Inspekce týmu z Mezinárodní agentury pro atomovou energii, záběr na třetí blok připravený pro vyklízení palivových souborů a druhý blok s kontejnerem, který se využíván k průzkumu patra s bazénem s palivovými soubory (zdroj TEPCO).

Podívejme se na výsledy, kterých se podařilo dosáhnout od posledního přehledu z našeho cyklu o Fukušimě z léta 2018.

Pokrok v samotné elektrárně

V současné době pracuje ve zničené elektrárně 4500 zaměstnanců. Dramaticky se zlepšily podmínky a zvětšila rozloha areálu, kde je možné se pohybovat v normálním pracovním oděvu.

Pravděpodobně největším pokrokem je první přímý průzkum kousků materiálu, který by měl být ztuhlou taveninou ze zničeného reaktoru. Měl by tak obsahovat části paliva i konstrukcí, které tvořily aktivní zónu. Ve druhém reaktoru se už v předchozích průzkumech podařilo identifikovat takový materiál (článek zde). To byl důvod, proč se průzkum konzistence, pevnosti a dalších jeho vlastností realizoval poprvé právě u druhého bloku (článek zde). Využil se k tomu robot ovládaný pomocí kabelu. Zařízení s kleštěmi dokázalo sevřít kusy materiálu a otestovat, zda je s nimi možné manipulovat. Celkově pracoval robot osm hodin a zkoumal situaci v šesti různých místech. Zjistil, že je zde řada kamenům podobných vzorků, které jsou docela kompaktní. Je tak možné je oddělit a nebude velký problém s nimi manipulovat. To je dobrý příslib do budoucna. V říjnu 2019 se totiž plánuje pomocí jiného robota odběr vzorků ztuhlé taveniny, aby je bylo možné prostudovat v laboratoři.

Materiál na dně kontejnmentu struktury podobné oblázkům by mohla být ztuhlá tavenina z aktivní zóny (zdroj TEPCO).

Během průzkumu probíhalo i měření radiace a teploty. Výsledky byly publikovány na konci února. Teplota se v průběhu práce robota pohybovala v daném místě většinou okolo 22˚C a 23˚C. Dávkový příkon se v kontejnmentu pod reaktorovou nádobou pohyboval mezi 6,4 až 7,6 sievertů za hodinu. To jsou hodnoty, které by u člověka vyvolaly nemoc z ozáření během hodiny. Když se robot přibližoval k dolní části kontejnmentu, dávkový příkon postupně rostl. V místech na dně kontejnmentu, kde jsou zbytky roztavené aktivní zóny, byl dávkový příkon odhadnut až na zhruba 43 sievertů za hodinu.

Pro první blok se připravuje podvodní robot, který by odebral vzorky ze dna kontejnmentu. U třetího reaktoru se studují možnosti snížení hladiny vody na dně kontejnmentu, které by zlepšilo podmínky pro jeho průzkum a získání vzorků také z jeho dna.

Důležitým úkolem pro přípravu budoucí likvidace zničených částí je zkoumání možných vlastností koria, tedy roztaveného jaderného paliva ve směsi s dalšími materiály, a jejich změny v dlouhodobém časovém horizontu. Na zakázku společnosti TEPCO se do těchto studií zapojily ruské laboratoře, které dělají experimenty s uranovou rudou a různými materiály s obsahem uranu.

Pracovník firmy Toshiba předvádí robota, právě ukazuje kleště, které se později poprvé dotkly zbytků aktivní zóny (zdroj Fukusima-news.ru).

V minulém přehledu se psalo o tom, že se bazén s palivovými soubory třetího bloku začne vyvážet na konci listopadu roku 2018. Došlo však k dalšímu zpoždění, které kritizoval i japonský úřad pro jadernou bezpečnost NRA. Způsobila je nedostatečná kontrola kvality a problémy ve spolupráci dodavatelských firem, které připravovaly potřebná zařízení. Hlavním dodavatelem byla firma Toshiba. Ta si komponenty zařízení objednala u zámořských subdodavatelů, kteří některé práce outsorcovaly na firmy bez dostatečných zkušeností. V současné době by však už mělo být zařízení připraveno. Budoucí operátoři už delší dobu trénují manipulace s palivovými soubory. Vyklízení bazénu by tak mělo začít už v březnu tohoto roku, kdy se odebere na zkoušku pár palivových souborů. Hlavní část vyvážení pak začne v létě.

