Should Japan Restart Its Nuclear Reactors?

The Mark News: Workers dressed in protective suits and masks wait outside a building at J-Village, a soccer training complex now serving as an operation base for those battling Japan's nuclear disaster, in Japan's Fukushima prefecture, Friday, Nov. 11, 2011. (AP Photo/David Guttenfelder, Pool)

Arnie Gundersen in The Mark News (read the original here).  His essay has been re-posted by over 100 news outlets.

Should Japan Restart Its Nuclear Reactors?

August 21, 2014

Only luck and real courage at 14 nuclear reactors on Japan’s Pacific coast overcame the technical failures of nuclear power and prevented the nation from being destroyed by radiation.

The untold story of March 11, 2011 is how close Japan came to three more spent fuel pool fires at Fukushima Daiichi and four meltdowns at Fukushima Daini.

When the magnitude 9.0 earthquake off the Pacific coast caused a seismic shock wave that reverberated throughout northern Japan, the country’s nuclear plants shut down automatically, as planned, preventing any further nuclear chain reactions.

Therein lies nuclear power’s fatal flaw, because an automatic shutdown does not stop the ongoing heat generated inside each nuclear reactor.

When uranium atoms split (a process called fission), they release tremendous energy, as well as rubble. Even when the chain reaction stops, the highly radioactive rubble emits decay heat that continues for years. Automatic shutdown simply means that no new nuclear fissions will occur.

A tsunami struck the west coast of Japan at Fukushima Daiichi just 45 minutes after the earthquake and plant shutdown, damaging all six nuclear reactors at the site and destroying shoreline emergency cooling water pumps.

The tsunami flooded Fukushima Daiichi’s emergency diesel generators. This is portrayed as the cause of the triple meltdown, because without diesel generators producing electricity, the plant could not be cooled.

Some have suggested that the diesel generators should be relocated so they are higher than a tsunami could reach, but this is the wrong solution to the wrong problem.

When the tsunami struck, the cooling equipment along the shoreline was turned into a scrap yard of twisted metal. Even if they had not been flooded, without operational shoreline pumps, the emergency diesel generators were doomed to fail, making it impossible to cool the nuclear core. In truth, the utter destruction of the shoreline pumps caused the triple meltdown at Fukushima Daiichi.

The tsunami also wrecked cooling pumps at eight other reactors located at Fukushima Daini, Onagawa, and Tokai.

Twenty-four of the 37 emergency diesel generators located at four separate nuclear power sites, which contained a total of 14 nuclear reactors, failed during the tsunami. Of the 24 diesel generators that failed, only nine failures were due to flooding (eight at Fukushima Daiichi and one at Fukushima Daini). The other 15 diesel generators were not flooded, but were disabled when the tsunami wrecked their shoreline cooling pumps.

The situation in Japan was dire when the sun set on March 11, 2011. At Fukushima Daiichi, three reactors were melting down and three spent fuel pools were at risk of catching fire because they could not be cooled. Conditions were also worsening at Fukushima Daini’s four reactors.

It was good fortune and extreme courage that saved Japan and its people from a more tragic catastrophe.

First, the wind blew out to sea rather than inland. Experts have acknowledged that only 20 percent of Fukushima’s airborne radiation releases blew inland, while 80 percent streamed out to sea. If the wind had blown in the opposite direction, exposure to radiation would have been five times worse, and Tokyo would have been evacuated.

Fortunately, the tsunami-generating earthquake struck during a normal workday, when almost 1,000 people were working at Fukushima Daiichi and thousands more were working at Fukushima Daini. The employees trapped on site fought courageously to mitigate the escalating catastrophe. Without their efforts, Japan could have had as many as 10 nuclear meltdowns and simultaneous spent fuel fires.

If the earthquake and tsunami had begun at night, only 200 employees would have been working at these plants. With roads and bridges destroyed, none of the necessary staff would have been able to return to work.

Now, more than three years after the Fukushima Daiichi disaster, shoreline cooling pumps throughout the world – including in Japan – remain unprotected from flooding or terrorist attacks.

Japan is prone to earthquakes and tsunamis. Is reopening its nuclear plants worth the risk to its people and their homeland?

