JE Fukušima po vlně tsunami: pokus shromáždit klíčové informace

K samotné tsunami: nemám nervy na to koukat se téměř v přímém přenosu na záběry lidí a aut, které pod sebou v jediném okamžiku pohřbívá obrovská vlna - zvláště absurdní mi pak přijde klikat na Facebooku na "To se mi líbí". Pozitivní hodnocení ve smyslu přiřazení "významu" události, doplněné nějakým upřesňujícím přívlastkem (neříkám, že zdejší moderace je dotažená - prozatím chybí možnosti jako "důležité", "potřebné" apod.) v takovýhle případech dává daleko lepší smysl: moderační nástroje infotainmentového průmyslu často redukují člověka pouze na jeho první signální soustavu. Je jedno, jestli jde o masakry demonstrantů protestujících proti diktátorům, kteří jsou garanty bezproblémového vývozu ropy na Západ, o záplavy v Pákistánu nebo o zemětřesní na Novém Zélandu či v Japonsku: podstatné myslím je, že tyto informace by se měly objevit našem zorném poli i bez toho, aby někdo musel klikat na "To se mi líbí".

Satelitní snímky [www.nytimes.com] celé oblasti před a po tsunami neukazují jednotlivá auta nebo lidi snažící se utéci před obrovskou vlnou - ale lze si z nich udělat představu o masivním rozsahu škod poté, co voda zase ustoupila.

Pokusím pro vás shrnout to, co čeští novináři buď neví, nebo nedokáží interpretovat, nebo se bojí na plná ústa vyslovit a nebo vám případně neumožní prokliknout na své zahraniční zdroje. Jenže problém je, že dávat sem odkazy na včerejší a předvčerejší zdroje nemá moc smysl - jenom během přípravy tohohle článku (začal jsem ho psát v sobotu) vybuchl unikající vodík postupně ve třech budovách s reaktory - k čemu tedy zveřejňovat odkazy na články s "palcovými titulky" o tom, že "vybuchl už druhý reaktor" ? Uvádím tedy jen základní odkazy na anglickou Wikipedii, ze kterých se lze proklikat dál.

• Fukushima I Nuclear Power Plant [en.wikipedia.org]
• Fukushima I nuclear accidents [en.wikipedia.org]
• Fukushima II Nuclear Power Plant [en.wikipedia.org]

Nejnázornější nákres typu reaktoru použitého ve Fukušimě (6 podobných reaktorů pochází od třech různých výrobců) jsem našel na ruské verzi stránky. Jde o výrazně odlišný typ reaktorů, než jsou tlakovodní reaktory používané na našem území.

Stručné shrnutí událostí poslední čtyřech dnů, které uplynuly od zemětřesení a tsunami (pro ty, kdo neumí anglicky a/nebo mají náladu to číst raději v mém podání, než na wiki): elektrárna Fukušima I používala výkonné, ale poměrně staré typy varných reaktorů, které vyžadují i v případě odstavení aktivní odvádění zbytkového tepla z jádra reaktoru. Po zemětřesení došlo k odstavení třech momentálně aktivních reaktorů a nahození záložních dieselgenerátorů: ty ovšem zakrátko vyřadila z provozu asi 7-7.5 metrů vysoká vlna tsunami, protože elektrárna stojí přímo na pobřeží (byla prý mimochodem čirou náhodou navržená tak, aby odolala až 6.5 metrů vysokým vlnám...). Tím pádem se okamžitě objevily problémy s chlazením: elektrárna byla po katastrofě odříznuta od zdrojů elektřiny i čisté vody a bylo tedy nutné reaktory odepsat a začít je chladit mořskou vodou, která je nevratně poškodí. Vzhledem k nefunkčnosti záložního chladicího systému byly za tím účelem použita hasičská čerpadla - která ale nedokázala vyvinout dostatečný tlak a zřejmě i proto hladina vody v reaktorech postupně klesala. Tam, kde se palivové články ocitly nad hladinou, došlo v důsledku reakce přehřáté vodní páry s materiálem palivových článků k rozkladu vody na vodík a kyslík a unikající vodík následně způsobil exploze v budovách obklopujících reaktory. Kromě toho, problémy se vyskytly i s chlazením bazénů, ve kterých je uložené vyhořelé palivo ze tří v době katastrofy odstavených reaktor: v budově reaktoru č.4 již došlo k požáru a podle posledních informací narůstá i teplota skladů v reaktorech 5. a 6. Celkem už 4 reaktorové budovy tedy byly v úterý večer více či méně poškozeny, což určitě zkomplikuje následnou demontáž odstavených reaktorů. U reaktoru č. 2 navíc existuje podezření na poškození integrity jeho vnitřní ochranné obálky - naopak, u reaktorů č. 1 a 3, jejichž budovy explodovaly v sobotu a v pondělí lze toto poškození prý vyloučit. Radioaktivní látky do vzduchu unikají zatím převážně zřejmě současně s upouštěnou párou z primárních okruhů reaktorů a naštěstí snad většina radioaktivní izotopů, které obsahují, má jen krátký poločas rozpadu.