Už v minulé letní části přehledu se psalo o platformě s kontejnerem, která se postavila u stěny druhého bloku. Ta umožnila vybudovat vchody do patra z hermeticky uzavřeného prostoru bez hrozby úniku radioaktivity. V kontejneru jsou i pracoviště operátorů, kteří ovládají roboty, které na patře s bazénem tohoto bloku pracují. Dávkový příkon je zde totiž takový, že zde zatím nemohou pracovat lidé. V červenci 2018 tak mohl proběhnout podrobný průzkum patra dvěma roboty. Prozkoumaly stav zařízení a možnosti práce na patře. Dozimetrická měření ukázala, že se radiace kolem bazénu výrazně snížila. Měřené hodnoty dávkového příkonu se pohybovaly mezi 10 až 60 milisieverty za hodinu.

Dvojice robotů, která zkoumala patro s bazénem pro palivové soubory druhého bloku (zdroj TEPCO).

Před případným začátkem vyklizení bazénu je nutné provést dekontaminační práce. S největší pravděpodobností bude také potřeba rozebrat horní část budovy a postavit nový kryt. U prvního bloku se podařilo rozebrat provizorní kryt a odstranit zničenou horní část budovy. Dokončilo se i vyčištění patra s bazénem. Ještě je potřeba instalovat nový kryt a zařízení na manipulaci s palivovými soubory.

Jedním z velkých problémů, které je třeba vyřešit, je velké množství vody, která je kontaminována tritiem. To nelze chemicky odstranit a voda se musí i po dekontaminaci od všech dalších radionuklidů skladovat ve velkém množství nádrží. V současné době se jedná o zhruba 920 000 tun vody ve více než 800 nádržích. Asi nejpřijatelnějším způsobem se zatím stále jeví vypustit po dostatečném zředění tuto vodu do moře. Vzhledem k tomu, že tritium vzniká i interakcí kosmického záření v atmosféře a je i přirozenou součástí životního prostředí, jde o postup, který by neměl negativní dopady na životní prostředí. Ještě před vypouštěním je však třeba část skladované vody očistit od zbytkové aktivity radionuklidů jiných než tritium, která se v ní ještě vyskytuje.

Jak však zmiňovali občané, kteří se v srpnu 2018 zúčastnili ve městě Tomioka veřejného slyšení o tomto problému, mohlo by to mít nepříznivé společenské dopady. Hlavně rybáři mají obavy, že by vypouštění čehokoliv z Fukušimy do moře negativně ovlivnilo důvěru zákazníků v jejich produkty a poškodilo by rybářský průmysl, který se jen pomalu vzpamatovává z úderu uděleného havárií. V současné době je tak nejdůležitější co nejupřímnější diskuze s obyvatelstvem, hlavně pak se složkami společnosti, které mohou být společenskými dopady případného vypouštění vody s tritiem do moře ovlivněny. Je třeba získat důvěru společnosti citlivým a úplným vysvětlováním všech pozitiv i rizik předkládaných řešení.

Operátoři, kteří ovládaly roboty pracující při průzkumu patra s bazénem ve druhém bloku (zdroj TEPCO).

Při čištění radioaktivní vody se hromadí vysoce radioaktivní odpad v podobě usazenin a minerálních adsorbentů s radioaktivními nuklidy vyseparovanými z čištěné vody. Francouzská skupina organizací a firem CEA, Orano a ANDEC provedly poloprovozní testy vitrifikace (tedy zatavení do skla) tohoto radioaktivního odpadu, který pak bude možné bezpečně uložit do úložiště. Testy probíhají v laboratořích CEA v Marcoule. Všechny potřebné práce na vývoji zařízení by měly být dokončeny v první polovině roku 2019.

Jednou z oblastí komunikace s veřejností je i ukázání současného stavu prací v elektrárně. Firma TEPCO pro zájemce připravila virtuální prohlídku různých míst v elektrárně a výsledků postupu při likvidaci následků havárie. Je to velmi pěkná možnost se seznámit se současnou situací. Virtuální prohlídka elektrárnou je k dispoci zde.

Práce na vývoji technologií pro vitrifikaci odpadu z čištění radioaktivní vody ve Fukušimě (zdroj CEA/DR).

