Διασπορά καισίου και ιωδίου από το πυρηνικό ατύχημα της Φουκουσίμα

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Διασπορά καισίου και ιωδίου από το πυρηνικό ατύχημα της Φουκουσίμα SLAVICA IVANOVIC A.M.6814 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Καδή Στυλιανή - ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, ΙΟΥΛΙΟΣ 2012-

2 Σ ε λ ί δ α 2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή Ασφάλεια πυρηνικών αντιδραστήρων Πυρηνικά ατυχήματα στο σταθμό Φουκουσίμα 1 το Το ατύχημα στη Φουκουσίμα Διαφορές με το Τσερνομπίλ Κατασκευαστική,μηχανική και λειτουργική διάφορα Αίτια του ατυχήματος, πηγες ραδιενέργειας και η χρονική διάρκεια του ατυχήματος Σύνοψη των επιπτώσεων του ατυχήματος Φουκουσίμα στο περιβάλλον στην Ιαπωνία, ένα χρόνο μετά από το ατύχημα Ραδιενεργές εκλύσεις στον αέρα Ατμοσφαιρική διασπορά των εκλύσεων Ρύπανση της ξηράς από ραδιενεργή εναπόθεση Εναπόθεση του ιωδίου και καισίου.28 5.Εναπόθεση Cs-137 ως συνάρτηση της απόστασης Κατανομή σε βάθος στο έδαφος Μετρήσεις Ραδιενέργειας στη Θεσσαλονίκη σε σχέση με το πυρηνικό ατύχημα της Fukushima Συμπεράσματα..49

3 Σ ε λ ί δ α 3 1. Εισαγωγή Αμέσως μετά το πυρηνικό ατύχημα της Φουκουσίμα άρχισε, στο εργαστήριο Πυρηνικής Τεχνολογίας του ΑΠΘ, η συλλογή στοιχείων του ατυχήματος καθώς και καθημερινές μετρήσεις της ρύπανσης της ατμόσφαιρας από το ατύχημα. Οι μετρήσεις επιβεβαίωσαν την αρχική εκτίμηση του εργαστηρίου ότι η επίπτωση στη χώρα μας θα ήταν εξαιρετικά ασήμαντες και αμελητέες από άποψη ακτινοπροστασίας και παρουσίαζαν επιστημονικό μόνο ενδιαφέρον, ως προς τις μετρήσεις εξαιρετικά χαμηλών επιπέδων ραδιενέργειας. Η συλλογή στοιχείων έγινε από: τις ανακοινώσεις του Διεθνούς Οργανισμού Ατομικής Ενέργειας, από την NISA 1,IRSN 2,MEXT 3, Journal of Environmental Radioactivity 4. Στο κεφάλαιο ΙΙ συνοψίζεται το θέμα της ασφάλειας των πυρηνικών αντιδραστήρων σχάσης. Στο κεφάλαιο ΙΙΙ παρουσιάζεται το ατύχημα της Φουκουσίμα και εξετάζονται οι αιτίες του και οι επιπτώσεις στην Ιαπωνία. Στο κεφάλαιο IV παρουσιάζονται τα δεδομένα της εναπόθεσης καισίου και ιωδίου στην Ιαπωνία, όπως αυτά επεξεργάστηκαν στην παρούσα διπλωματική. Δεδομένου ότι η εναπόθεση καισίου είναι αναγνωρισμένη επιστημονικά ως μέτρο των επιπτώσεων ατυχήματος στο περιβάλλον και την υγεία, στο κεφάλαιο V διερευνάται η εναπόθεση καισίου ως συνάρτηση της απόστασης από τον πυρηνικό σταθμό της Φουκουσίμα. Τα ευρήματα αυτού του κεφαλαίου αποτελούν πρωτότυπη συμβολή, ενώ εισάγεται ο όρος «απόσταση υποδιπλασιασμού». Στο κεφάλαιο VI διερευνάται η κατανομή του καισίου στο έδαφος, δεδομένου αυτή είναι καθοριστική για την πρόβλεψη της ρύπανσης της φυτικής, και κατά συνέπια και της ζωικής, παραγωγής. Στο κεφάλαιο VII παρουσιάζονται οι μετρήσεις και τα ευρήματα του Εργαστηρίου, ως προς τις επιπτώσεις στην Ελλάδα. Η διπλωματική τελειώνει με τα συμπεράσματα. Θα ήθελα από τη θέση αυτή να ευχαριστήσω θερμά την κύρια Καδή Στηλιανή και τον ομότυπο καθηγητή κύριο Μ. Αντωνόπουλο Ντόμη, οι οποίοι μου παρείχαν την ευκαιρία να ασχοληθώ με ένα τόσο ενδιαφέρον αντικείμενο, το οποίο ανταποκρίνεται απολύτως στα επιστημονικά μου ενδιαφέροντα, καθώς και για την αμέριστη συμπαράστασή τους καθ όλη την διάρκεια της εκπόνησης. Επίσης, ευχαριστώ τον καθηγητή κύριο Κλούβα Αλέξανδρο, για την αποτελεσματική συνεργασία και τη συμβολή του στην ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας. Τους ευχαριστώ πολύ όλους για την κατανόηση και την υπομονή που έδειξαν στις προσπάθειές μου να ξεπεράσω 1 Nuclear and Industrial Safety Agency, Ιαπωνία 2 Γαλλικό Ινστιτούτο ακτινοπροστασίας και πυρηνικής ασφάλειας 3 Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Ιαπωνία 4 Takeshi Fujiwara et. Isotopic ratio vertical distribution of radionuclides in soli affected by the accident of Fukushima Dai-ichi nuclear power plants. Journal of Environmental Radioactivity 113 (2012)37-44