The simultaneous technological failure at 14 nuclear reactors due to a single natural phenomenon clearly shows that the nuclear engineers who envisioned and designed nuclear power failed to expect the unexpected.

Unfortunately, the nuclear industry continues to push its message that nuclear power can be made safer. Fukushima, and before it Chernobyl, shows us that nuclear technology will always be able to destroy the fabric of a country in the blink of an eye.

Translation

Deutsch

Sollte Japan seine Atomreaktoren wieder hochfahren?

August 21, 2014

Nur mit Glück und großem Mut konnte das Versagen der Kerntechnik in 14 Atomreaktoren entlang der japanischen Pazifikküste aufgefangen und so verhindert werden, dass die Strahlung das ganze Land zerstört.

Niemand spricht darüber, wie knapp Japan am 11. März 2011 drei weiteren Feuern in Abklingbecken der Anlage Fukushima Daiichi und vier Kernschmelzen in Fukushima Daini entging.

Als das Erdbeben der Stärke 9 vor der Pazifikküste einen seismische Schockwelle auslöste, die den Norden Japans erschütterte, schalteten sich die Atomkraftwerke des Landes wie geplant automatisch ab, so dass keine nuklearen Kettenreaktionen mehr stattfinden konnten.

Genau hier liegt die fatale Schwachstelle von Kernreaktoren, denn eine automatische Reaktorabschaltung ändert nichts daran, dass im Inneren des Reaktors immer noch Hitze erzeugt wird.

Wenn Uranatome bei der sogenannten Kernspaltung zerteilt werden, werden sowohl gewaltige Energiemengen frei, als auch kleinere Teilchen. Auch wenn die Kettenreaktion aufgehört hat, geben diese Teilchen bei ihrem Zerfall noch Hitze ab. Die Abschaltung des Reaktors verhindert lediglich weitere Kettenreaktionen.

Nur 45 Minuten nach dem Erdbeben und der automatischen Abschaltung des Kraftwerks wurde die Westküste Japans bei Fukushima Daiichi von einem Tsunami überspült, der alle sechs Atomreaktoren beschädigte und die Notkühlpumpen entlang der Küste zerstörte.

Durch den Tsunami wurden die dieselbetriebenen Notstromgeneratoren von Fukushima Daiichi geflutet. Das wird als Ursache der dreifachen Kernschmelze dargestellt, da die Reaktoren ohne den Strom aus diesen Dieselgeneratoren nicht gekühlt werden konnten.

Verschiedentlich wurde vorgeschlagen, diese Generatoren an eine höhergelegene Stelle zu versetzen, um sie vor Tsunamis zu schützen. Allerdings handelt es sich dabei um die falsche Lösung für die falsche Problemstellung.

Als der Tsunami auftraf, verwandelte er das Kühlsystem entlang der Küste in einen Schrotthaufen voll verbogener Metallteile. Auch wenn die Dieselgeneratoren nicht überflutet worden wären – ohne funktionierende Kühlpumpen am Meer hätten sie nichts genutzt, weil die Reaktoren nicht gekühlt hätten werden können. In Wahrheit hat die Zerstörung der Kühlpumpen die dreifache Kernschmelze in Fukushima Daiichi verursacht.

Auch die Kühlpumpen von acht anderen Reaktoren in Fukushima Daini, Onagawa und Tokai wurden durch den Tsunami zerstört.

Vierundzwanzig der siebenunddreißig Dieselgeneratoren von vier verschiedenen Kernkraftwerken, die insgesamt vierzehn Reaktoren beherbergen, versagten während des Tsunami. Von diesen vierundzwanzig funktionierten nur neun deshalb nicht, weil sie unter Wasser standen, acht in Fukushima Daiichi und einer in Fukushima Daini. Die restlichen 15 Dieselgeneratoren wurden nicht überflutet, sondern konnten deshalb nichts ausrichten, weil die Flutwelle die Kühlpumpen an der Küste zerstört hatte.

Am Abend des 11. März 2011 sah die Situation in Japan düster aus. In Fukushima Daiichi waren in drei Reaktoren Kernschmelzen im Gang und drei Abklingbecken drohten mangels Kühlung Feuer zu fangen. Gleichzeitig verschlimmerte sich auch in den vier Reaktoren von Fukushima Daini die Situation.