Rekonstrukce zasažených oblastí

Důležitým úkolem je nyní přepravit prozatímně uloženou kontaminovanou zeminu, která se nashromáždila při dekontaminaci, do velkého úložiště vybudovaného v blízkosti elektrárny ve městech Okuma a Futaba. Ukazuje se, že přirozeným rozpadem u značné části poklesla aktivita pod hygienické limity. Je tak možné provést separaci a nezávadnou část využít při rekonstrukčních pracích. Například při budování vlnolamů proti cunami a silnic, například rozšíření dálnice Džobán v oblasti Fukušimy. Materiál je nezávadný a navíc bude fixován, zakryt a zastíněn. Tímto způsobem by se mohl radikálně snížit objem odpadu, kterého je nyní okolo 19 milionů tun. Dokončení přepravy a předběžného třídění by mělo být realizováno do roku 2021.

Velmi důležité je, že se daří zvyšovat důvěru zákazníků v nezávadnost produktů fukušimských farmářů a rybářů. Je to díky velmi přísné kontrole a limitům, které jsou 100 Bq/kg. To je mnohem přísnější než třeba v Evropské unii. Ač bylo provedeno obrovské množství kontrol produktů pocházejících ze zasažených území, nalezení kontaminovaných vzorků je výjimečnou událostí. Kontrole podléhají všechny pytle rýže vypěstované v zasažené oblasti. Ovšem již delší dobu nebyly nalezeny žádné závadné, které by překračovaly hygienické limity. Tak přísné testování má své náklady, proto se uvažuje o přechodu k testování náhodnému u vybraných pytlů. Několik let se již zkoumá postoj veřejnosti ve Fukušimě k tomuto problému. Jestliže v roce 2015 požadovalo systematickou kontrolu 80 % obyvatel, v loňském roce už to bylo pouze 46,4 % obyvatel. I to ukazuje na zvyšující se důvěru.

V minulém roce se našla po čtyřech letech první ryba, u které aktivita cesia 137 překročila hodnoty dané limitem. Překročení však bylo velmi malé, hodnota měrné aktivity byla 161 Bq/kg. Rejnok byl odchycen nedaleko elektrárny Fukušima 1 u dna v hloubce 62 m. Poslední podobný případ byl v roce 2014. I u mořské produkce se tak zvyšuje důvěra zákazníků a výlov roste. Přesto je však ještě hluboko pod stavem před havárií.

Postupně se zlepšuje postavení produkce z Fukušimy i v zahraničí. Už u 27 států došlo k úplném zrušení omezení pro produkci z Fukušimy, kontrola a některá omezení však zůstávají u těch největších trhů, tedy USA, EU a Číny.

Zemědělské produkci se také ještě nepodařilo dosáhnout úrovně před havárií. V některých oblastech zemědělci přešli úspěšně k jiným plodinám. Farmáři například začali pěstovat bavlnu, která zde před havárii nebyla. Výhodou je, že jde o technickou plodinu. Zároveň není citlivá k zasolení půdy, které způsobila mořská voda přinesená cunami. Projekt pěstování bavlny v zasažených oblastech začal v roce 2012. Zaměřuje se na biologické a environmentálně zaměřené zemědělství. Využívají se druhy bavlníku, které se v Japonsku tradičně pěstují už tisíciletí. Bavlna je navíc dvakrát testována na radioaktivitu. Zemědělci se zároveň snaží vytvořit bavlnu se značkou, která se k Fukušimě hlásí a výrobky z ní tak nesou i příběh, který je prodává. Za posledních šest let už sklízeli desetkrát a úroda je stále vyšší. Cílem je pomoci místní komunitě rozvojem bavlněné výroby a pomoci návratu života do postižených oblastí.

Jedním z dalších úspěchů je i obnova již třetí mléčné farmy v nedávno otevřených oblastech. Jde o farmu Sakuma ve vesnici Kacurao, která měla před havárií okolo 130 krav. Její majitel se vrátil na začátku minulého roku a začíná se 14 kravami. Postupně chce zapojit i další farmáře a obnovit mléčný průmysl v oblasti.