I když zatím ještě ke katastrofálnímu zamoření okolí elektrárny nedošlo, tak už teď je jasné, že havárie je velice vážná: i kdyby se odteď už dařilo všechny neustále přibývající problémy jenom řešit a nic dalšího hrozného by se nestalo - k otázce, co se vlastně může dít dál, se dostanu na konci článku - tak už jen samotná nutnost evakuace více jak 200 000 lidí žijících v blízkosti elektrárny a jednorázový odpis zařízení v hodnotě miliard dolarů v důsledku jeho zničení mořskou vodou jsou samy o sobě dost vážné problémy. I když je havárie oficiálně hodnocená jen INES [en.wikipedia.org] stupněm 4, tak Francie jí už nyní neoficiálně hodnotí stupněm 6. Myslím, že střízlivý odhad výsledného oficiálního hodnocení napovídá, že půjde o stupeň 5 a katastrofa možná bude nakonec klasifikovaná jako druhá nejvážnější havárie jaderné elektrárny v dějinách (Three Mile Island [en.wikipedia.org] byl klasifikovaný jako stupeň 5).

Abych hned na začátku zmírnil kritiku těch, kteří pocítí potřebu mě patřičně nenávidět za můj letitý jaderný skepticismus (který probíhají události nejspíš nezvýší ani nesníží, ale k tomu se také dostanu na závěr) - máme i nějaké dobré zpávy: Elektrárna Fukušima II, přesto, že je vzdálená pouhých 10 km od starší Fukušimy I, zjevně nečelí tak vážným problémům (tedy nevím, jestli zpráva TEPCO announced that a worker operating in a crane on the exhaust stack had died souvisí s aktuálními událostmi po tsunami - asi ano). To opravdu může souviset s informací, že od roku 1979 už nebyl uveden do provozu žádný reaktor, který by se v případě havárie záložního chladicího systému nedokázal po odstavení uchladit pasivně: racionálně argumentujícím projaderným aktivistům je tedy nutné dát za pravdu minimálně v tom bodě, že to, že současné dramatické události - nejspíš bez ohledu na jejich finální vyústění - nejspíš povedou k dalšímu nárůstu odporu veřejnosti proti stavbě nových jaderných elektráren nebo jejich bloků - tak právě nasazení novějších, často pasivně bezpečných typů reaktorů by ve skutečnosti umožnilo nahrazení podobných překonaných, 40 let starých design patterns. Paradoxem je i to, že i když původní plánovaná životnost postižených reaktorů měla končit na jaře 2011 (asi za tři měsíce - tsunami by se tím tedy reaktory nevyhnuly), tak po vzoru jaderné elektrárny ve Springfieldu, kde pracuje Homer Simpson, jim byla nedávno udělena vyjímka na dalších 10 let provozu. Poměrně dlouhá životnost jaderných reaktorů je ovšem právě zase základem tolik vyzdvihované ekonomické rentability jaderné energetiky...