Großes Glück und herausragender Mut haben Japan und seine Bevölkerung eine noch schlimmere Katastrophe erspart.

Zum einen blies der Wind auf die See hinaus anstatt aufs Festland. Experten haben festgestellt, dass nur 20 Prozent der Strahlung in der Luft landeinwärts geweht wurde, während 80 Prozent aufs Meer hinausströmten. Hätte der Wind in die Gegenrichtung geweht, wäre das Land fünfmal so stark kontaminiert worden, und man hätte Tokyo evakuiert.

Zum anderen ereignete sich das Erdbeben, das den Tsunami auslöste, an einem normalen Werktag, an dem fast 1,000 Menschen in Fukushima Daiichi und noch tausende mehr in Fukushima Daini arbeiteten. Die Arbeiter, die auf dem Werksgelände festsaßen, kämpften heroisch, um die Katastrophe einzudämmen. Wären sie nicht gewesen, hätte es in Japan zu zehn Kernschmelzen und Feuern in Abklingbecken kommen können.

Hätten sich das Erdbeben und der Tsunami in der Nacht ereignet, hätten sich nur 200 Arbeiter in den Meilern befunden. Die benötigten Helfer hätten auch nicht mehr zu den Werken gelangen können, weil Straßen und Brücken zerstört wurden.

Heute, mehr als drei Jahre nach der Katastrophe in Fukushima Daiichi, sind Kühlsysteme an den Küsten immer noch nicht vor Überflutungen oder Terroranschlägen geschützt.

Japan ist ein Land, das mit Erdbeben und Tsunamis rechnen muss. Ist das Wiederanfahren seiner Atomreaktoren das Risiko für die Bürger und ihre Heimat wirklich wert?

Das gleichzeitige Versagen der Technik in 14 Atomreaktoren aufgrund eines einzigen Naturphänomens zeigt deutlich, dass die Planer und Konstrukteure der Atomkraftwerke eben nicht in der Lage waren, alle Eventualitäten vorauszusehen.

Leider propagiert die Atomindustrie noch immer, dass es möglich sei, die Sicherheit der Atomkraft zu erhöhen. Uns haben Fukushima und davor Tschernobyl gezeigt, dass Atomkraft immer die Gefahr in sich birgt, von einem Tag auf den anderen ein ganzes Land zu zerstören.

Japanese

日本は原発を再稼働するべきか？

IAEAの現場検証チームによる福岡第一原発3号機の調査。津波による被害状況および、原子力の安全性について今回の事故から得られる教訓を調査する目的で行われた。

2011年5月27日福島にて撮影。(写真提供: Greg Webb / IAEA)

太平洋岸に建設された14基の原子炉において、その原子力の技術的敗北を乗り切り、放射能汚染から国民を救ったのは、幸運と決死の覚悟の結果に他ならない。

2011年3月11日の事故について語られてこなかった事実があります。それは福島第一の3カ所の燃料プールから火災が発生し、福島第二の4カ所でメルトダウンが起きる可能性に、日本がいかに切迫していたかという事です。

太平洋沖でマグニチュード9・0の地震が発生し、日本の北部全域を激しい衝撃波が襲った時、日本の原子力発電所は、当初の設計通り、さらなる核分裂の連鎖反応を防ぐべく自動停止しました。

しかしそこに原子力の致命的な欠点があるのです。すなわち核分裂を自動停止しても、原子炉内の熱は依然として発生し続けるという点です。

ウランの分裂時（核分裂と呼ばれる過程）においては、非常に大きなエネルギーが放出されるとともに、核分裂生成物が発生します。核の連鎖反応が停止しても、この高い放射性をもつ核分裂生成物から、その後何年にもわたって崩壊熱が放出されつづけるのです。原子炉の停止が意味するのは単に、核分裂の連鎖的な反応が停止したという事にすぎないのです。

地震が発生し原子炉が停止した45分後、福島第一原発を含む日本の太平洋岸は津波に襲われました。津波は福島沖の原発6基の全てにダメージを与え、海岸沿いに設置されていた非常用冷却水のポンプを破壊しました。

津波によって水をかぶった福島第一の非常用ディーゼル発電機は、発電機としての機能を失いました。このディーゼル発電機による電力供給の喪失により、原子炉の冷却が不可能となり、これが1から3号機のメルトダウンの原因となったとみられています。