Velkou šancí pro region jsou i akce spojené s Letní olympiádou v roce 2020. Dne 20. dubna 2019 by mělo proběhnout oficiální otevření celého sportovního areálu J-vesnice. Zhruba 80 % areálu už je v provozu od 28. července 2018. Jde o největší fotbalové tréninkové centrum. V době po havárii bylo využito jako zázemí pro pracovníky na elektrárně. Nyní se však vrací k původnímu poslání. Bude sloužit i jako zázemí pro olympijské hry. Při slavnostním otevření se předpokládá účast 10 000 návštěvníků. Rozvoji využití areálu pomáhá i nová železniční stanice v jeho blízkosti. Dlouhodobě by se měl areál využívat i pro nesportovní aktivity, například koncerty i další akce. Měl by významně přispět k revitalizaci celé oblasti.

V minulém roce se poprvé otevřela známá pláž Haragamaobama ve městě Soma. Zde však se čekalo hlavně na rekonstrukci a likvidaci následků po cunami. I tento krok pomáhá k návratu obyvatel k životu před přírodní katastrofou. V nedávno otevřeném městě Tomioka se také poprvé po havárii ve Fukušimě konal tradiční ohňový festival.

I díky obnově tradičních kulturních akcí se daří obnova turistiky, návštěvnost regionu Fukušimy turisty ze zahraničí se vrátila na úroveň před cunami a havárii. Hlavně horské oblasti a historické památky jsou zde velmi atraktivní. Roste i zájem o návštěvy v evakuované části. A to v již otevřených i stále uzavřených oblastech. Od února 2018 pořádají některé japonské turistické organizace zájezdy s anglicky hovořícím průvodcem. Je však třeba zmínit, že na rozdíl od Černobyl, ve Fukušimě probíhá rekonstrukce a návrat obyvatel poměrně rychle a stopy po cunami i havárii mizí.

Budovaný nový blok Óma 1 bude opožděn o další dva roky (zdroj J-Power).

Obnova japonské jaderné energetiky

Obnova jaderné energetiky probíhá relativně pomalu. Zatím běží pouze devět reaktorů. Připomeňme, že reaktor Ikata 3 se koncem října rozběhl po roční přestávce způsobené předběžným opatřením soudu, který vyhověl protijaderným aktivistům. Vrchní soud v Hirošimě nyní rozhodnutí o zákazu provozu zvrátil. I z toho je vidět, že obnova jaderné energetiky velmi závisí na postoji japonské společnosti. Do posuzování japonským úřadem pro jadernou bezpečnost je přihlášeno dalších 16 bloků.

Začátkem listopadu 2018 dal japonský úřad pro jadernou bezpečnost povolení k dalším dvaceti letům provozu pro blok Tokai 2, jehož stáří už překročilo 40 let. Před spuštěním musí splnit všechny bezpečnostní podmínky. Rekonstrukce bloku bude trvat ještě dva roky. Musí se hlavně vybudovat dostatečně vysoký vlnolam proti cunami, který zachytí vlnu o výšce až 17,1 m. Připomeňme, že jde o reaktor, který byl zasažen vlnou cunami v roce 2011 a zásah, i když s problémy, ustál. Jde již o čtvrtý blok starší čtyřiceti let, který obdržel licenci pro dalších 20 let provozu, první který byl postižen vlnou cunami v roce 2011 a třetí varný reaktor. Práce na potřebných úpravách, které zajistí splnění nových pravidel, by měly být dokončeny v roce 2021. Konečné rozhodnutí o provozu však závisí na jeho schválení vedení šesti municipalit, které sousedí s elektrárnou.

Začátkem roku ohlásila firma Kansai Electric Power Company, že odloží spuštění právě těch tří bloků, které překročily již 40 let provozu a mají povolení. Jde o bloky Takahama 1 a 2 a blok Mihana 3. Uskutečnění všech úprav, aby splňovaly nové náročné bezpečnostní podmínky, bude trvat déle, než se očekávalo. V případě bloků Takahama 1 a 2 jde o zesílení kontejnmentu a výměnu kabelů za ohnivzdorné. U bloku Mihana 3 o posílení seismické odolnosti bazénu pro vyhořelé palivo a zesílení kontejnmentu. Zpoždění je zhruba 6 až 9 měsíců. Zahájení provozu se tak bude realizovat až v druhé polovině příštího roku a začátku roku 2021. Připomeňme, že mladší bloky Takahama 3 a 4 jsou už v provozu.