Za opravdu hloupé články na dané téma ale považuji přímočaré projaderné agitky, jako je třeba tato: Proč se nebojím japonských jaderných reaktorů [www.edgeoftheworld.cz] - a co mi obzvlášť mrzí je to, že tento text převzaly i Pirátské noviny [www.piratskenoviny.cz] - jak vidíte, moje "mírná jaderná skepse v mezích pudu sebezáchovy občana ČEZké republiky" nemá na názory většiny členů a příznivců Pirátské Strany sebemenší vliv :-( Text není úplně aktuální a poněkud tedy ignoruje nejnovější vývoj událostí (např. dnešní - úterní - požár skladu vyhořelého paliva v budově reaktoru č. 4 - v důsledku toho unikl radioaktivní materiál i bez narušení integrity reaktorů). Jeho jediným pozitivem je, že rekapituluje základní v zásadě pravdivé informace, obecné i konkrétní - jenže bohužel, v této souvislosti tyto informace nabývají charakter monotónního předčítání nějakého liturgického textu, který má za úkol zhypnotizovat věřící, nebo slouží spíše jako kouřová clona. A i tento text obsahuje nepřesnosti - posuďte sami:

Už jen věta Nedošlo a NEDOJDE k žádnému významnému úniku radioaktivního záření - včetně použití velkých písmen tam, kde v širším kontextu jde jen o zbožné přání nás všech (tedy pokud by věta jako celek měla hlavu a patu, což nemá) je úplně mimo a vyjadřuje spíše jakési nábožensky-fundamentalistické zanícení pro šíření víry, než střízlivý racionální odstup: samozřejmě, záření "neuniká", záření je "vyzářeno" - a u jaderných elektráren (fungujících i porouchaných) je jen málokdy největším problémem přímá radiace vycházející z reaktoru (tedy - ta samozřejmě může ohrozit spíše zaměstance nebo záchranné týmy přímo na místě). Co je naopak hlavním rizikem většiny jaderných zařízení, je přítomnost radioaktivních izotopů, vznikajících při jaderných reakcích v zařízení: samozřejmě, tato nebezpečí jsou pro různé izotopy velmi různé - ale podstatné je, že až radiace uniklého radioaktivního MATERIÁLU je nebezpečná pro okolní obyvatelstvo. V případě, že se tento materiál dostane do lidského těla, jsou pak nebezpečné i ty nejslabší formy radiace (které jinak "odstíní" třeba i list papíru nebo tenká zeď). Je tedy nesmyslné podsouvat jaderným skeptikům či odpůrcům nějaký iracionální "strach z radioaktivity" a vysvětlovat jim, že ho přece odstíní dostatečně tlustý kus betonu: nejméně už od roku 1986 je většina populace ve vyspělých zemích do problematiky víceméně zasvěcená - a bojí se v případě havárií konkrétních problémů s radioaktivním spadem materiálu rozptýleného po případné havárii v ovzduší.

Mluvit v případě opakovaných destruktivních výbuchů nahromaděného vodíku o "jistotě", že nemůže dojít k úniku radioaktivního materiálu do ovzduší, mě přijde přinejmenším neskutečně naivní: výbuch je z definice proces, který je špatně předvídatelný a ten třetí výbuch v pořadí zřejmě jeden ochranný obal reaktoru poškodil. Ale nejde jen o tyto sekundární pyrotechnické efekty: víceméně nikdo nemá naprosto přesnou představu, jak by se nechlazené a výrazněji "rozteklé" palivo v reaktoru chovalo a jaké množství čeho přesně by se z něj uvolňovalo do ovzduší např. v případě požáru samotné konstrukce reaktoru (čím vyšší teplota, tím více látek ochotně reaguje s kyslíkem = hoří). Proč vlastně média tak panikaří, když se začalo mluvit o nuclear meltdown ? Odstavení reaktoru znamená, že reakce byla zastavena zasunutím regulačních tyčí: tedy, konkrétní geometrickou konfigurací paliva a regulační tyčí, které ho obklopují - a pouze na tuto konkrétní geometrickou konfiguraci hmoty paliva a tyčí lze aplikovat konkrétní výpočty. V případě roztavení paliva ovšem vznikne nelineární, tedy v podstatě nepředvídatelný systém, kde se v roztaveném palivu v nejhorším možném případě může sama od sebe opět rozběhnout řetězová reakce: a čím vyšší teplota, tím větší množství paliva se roztaví, atd. - všichni jsme četli o "světélkující lávě" v troskách Černobylu. Sice by nejspíš nedošlo přímo k výbuchu - ale bez možnosti odvádění takto vznikajícího tepla by MOHLO dojít i k vážnému narušení konstrukce postižených reaktorů a zbytků budov kolem nich. A pokud dost velké problémy způsobilo už jen zbytkové odpadní teplo odstavených reaktorů - či zbytkové teplo uskladněného vyhořelého paliva - tak jaké problémy by asi způsobil reaktor, který by se (nedejbože) po částečném roztavení jádra "samovolně spustil" ?