4 Σ ε λ ί δ α 4 τους περιορισμούς της γνώσης μου της ελληνικής γλώσσας κατά τη διατύπωση της εργασίας μου. Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά όλους τους φίλους μου που πίστεψαν σε μένα και με ενθάρρυναν σε κάθε στάδιο των σπουδών μου, καθώς και όσους συναδέλφους συμφοιτητές συνέβαλαν με τα σχόλια, την κριτική και τις γνώσεις τους στην αντιμετώπιση των δυσκολιών. Ιδιαίτερες ευχαριστίες θα ήθελα να εκφράσω προς την οικογένεια μου και κυρίως προς τους γονείς μου Dubravka και Zoran Ivanovic, καθώς και προς τη θεία μου Zana Vukcevic, για τη συμπαράσταση τους, την υλική και ηθική στήριξη των επιλογών μου, κατά τη διάρκεια όλων αυτών των χρόνων. 2. Ασφάλεια πυρηνικών αντιδραστήρων 1 Όταν ένα νετρόνιο έλθει σε επαφή με σχάσιμο πυρήνα, όπως το U-235 5, το πιθανότερο αποτέλεσμα είναι να πάθει σχάση ο πυρήνας, δηλαδή να τεμαχιστεί σε δύο μικρότερους πυρήνες-θραύσματα, με ταυτόχρονη εκπομπή σωματιδίων β, γ και νετρόνια και απελευθέρωση ενέργειας. Εικόνα2.1: Σχηματική παράσταση της σχάσης πυρήνα ουρανίου U 235 Το 80% της ενέργειας από τη σχάση εμφανίζεται ως θερμότητα, πρακτικά στη θέση του υλικού μέσα στο οποίο έγινε η σχάση. Οι πυρήνες θραύσματα είναι ραδιενεργοί, εκπέμπουν σωματίδια. Για να γίνει η σχάση χρειάζεται ένα νετρόνιο και από κάθε σχάση παράγονται 2 ως 3 νετρόνια, που θα προκαλέσουν νέες σχάσεις, που θα παράγουν νέα νετρόνια, που θα προκαλέσουν νέες σχάσεις κοκ. Καθίσταται έτσι δδυνατή η αλυσσωτή αντίδραση σχάσης. Το σχάσιμο υλικό τοποθετείται, στις περισσότερες περιπτώσεις, σε μεταλλικές ράβδους, που ονομάζονται ράβδοι καυσίμου. Εκεί, μέσα στις ράβδους, 5 Βασίζεται στην παρουσίαση «Σύγχρονες εξελίξεις στην τεχνολογία πυρηνικής ενέργειας, περιβάλλον, ασφάλεια» του Μ Αντωνόπουλου Ντόμη

