlos funktionierten. Die Druckwelle der Detonation vom Nachbar-Block 3 hatte dort ein sog. Release panel aufgedrückt. Deshalb konnte der aus der Kernschmelze freigesetzte Wasserstoff ins Freie entweichen, ohne sich im Reaktorgebäude wie bei den beiden anderen Blöcken zu einem explosiven Gemisch anzusammeln. Es ist umstritten, ob sich in Block 2 ebenfalls eine Wasserstoff-Explosion in der Containment-Komponente des sog. Torus ereignete, oder ob sich die dritte Wasserstoff-Explosion frühmorgens am 15. März durch Wasserstoff-Transfer (zusammen mit radioaktiver Substanz) über eine gemeinsame Verbindungsleitung zwischen Block 3 und 4 nur im Block 4 ereignete. Dieser war in Revision gestanden und deshalb von keiner Kernschmelze betroffen. Aber auch hier ereignete sich zum fast gleichen Zeitpunkt eine Detonation mit Brand oder dann nur ein Brand. Und zweifelsfrei gab es auch an diesem Tag erhöhte Radioaktivitäts-Freisetzung.

Auffällig mit Dampffahne gestaltete sich am 16. März das teilweise Ausdampfen des durch den Stromausfall nicht mehr gekühlten Lagerbeckens für abgebrannte Brennelemente von Block 3. Erst relativ spät konnte dort durch Einspeisung mit Wasserwerfern und Autobeton-Pumpen wieder eine Kühlung hergestellt werden.

In vermindertem Ausmass hielten die Radioaktivitäts-Freisetzungen auch nach der bis zum 16. März andauernden Akutphase des Unfalls und nach der Etablierung sowohl einer funktionierenden externen Notwasser-Einspeisung wie normalen Stomversorgung an. Die Nachkühlung der Kernschmelzen dauert auch heute (Oktober 2016) noch an

Schäden

Forscher haben bis heute zweifelsfrei durch die Unfall-Strahlung bedingte Schäden bei der Tierwelt (z.B. missgebildete Insekten) und jüngst auch erhöhte Sterblichkeit von Föten und neugeborenen Säuglingen bis zum 7. Lebenstag, die beim Unfall in der Region der Reaktoren getragen wurden, festgestellt. Bei dieser Erscheinung wird noch diskutiert, ob die Schäden allenfalls auch durch den Stress, dem die schwangeren Frauen bei der hektischen Evakuierung und durch Furcht vor der Strahlung ausgesetzt waren, mitverursacht sein könnten. Für die Beurteilung anderer Schäden wie Krebs oder Missbildungen beim Menschen ist der Zeitpunkt heute (Oktober 2016) noch zu früh.

Siehe auch

Katastrophe von Tschernobyl

Quellen

• ENSI (Schweizer Atomaufsicht): Beschreibung des Unfallablaufs; 26. August 2011
• H. Scherb et al.: Increases in perinatal mortality in prefectures contaminated by the Fukushima NPP-accident, Medicine 2016

• Tsuda et al Thyroid Cancer Detection by Ultrasound Among Residents Ages 18 Years and Younger in Fukushima, Japan: 2011 to 2014

DOI: 10.1097/EDE.0000000000000385