Nezdolný optimismus diskutovaného článku mi přijde zvláště tragikomický v souvislosti s dalším vývojem situace, kdy kvůli nedostatečnému chlazení bazénu s vyhořelým palivem v bloku číslo 4 (který jsme dosud všichni, kdo to sledujeme, pokládali za jeden 3 reaktorů, které byly v okamžiku zemětřesení a tsunami odstavené a tudíž v bezpečí) došlo k dalšímu úniku radioaktivního materiálu (a následnému naměření zvýšené radiace - opakuji, že samozřejmě nedochází k "úniku radiace" - zdánlivě optimistické zprávy o tom, že úroveň radiace po posledním výbuchu a požáru nejprve stoupla a pak zase klesla, znamenají pouze to, že došlo k rozptýlení uniklé radioaktivní páry a kouře do okolí - nadějí pro evakuované obyvatelstvo i zbytek obyvatel celého Japonska snad může být to, že většina izotopů, které činí páru unikající z elektrárny radioaktivní, má poločas rozpadu v řádech dnů)

První jaderní optimisté to už označili za zbytečné populistické gesto - ale myslím, že to má větší logiku, než by se na první pohled mohlo zdát. Z poměrně spolehlivých zdrojů mám informaci že reaktory postavené po roce 1979 jsou navržené tak, aby se v případě nouzového odstavení v krajním případě uchladily i pasivně - viz např. dřívější zmínka, že novější Fukušima II, která stojí jen 10 km od Fukušimy I, která evidentně měla po zemětřesení taky problémy s chlazením odstavených reaktorů - ale prozatím je ustála.

Zatímco dosud se selhání nouzového chlazení pokládalo za vyloučené a předchozí havárie (pokud vím) šlo vysledovat k zásadním selháním lidského faktoru (kterým zřejmě do budoucna lze předejít) - tak tohle je první případ, kdy u reaktorů postavených před rokem 1979 skutečně nouzové chlazení selhalo - a první příležitost sledovat v praxi, co se pak skutečně děje. Víceméně se ukazuje, že když si nějaká "událost X" (asi to nemusí být jen tsunami, že") vyžádá okamžitou odstávku reaktoru - tak pak stejná událost může stejně snadno vyřadit záložní chladící systém (resp. záložní zdroj energie, v tomto případě). (Ve skutečnosti - průměrný reaktor je obvykle postavený daleko odolněji, než průměrný dieselový agregát... a asi i normy týkající se budov chránící záložní zdroje asi bude nutné po téhle havárii hodně přehodnotit... v 70. letech zřejmě nebyly dostatečně přísné, protože se to zřejmě nesystémově posuzovalo jen z hlediska hrozby přímého úniku radioaktivního materiálu...)

Urychlení odstávky koncepčně zastaralých reaktorů, neschopných se pasivně uchladit při havárii záložního chladícího okruhu, nevidím jako nic extrémně populistického: dá se diskutovat, jestli mají být ty reaktory odstavené do týdne nebo do roka - ale nikoho příliš nepřekvapilo, když byla koncepce reaktoru RBMK, používaného na území bývalého Sovětského Svazu, označena za potenciálně nebezpečnou a tyto reaktory byly postupně vyřazovány. A stejně tak začnou být od teď považovány za nebezpečné reaktory, ve kterých v případě výpadku záložního chladicího systému vzniká vodík, uniká z reaktoru a vybuchuje: proboha, firmy stahují svoje výrobky (včetně aut) z oběhu a nechávají je procházet předběžnými kontrolami kvůli daleko menším prkotinám.