V případě reaktorů Ói 1 a 2 předala v listopadu stejná společnost úřadu NRA přesný plán jejich likvidace. O rozhodnutí, že je nebude rekonstruovat a začne pracovat na jejich likvidaci, jsme psali už v létě. Reaktory mají specifickou konstrukci, kdy se využívá led pro havarijní rychlé ochlazení. Pro jejich stáří by úpravy, aby vyhověly novým bezpečnostním podmínkám, byly tak nákladné, že by se při možné délce prodloužení provozu nezaplatily. O likvidaci reaktoru Onagawa 1 rozhodla také firma Tohoku Electric Power Company. Zde jde o menší varný reaktor. Náklady na jeho rekonstrukci, aby vyhověl novým bezpečnostním podmínkám, by se také nevyplatily. Firma Kyushu Electric Power Company ohlásila v polovině února 2019, že už nebude dále provozovat i blok Genkai 2. Zde by také náklady pro rekonstrukci do podoby, aby splňoval nové bezpečnostní pravidla, byly příliš vysoké. Dalším problémem zde je nedostatek místa pro vybudování další potřebné infrastruktury. Společnost se soustředí na co nejefektivnější provozování bloků Genkai 3 a 4 a Sendai 1 a 2. Bloky Genkai 1 a 2 společně zlikviduje. Počet reaktorů, které jsou nyní v Japonsku formálně ve stavu provozovaných, je tak nyní 37. Jak už bylo zmíněno, reálně běží pouze devět.

Druhým nedokončeným reaktorem, u něhož po nové elektrárně Óma požádal vlastník o posouzení u úřadu NRA, byl v srpnu 2018 blok Šimane 3. Žádost podala společnost Chugoku. Varný reaktor III. generace ABWR byl v době havárie ve Fukušimě těsně před zavezením paliva. Protože je Šimane 3 v daleko pokročilejším stavu než Óma, měl by být prvním novým reaktorem spuštěným po havárii ve Fukušimě. U reaktoru Óma dochází k dalším zpožděním v posuzování úřadem NRA a v přípravě opatření ke zlepšení bezpečnosti, aby odpovídala novým pravidlům. Nyní se předpokládá, že práce na úpravách začnou v roce 2020 a dokončení výstavby by mohlo být v roce 2025.

Blok Šimane 3 byl v roce 2011 těsně před dokončením (zdroj Chuogku).

Japonsko je stále rozhodnuto pokračovat ve vývoji rychlých jaderných reaktorů, Dostává se však do poměrně problematické situace. Už jsme psali o rozhodnutí uzavřít a zlikvidovat rychlý sodíkový reaktor Mondžu. V srpnu 2018 začalo vyvážení palivových souborů ze sodíkového bazénu tohoto zařízení. Všechny palivové soubory budou shromážděny ve vodním bazénu v areálu. Později bude postupně odčerpán, vyčištěn a uskladněn sodík. Pak začne rozebírání zařízení. Do roku 2047 by pak měla být zbourána i budova.

Japonsko se tak zaměřilo na spolupráci s Francií na vývoji sodíkového reaktoru ASTRID. Francie však v listopadu 2018 tento projekt téměř úplně zmrazila. Japonsko tak zůstalo bez reálné vize v této oblasti. V polovině prosince sice vyhlásilo jistý mlhavý plán s cílem vyvinout rychlý reaktor, ovšem s velmi neurčitým termínem dokončení na začátku druhé poloviny tohoto století. To je téměř o sto let později, než byly japonské plány na konci šedesátých let. Také je otázka smysluplnosti takového vývoje, když v té době už by měly mít ruské, čínské a indické rychlé sodíkové reaktory za sebou řadu desetiletí provozu a zkušeností.

Následkem odstavení jaderných bloků a jen pozvolné obnovy produkce jaderné energie je intenzivní rozvoj využívání uhelných bloků spalujících dovezené uhlí. Japonsko má nyní 45 GW uhelného výkonu a do roku 2030 plánuje postavit 18 GW, z nichž 5 GW je už ve výstavbě. Elektroenergetika tak už dnes může za 40 % emisí CO₂ v Japonsku, uhelné elektrárny produkují polovinu z tohoto objemu, tedy 20 % celkových emisí. I to je důvod pro zintenzivnění úsilí o obnovu japonské jaderné energetiky.