5 Σ ε λ ί δ α 5 πραγματοποιούνται οι σχάσεις και παράγεται η θερμότητα. Γύρω από τις ράβδους καυσίμου ρέει κάποιο ψυκτικό, στους περισσότερους αντιδραστήρες νερό. Το ψυκτικό απάγει τη θερμότητα από τις ράβδους. Το σύνολο των ράβδων καυσίμου, τοποθετημένο σε κανονικό κάναβο, συνιστά την καρδιά του αντιδραστήρα. Το ψυκτικό εισέρχεται στην καρδιά σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία και, απάγοντας την θερμότητα, εξέρχεται από τη καρδιά σε υψηλότερη θερμοκρασία. Εικόνα 2.2: Ράβδοι καυσίμου Στη συμβατική μονάδα ηλεκτροπαραγωγής γίνεται καύση κάποιου ορυκτού καυσίμου (πετρέλαιο, άνθρακας, φυσικό αέριο). Τα αέρια της καύσης μεταδίδουν τη θερμότητα στο νερό που ρέει στις σωληνώσεις του λέβητα. Παράγεται έτσι ατμός που οδηγείται στη στροβιλογεννήτρια που παράγει το ηλεκτρικό ρεύμα. Εικόνα 2.3-Σχηματική παράσταση της συμβατικής και της πυρηνικής μόναδας ηλεκτροπαραγωγής

6 Σ ε λ ί δ α 6 Στην πυρηνική μονάδα ηλεκτροπαραγωγής η θερμότητα παράγεται από τις σχάσεις και η καρδιά του αντιδραστήρα έχει το ρόλο του λέβητα. Το θερμό ψυκτικό, από την έξοδο της καρδιάς οδηγείται, στους περισσότερους αντιδραστήρες, σε εναλλάκτη θερμότητας, στο δευτερεύον του οποίου υπάρχει νερό. Η θερμότητα του ψυκτικού μεταδίδεται στο νερό του δευτερεύοντος και παράγεται έτσι ατμός, ο οποίος οδηγείται στην στροβιλογεννήτρια. Εδώ τελειώνουν οι ομοιότητες συμβατικής-πυρηνικής μονάδας ηλεκτροπαραγωγής. Οι σημαντικότερες διαφορές είναι: - Στη συμβατική μονάδα η θερμότητα παράγεται από την καύση και υπάρχει ανώτατο όριο της πυκνότητας ισχύος που μπορεί να παραχθεί στο λέβητα. Αν στον λέβητα παρασχεθεί μεγαλύτερη ποσότητα καυσίμου από όση μπορεί να κάψει, η περίσσεια καυσίμου απλά θα φύγει «άκαυτη». - Στην πυρηνική μονάδα, το ανώτατο όριο πυκνότητας ισχύος που μπορεί να παραχθεί είναι τάξεις μεγέθους μεγαλύτερο από την μέγιστη πυκνότητα ισχύος που μπορεί να απαχθεί με τη σύγχρονη τεχνολογία. Η παραγόμενη πυκνότητα ισχύος πρέπει να συγκρατηθεί κάτω από επιτρεπόμενα όρια και η θερμότητα να απαχθεί από την καρδιά. Αυτό είναι το κύριο θέμα της ασφάλειας των αντιδραστήρων, στους οποίους υπάρχουν τα πλέον προηγμένα συστήματα ελέγχου και ασφάλειας σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη βιομηχανική διεργασία. - Οι συμβατικές μονάδες ρυπαίνουν συνεχώς και σωρευτικά την ατμόσφαιρα με τα γνωστά ως αέρια θερμοκηπίου, με τις γνωστές συνέπειες στο περιβάλλον. Αντίθετα στου πυρηνικούς αντιδραστήρες η ρύπανση του περιβάλλοντος, σε ομαλή λειτουργία, είναι πρακτικά μηδενική Θα παρουσιαστεί το θέμα της ασφάλειας των πυρηνικών αντιδραστήρων ελαφρού ύδατος, οι οποίοι αποτελούν την συντριπτική πλειοψηφία των εν λειτουργία αντιδραστήρων. Σε αυτούς το ψυκτικό είναι Η2Ο, το οποίο λειτουργεί και ως επιβραδυντής των νετρονίων. Υπάρχουν δύο τύποι αντιδραστήρων ελαφρού ύδατος, οι αντιδραστήρες πεπιεσμένου ύδατος (PWR: Pressurized Water Reactor) και οι αντιδραστήρες ζέοντος ύδατος (BWR: Boiling Water Reactors). Στους αντιδραστήρες πεπιεσμένου ύδατος, η πίεση του ψυκτικού (περίπου 150 atm) είναι τέτοια ώστε να μην επιτρέπεται βρασμός του νερού στην καρδιά του αντιδραστήρα.