Ve skutečnosti: uklidňování veřejnosti je na pořadu dne hlavně v samotném Japonsku. To poslední, co v podobné situaci potřebujete, je aby na deset milionů obyvatel obřího velkoměsta propadlo panice - jenže právě to je nejspíš přesně to, k čemu nyní začíná docházet:

Napsal jsem toho už hodně - pokusím se tedy tento nesouvislý, tři dny vznikající příval informací nějak začít postupně ukončovat. Takže několik bodů na závěr:

1. Držím palce japonským inženýrům, aby zachránili lidské životy a dramatickou situaci zvládli - jsem přesvědčený, že není čas na žádné bolševické "čím hůře tím lépe", na nějakou zvrácenou radost, že jen díky dostatečně velké jaderné katastrofě - která se pokud možno odehraje někde jinde - lidem vlastně dojde, co si mají o jaderné energii myslet. Tohle je nesmysl - všichni, kdo jsme kdy zaplatili jediný účet za elektřinu, neseme jako konzumenti svůj díl odpovědnosti - svět se nedělí na žádné "my" a "oni". Tohle není problém jednoho oboru nebo jednoho národa či regionu - zní to pateticky - ale prostě si my na planetě Zemi musíme držet palce, abychom to zvládli. Tohle není "problém někoho jiného".
2. Moje dlouhodobé postoje ke jaderné energii se nijak nemění - ani případné zázračně hladké vyřešení situace, ani katastrofa, která by nakonec vedla k radiačnímu zamoření půlky Japonska, zřejmě nebude mít velký vliv na moje dlouhodobé názory. Pokud bych na dotaz "pokládáte za rozumné, aby byla civilizace závislá na jaderné energii ?" měl možnost si vybrat z odpovědí "určitě ano", "spíše ano", "je mi to jedno / nevím", "spíše ne" a "určitě ne", tak si počínaje rokem 1986 vždy vyberu odpověď "spíše ne": vím, že existující JE si nemůžeme dovolit odstavit ze dne na den, nejspíš ani za 10 let ne a nejspíš ani chudák Japonsko si to nebude moci dovolit, nestanu se kvůli současným událostem zarytým protijaderným aktivistou - ale současně si nedovedu představit takovou interpretaci či dohru současných událostí, že by mě to přimělo optimismus (či aspoň laxnost) zvýšit. Vkládám svůj technologický optimismus už léta do jiných alternativ.
3. I kdyby se od teď už jenom dařilo, tak situace ve Fukušimě bude ještě dlouho velice vážná - ve skutečnosti, odstavené reaktory nejde jen tak jednoduše "ještě více vypnout". Jediná možnost, jak krizi řešit, bude reaktory rozebrat a částečně vyhořelé (a nyní asi už i částečně roztavené) palivo někde bezpečně uložit - jenže právě toto se vám velice špatně provádí s reaktorem, ze kterého neustále uniká přebytečná, mírně radioaktivní pára. A dokud potrvá současný režim provizorního chlazení mořskou vodou "s otevřeným cyklem", tedy s upouštěním více či méně radioaktivní páry přímo z primárního okruhu reaktoru - tak je současně málo pravděpodobné, že by bylo bezpečné oněch evakuovaných 200 000 lidí pustit zpět do jejich domovů ! Jako skutečný problém vidím to, že nevidím žádný jednoznačný moment, kdy bude možné říct "ok, tak jsme to zvládli" - a pokud ho někdo vidí, tak by mi opravdu zajímalo, jak ho chce definovat. Budou Japonci rozebírat odstavené přehřáté reaktory jen tak, "na vzduchu" ? Postaví nad celým komplexem "sarkofág", jako v Černobylu ? Tušíte někdo, jaké nejbezpečnější a nejrozumnější řešení nyní vlastně existuje ? Mou k na začátku kritizovaný hyper-optimistický článek nabízí tři, dnes už podle mě značně nereálné body - cituji: 1) Mořská voda bude postupně nahrazena klasickou chladící vodou. 2) Jádro reaktoru bude rozebráno a přepraveno ke zpracování, tak jako v případě standardní výměny palivových tyčí 3) Palivové tyče a celá elektrárna budou zkontrolovány, zda nedošlo k jejich poškození. To bude trvat zhruba 4-5 let. Věříte ještě v možnost takto optimistického scénáře ? Půjde z reaktoru vůbec vysunout možná už částečně roztavené palivové tyče ? Podaří se vůbec obnovit uzavřený primární chladicí okruh ? Natočí někdo koncepční rockové album How to dismantle Fukushima power plant ? Hodil jsem BTW tuhle otázku do Googlu - a našlo mi to text They don't know how to dismantle Superphenix v uživatelském komentáři pod jinak velice obsažným souhrným zpravodajstvím na webu businessinsider.com :-(