ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง"
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
บรรทัด 86:
=== ระบบระบายความร้อน ===
ในแกนกลางของเครื่องปฏิกรณ์ การไหลเวียนสามารถทำได้ผ่านทางระบบแรงดันสูงที่หมุนน้ำเป็นวงรอบระหว่างอ่างความดันเครื่องปฏิกรณ์และตัวแลกเปลี่ยนความร้อน จากนั้นระบบเหล่านี้จะถ่ายโอนความร้อนไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่สองผ่านทาง'ระบบน้ำให้บริการที่สำคัญ' มีการใช้น้ำที่ถูกปั้มออกสู่ทะเลหรือหอหล่อเย็นในสถานที่<ref name="pcsr-09-06-29"/>
เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ไม่สามารถผลิตไอน้ำเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า เครื่องสูบน้ำระบายความร้อนสามารถขับเคลื่อนได้ด้วยหน่วยปฏิกรณ์อื่น ๆ หรือจาก[[กริด (ไฟฟ้า)]]หรือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหรือแบตเตอรี่<ref name="nytimes2"/><ref name="Regulatory effectiveness of the station blackout rule"/>
ยูนิต 2 และ 3 ได้รับการติดตั้งด้วยระบบระบายความร้อนแกนกลางฉุกเฉินที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำที่สามารถดำเนินการได้โดยตรงจากไอน้ำที่ผลิตโดยความร้อนสลายร่างซึ่งสามารถฉีดน้ำตรงเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์<ref name="Why has it become impossible for Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Station to cool reactor core?"/> พลังงานไฟฟ้าบางส่วนเป็นสิ่งจำเป็นในการเดินระบบวาล์วและระบบการตรวจสอบ
หน่วยที่ 1 ได้รับการติดตั้งระบบระบายความร้อนที่แตกต่างกัน โดยใช้ "ตัวควบแน่นแยกส่วน" ({{lang-en|isolated condenser}}) หรือ "ไอซี" ซึ่งเป็นระบบพาสซีฟ(ไม่มีปฏิกริยาโต้ตอบ)อย่างสิ้นเชิง ระบบนี้ประกอบด้วยชุดของท่อที่วิ่งจากแกนกลางเครื่องปฏิกรณ์ไปยังภายในของถังน้ำขนาดใหญ่ เมื่อเปิดวาล์ว ไอน้ำจะไหลขึ้นไปยังไอซีในที่ซึ่งน้ำเย็นในถังจะควบแน่นไอน้ำให้กลับไปเป็นน้ำ แล้วมันจะไหลตามแรงโน้มถ่วงกลับไปที่แกนกลางเครื่องปฏิกรณ์ สำหรับเหตุผลที่ไม่ชัดเจน, ที่จุดเริ่มต้น, IC ของหน่วยที่ 1 ทำงานเป็นระยะ ๆ ในช่วงฉุกเฉิน อย่างไรก็ตามในช่วงการนำเสนอในวันที่ 25 มีนาคม 2014 ให้กับ TVA ดร. Takeyuki Inagaki อธิบายว่า IC ดำเนินการเป็นระยะ ๆ เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิของอ่างปฏิกรณ์และเพื่อป้องกันแกนกลางไม่ให้ระบายความร้อนได้รวดเร็วเกินไปซึ่งจะสามารถเพิ่มพลังงานเครื่องปฏิกรณ์ได้ โชคร้าย เมื่อคลื่นสึนามิท่วมโรงไฟฟ้า วาล์วของ IC ถูกปิดและไม่สามารถเปิดได้โดยอัตโนมัติเนื่องจากไฟฟ้าดับ แต่ก็สามารถเปิดได้ด้วยมือ <ref>https://www.nfb.ca/film/meltdown_doc></ref>
=== เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง ===
มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉินสองเครื่องสำหรับแต่ละหน่วยที่ 1-5 และสามเครื่องสำหรับหน่วยที่ 6<ref name="NISASummary060411"/>
ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองเพิ่มเติมสำหรับหน่วย 2 และ 4 อีกสามเครื่อง วางไว้ในอาคารใหม่ที่อยู่สูงกว่าบนเนินเขา เพื่อให้สอดคล้องกับข้อบังคับในกฎระเบียบใหม่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้สามารถเข้าถึงได้จากทั้งหกหน่วยปฏิกรณ์ แต่สถานีสลับสายที่ส่งไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองเหล่านี้ไปยังระบบทำความเย็นของเครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 1 ถึง 5 ยังอยู่ในอาคารกังหันที่มีการป้องกันน้ำท่วมที่ไม่ดี เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งสามเครื่องที่เพิ่มขึ้นในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 ยังสามารถทำงานได้หลังจากคลื่นสึนามิ ถ้าสถานีสลับสายมีการย้ายไปอยู่ภายในอาคารเตาปฏิกรณ์หรือไปยังสถานที่อื่น ๆ ที่น้ำไม่ท่วม กระแสไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ก็จะสามารถจ่ายให้กับระบบระบายความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องทำงานเต็มกำลัง ดังนั้นเมื่อคลื่นซัดเข้ามา เพลาข้อเหวี่ยงจึงแตกและระบบพังทลาย เพลาข้อเหวี่ยงที่เปราะเหล่านี้ยังถูกใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ของอังกฤษอีกด้วย<ref name="wsj1107"/>
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉินของเครื่องปฏิกรณ์และแบตเตอรี่กระแสตรงเป็นส่วนประกอบสำคัญในการให้พลังงานกับระบบทำความเย็นหลังจากไฟฟ้าดับ อุปกรณ์เหล่านี้ติดตั้งอยู่ในชั้นใต้ดินของอาคารกังหันเครื่องปฏิกรณ์ตามข้อกำหนดของจีอี วิศวกรระดับกลางแสดงความกังวลว่าลักษณะนี้ปล่อยให้พวกมันเสี่ยงที่จะเกิดน้ำท่วม<ref name="japantimes1"/>
ฟุกุชิมะหนึ่งไม่ได้ถูกออกแบบมาสำหรับคลื่นสึนามิขนาดใหญ่เช่นนี้<ref name="japantimes12"/><ref name="tsunami"/> หรือมีการปรุงแต่งเครื่องปฏิกรณ์เมื่อมีความกังวลเกิดขึ้นในประเทศญี่ปุ่นและโดยความกังวลจาก IAEA<ref name="wl"/>
ฟุกุชิมะที่สองก็ถูกซัดด้วยคลื่นสึนามิเช่นกัน แต่มันมีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบที่ผสมผสานที่ดีกว่าที่เพิ่มความต้านทานต่อน้ำท่วมและลดความเสียหายจากน้ำท่วม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์กระจายกระแสไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องได้ถูกวางให้อยู่ในอาคารปฏิกรณ์กันน้ำรั่ว เพื่อที่ว่าพลังงานจาก[[กริด (ไฟฟ้า)]]จะถูกใช้ตอนเที่ยงคืน<ref name="tepco"/> ปั๊มน้ำทะเลสำหรับระบายความร้อนได้รับการปกป้องจากน้ำท่วม และถึงแม้ว่า 3 ใน 4 ต้วจะล้มเหลวในครั้งแรก พวกมันก็ได้รับการฟื้นฟูให้กลับมาทำงานได้<ref name="asahi"/>
=== พื้นที่จัดเก็บเชื้อเพลิงกลาง ===
ถังเชื้อเพลิงใช้แล้วที่นำมาจากเครื่องปฏิกรณ์ในตอนแรกจะถูกเก็บไว้เป็นเวลาอย่างน้อย 18 เดือนในบ่อน้ำที่อยู่ติดกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ จากนั้นพวกมันจะถูกย้ายไปที่บ่อเก็บเชื้อเพลิงกลาง<ref name=IAEAtsunami1/> พื้นที่จัดเก็บของฟุกุชิมะหนึ่งมีถังเชื้อเพลิง 6375 ถัง หลังจากมีการระบายความร้อนเพิ่มเติม เชื้อเพลิงจะถูกย้ายไปยังถังเก็บแห้งซึ่งไม่ได้แสดงให้เห็นสัญญาณของความผิดปกติ<ref name="world-nuclear-news.org"/>
=== Zircaloy ===
ชิ้นส่วนภายในและปลอกหุ้มถังเชื้อเพลิงหลายชิ้นทำจาก zircaloy เพราะมันโปร่งใสต่อนิวตรอน ที่อุณหภูมิปกติของการทำงานประมาณ 300 °C (572 °F) zircaloy จะเฉื่อย แต่ที่สูงกว่า 1,200 องศาเซลเซียส โลหะเซอร์โคเนียมสามารถตอบสนองแบบ exothermic กับน้ำกลายเป็นก๊าซไฮโดรเจนอิสระ<ref name="The Japanese Nuclear Emergency – Sydney Technical Presentation"/> ปฏิกิริยาระหว่างเซอร์โคเนียมกับน้ำหล่อเย็นสร้างความร้อนมากขึ้น เป็นการเร่งปฏิกิริยานิวเคลียร์<ref name="interaction"/>