一部では津波の被害の及ばない高地へディーゼル発電機を移動させるべきであるとの意見もありましたが、しかしながら、これは間違った問題に対する間違った解決法です。

津波が襲った時点で、海岸沿いに設置されていた冷却用設備は完全に破壊され使い物にならなくなっていました。またたとえそれらが浸水を免れたとしても、海岸沿いに設置された海水ポンプが使用可能でない限りは、炉心を冷却する事は不可能であり、非常用ディーゼル発電機は全く役には立たなかったのです。ですから実際のところ、これら海水ポンプの完全な破壊が、福島第一の1から3号機の全てがメルトダウンを引き起こした原因となったのです。

またこの津波によって、福島第二、女川、東海に設置された計8基の原発の冷却用ポンプも破壊されました。

それぞれ別の場所に位置している四カ所の原子力発電所には、合わせて14基の原発がありますが、そこに設置された37台の非常用ディーゼル発電機のうち24台が津波による被害で使用不可能でした。この24台の発電機のうち浸水により使用不能となったのは9台にすぎません（福島第一の8台と第二の1台）。残り15台のディーゼル発電機は浸水によってではなく、海岸沿いに設置された冷却ポンプが破壊された事が原因で、その役割が機能しなかったのです。

2011年3月11日の日没時、日本は非常に緊迫した状態にありました。福島第一の3基の原子炉でメルトダウンが起こっており、3カ所の使用済み核燃料プールでは冷却機能の喪失のせいで火災を起こす危険性があったからです。福島第二の4基の原子炉においても、時間の経過にしたがって状況は悪化してゆきました。

日本という国とその国民を、より悲劇的な惨事から救ったのは、幸運と決死の覚悟で事態にあたった勇気に他なりません。

まず第一に、風が内陸部ではなく海側に向かって吹いていました。専門家たちは、福島原発から発生した空中放射性物質のうち内陸部へ向かったのは20％にすぎなかったとの見解を出しています。つまり80％が海へと運ばれたのです。もし仮に風向きが逆だったとすれば、汚染地域は現在の5倍となり、東京も避難指定区域になっていたはずです。

また幸いな事に、この大津波を引き起こした地震が発生したのは平日の昼間でした。したがって地震発生当時には福島第一で約1000人の作業員が、また福島第二でも1000人を超える作業員が勤務していました。事故現場に閉じ込められた作業員たちは、ますます深刻化してゆく大事故の状況をなんとか最小限に食い止めようと、勇気をもって戦ってくれました。彼らのこの必死の努力がなければ、10基もの原子炉でメルトダウンが起こり、使用済み核燃料プールでの火災同時発生という事態に日本は直面していた事でしょう。

もしも地震と津波が夜間に発生した場合、現場での作業員は200人程度だったはずです。道路や橋も被害を受けていますから、必要とされるスタッフは誰一人として現場へ向かい作業にあたる事はできなかったでしょう。

福島第一の災害から3年を経た現在でも、世界中でー日本も含めー海岸沿いに設置した冷却ポンプは、浸水やテロリストの攻撃からの防御措置がとられないまま放置されています。

日本はそもそも地震や津波の発生しやすいところです。はたして、そこに住む人びとや土地を危険に晒してまで原子力発電所を再稼働する事に、価値があるのでしょうか？

14基もの原子炉の全てが同時に、たった一度の自然現象によって完全な技術的敗北を喫したという事実は、核の力を思い描きデザインした原子力技術者たちが、予期しない事態を想定する事に失敗したという事をはっきりと示しています。

残念ながら原子力産業会は、原子力はより安全に運用できるというメッセージをなおも推し続けています。しかし福島、そしてその前に起こったチェルノブイリの原発事故からは、核技術というものが、一国の骨組みを一瞬にして破壊しうるものである事は明らかです。

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（翻訳文責：齊藤由香）

Arnie Gundersen

アーニー・ガンダーセン

現在はフェアウィンズ・アソシエイツのディレクター。原子力産業の役員をつとめた経歴をもつ。原子炉運転免許保持者。原子力委員会からの特別研究院奨学金制度を受け核工学において修士号を取得。