=== ความกังวลด้านความปลอดภัย ===
==== 1967: โครงร่างของระบบระบายความร้อนฉุกเฉิน ====
[[ไฟล์:Fukushima 1 Power Plant control room.jpg|thumb|ห้องควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ฟุกุชิมะ]]
เมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2012 สำนักงานตัวแทนความปลอดภัยด้านนิวเคลียร์และอุตสาหกรรม (NISA) มีคำสั่งให้ TEPCO รายงานภายใน 12 มีนาคม 2012 ถึงเหตุผลในการเปลี่ยนโครงร่างของท่อสำหรับระบบระบายความร้อนฉุกเฉิน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ถูกทำขึ้นหลังจากแผนได้มีการลงทะเบียนไปแล้วในปี 1966 และเมื่อเริ่มการก่อสร้าง
ตามแผนเดิมจะมีการแยกระบบท่อสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สองเครื่องให้อยู่ภายในตัวควบแน่นแยกส่วน อย่างไรก็ตามการขอความเห็นชอบของแผนการก่อสร้างแสดงให้เห็นถึงระบบท่อของทั้งสองระบบระบายความร้อนฉุกเฉินมีการเชื่อมต่อกันภายนอกเครื่องปฏิกรณ์ การเปลี่ยนแปลงไม่ได้ถูกสังเกตเห็นว่าเป็นการละเมิดกฎระเบียบ<ref name="mainichi1"/>
หลังคลื่นสึนามิ ตัวควบแน่นแยกส่วนควรรับช่วงการทำงานของเครื่องสูบน้ำระบายความร้อน โดยการควบแน่นไอน้ำจากอ่างความดันให้เป็นน้ำเพื่อใช้สำหรับระบายความร้อนเครื่องปฏิกรณ์ แต่ตัวควบแน่นไม่ได้ทำงานอย่างถูกต้องและ TEPCO ไม่สามารถยืนยันว่าวาล์วถูกเปิดหรือไม่
==== 1976: ความเท็จของบันทึกความปลอดภัย ====
ฟุกุชิมะไดอิจิเป็นศูนย์กลางความอื้อฉาวเรื่องการบันทึกที่เป็นเท็จที่นำไปสู่การจากไปของผู้บริหารระดับสูงของ TEPCO นอกจากนี้มันยังนำไปสู่การเปิดเผยข้อมูลของปัญหาที่ไม่มีรายงานก่อนหน้านี้<ref name="Plant's design, safety record are under scrutiny"/> แม้ว่าจะมีพยานหลักฐานโดย Dale Bridenbaugh, หัวหน้าผู้ออกแบบของ GE ที่อ้างว่าจีอีได้รับการเตือนจากข้อบกพร่องการออกแบบที่สำคัญในปี 1976 ส่งผลให้มีการลาออกของนักออกแบบของจีอีหลายคนที่ออกมาประท้วงความเพิกเฉยของจีอี<ref name="Environment: The San Jose Three"/><ref name="Environment: The Struggle over Nuclear Power"/><ref name="Fukushima: Mark 1 Nuclear Reactor Design Caused GE Scientist To Quit In Protest"/>
ในปี 2002 TEPCO ยอมรับว่ามีการทำบันทึกความปลอดภัยที่เป็นเท็จสำหรับหน่วยที่ 1. เรื่องอื้อฉาวและการรั่วไหลของเชื้อเพลิงที่ Fukushima Daini บังคับให้บริษัทต้องปิดเครื่องปฏิกรณ์ลงทั้งหมด 17 ตัว<ref name="Special report-fuel storage, safety issues vexed Japan plant"/> แผงวงจรกระจายกระแสไฟฟ้าให้กับวาล์วควบคุมอุณหภูมิไม่ได้มีการตรวจสอบถึง 11 ปี การตรวจสอบไม่ได้ครอบคลุมถึงอุปกรณ์ระบบทำความเย็นเช่นมอเตอร์ปั๊มน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล<ref name="Operator of Fukushima nuke plant admitted to faking repair records"/>
==== 1991: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองของเครื่องปฏิกรณ์ที่ 1 ถูกน้ำท่วม ====
เมื่อวันที่ 30 ตุลาคม 1991 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองหนึ่งในสองของเครื่องปฏิกรณ์ 1 ล้มเหลวหลังน้ำท่วมในห้องใต้ดินของเครื่องปฏิกรณ์ น้ำทะเลที่ใช้สำหรับระบายความร้อนรั่วเข้าไปในอาคารกังหันจากการสึกกร่อนของท่อด้วยอัตรา 20 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงตามรายงานของอดีตพนักงานในเดือนธันวาคม 2011 วิศวกรคนหนี่งอ้างว่าเขาได้แจ้งผู้บังคับบัญชาของเขาถึงความเป็นไปได้ที่ว่าคลื่นสึนามิอาจทำให้เกิดความเสียหายกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า TEPCO ได้ติดตั้งประตูเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำรั่วไหลเข้ามาในห้องเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
คณะกรรมการความปลอดภัยนิวเคลียร์ของญี่ปุ่นให้ความเห็นว่าตนจะปรับแนวทางความปลอดภัยของตนจะต้องมีการติดตั้งแหล่งพลังงานเพิ่มเติม เมื่อวันที่ 29 เดือนธันวาคม 2011 TEPCO ยอมรับข้อเท็จจริงเหล่านี้ทั้งหมด: รายงานบอกว่าห้องถูกน้ำท่วมผ่านประตูและบางรูสำหรับเคเบิ้ล แต่แหล่งจ่ายไฟไม่ได้ถูกตัดเนื่องจากน้ำท่วมและเครื่องปฏิกรณ์ก็หยุดเพียงหนึ่งวัน หนึ่งในสองแหล่งจ่ายไฟจมอยู่ใต้น้ำอย่างสมบูรณ์ แต่กลไกการขับยังคงไม่ได้รับผลกระทบ<ref name="nhk1991"/>
==== 2008: การศึกษาเกี่ยวกับสึนามิถูกเพิกเฉย ====
ในปี 2007 TEPCO จัดตั้งแผนกหนึ่งเพื่อดูแลสิ่งอำนวยความสะดวกด้านนิวเคลียร์ของตน หัวหน้าฟุกุชิมะไดอิจิ มาซาโอะ โยชิดะ เป็นประธานของแผนกจนถึงมิถุนายน 2011 การศึกษาเป็นการภายในปี 2008 ระบุความจำเป็นเร่งด่วนเพื่อป้องกันสิ่งอำนวยความสะดวกได้ดีกว่าจากน้ำท่วมด้วยน้ำทะเล การศึกษาครั้งนี้กล่าวถึงความเป็นไปได้ของคลื่นสึนามิสูงถึง 10.2 เมตร (33 ฟุต) เจ้าหน้าที่สำนักงานใหญ่ยืนกรานว่าความเสี่ยงดังกล่าวไม่สมจริงและไม่ได้พิจารณาการทำนายอย่างจริงจัง<ref name="mdn.mainichi.jp"/>{{Verify source|date=July 2013}}
ศูนย์วิจัยแผ่นดินไหวและรอยเลื่อนที่ยังมีพลังนายโอคามูระได้กระตุ้นให้ TEPCO และ NISA ทำการทบทวนสมมติฐานของพวกเขาเกี่ยวกับความสูงที่เป็นไปได้ของคลื่นสึนามิบนพื้นฐานของการเกิดแผ่นดินไหวในศตวรรษที่สิบ แต่มันก็ไม่ได้พิจารณาอย่างจริงจังในช่วงเวลานั้น<ref name="AFERC urged to review assumption on Tsunami in 2009"/> คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงานของสหรัฐได้เตือนถึงความเสี่ยงของการสูญเสียกระแสไฟฟ้าฉุกเฉินในปี 1991 (NUREG-1150) และ NISA อ้างถึงรายงานในปี 2004 ไม่มีการดำเนินการเพื่อบรรเทาความเสี่ยงนั้น<ref name="Fukushima Nuclear Accident - U.S. NRC warned a risk on emergency power 20 years ago"/>
=== ตำแหน่งที่ตั้ง ===
โรงไฟฟ้าตั้งอยู่ในประเทศญี่ปุ่นซึ่งก็เหมือนส่วนที่เหลือของขอบมหาสมุทรแปซิฟิก ที่อยู่ในเขตแผ่นดินไหวที่ยังมีพลัง สำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับความสามารถของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของญี่ปุ่นที่จะทนต่อกิจกรรมแผ่นดินไหว ในการประชุมของกลุ่มรักษาความปลอดภัยและความปลอดภัยนิวเคลียร์ของ G8 ในกรุงโตเกียวปี 2008 ผู้เชี่ยวชาญ IAEA ได้เตือนว่าแผ่นดินไหวที่แข็งแกร่งที่มีแมกนิจูดมากกว่า 7.0 อาจก่อให้เกิด "ปัญหาร้ายแรง" สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของญี่ปุ่น<ref name="IAEA warned Japan over nuclear quake risk: WikiLeaks"/> ภูมิภาคประสบกับแผ่นดินไหวที่มีแมกนิจูดมากกว่า 8 ถึงสามครั้ง ได้แก่แผ่นดินไหว Jogan Sanriku 869, แผ่นดินไหวเมจิ Sanriku 1896 และแผ่นดินไหว Sanriku 1933
== เหตุการณ์ ==
== อ้างอิง ==
| |||