7 Σ ε λ ί δ α 7 Εικόνα 2.4 Σχηματικό διάγραμμα αντιδραστήρα πεπιεσμένου ύδατος (PWR) Εικόνα2.5 -Αντιδραστήρας πεπιεσμένου ύδατος (PWR) Το ψυκτικό νερό εξέρχεται από την καρδιά σε υψηλή θερμοκρασία (περίπου 320 οc ) και οδηγείται σε εναλλάκτες θερμότητας στο δευτερεύον των οποίων ρέει νερό. Το ψυκτικό μεταφέρει τη θερμότητα στο δευτερεύον νερό, με αποτέλεσμα την παραγωγή ατμού στο δευτερεύον, ο οποίος οδηγείται στον ατμοστρόβιλο. Στους αντιδραστήρες ζέοντος ύδατος η πίεση του ψυκτικού είναι τέτοια (περίπου 70 atm) ώστε να παράγεται ατμός στην καρδιά του αντιδραστήρα, ο οποίος οδηγείται στη στοβιλογεννήτρια

8 Σ ε λ ί δ α 8 Εικόνα 2.6- Σχηματικό διάγραμμα αντιδραστήρα ζέοντος ύδατος (BWR) Εικόνα 2.7- Καρδιά του BWR με συστάδες καυσίμου Για την ασφάλεια των αντιδραστήρων, ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η λειτουργία διέπονται από την «αρχή της άμυνας σε βάθος», σύμφωνα με την οποία πρέπει: - Να ελαχιστοποιείται η πιθανότητα εκκίνησης οποιουδήποτε ατυχήματος - επιπλέον, αν το ατύχημα εκκινήσει, πρέπει να αποτραπεί η ανάπτυξή του και ο αντιδραστήρας να επανέλθει σε ασφαλή κατάσταση - πιθανότητα μεγάλου ατυχήματος πρέπει να είναι μικρότερη από προδιαγεγραμμένη τιμή. - επί πλέον αν, παρ όλα αυτά, το ατύχημα συμβεί επιβάλλεται ελαχιστοποίηση των συνεπειών σε περιβάλλον και υγεία. Πρέπει να αποτραπεί η διαρροή των ραδιενεργών προϊόντων της σχάσης στο περιβάλλον. Η υλοποίηση των αρχών αυτών πραγματοποιείται με διαδοχικά φράγματα εγκλωβισμού των ραδιενεργών προϊόντων.

9 Σ ε λ ί δ α 9 Το πρώτο φράγμα είναι το ίδιο το καύσιμο, το οποίο είναι στερεό, συνήθως κεραμικό U2O, συνήθως σε μορφή δισκίων. Εικόνα 2.8-Δισκία κεραμικού καυσίμου Τα στερεά προϊόντα της σχάσης εγκλωβίζονται στο δισκίο, αλλα τα αέρια προ»ιόντα της σχάσης διαφεύγουν από αυτό. Το δεύτερο φράγμα είναι το μεταλλικό περίβλημα της ράβδου του καυσίμου, το οποίο εγκλωβίζει τα αέρια προϊόντα της σχάσης. Εικόνα 2.9-Ράβδοι καυσίμου σε συστάδα καυσίμου αντιδραστήρα PWR Το περίβλημα καταπονείται από τον βομβαρδισμό με νετρόνια και από θερμικές τάσεις και μετά από ικανό χρονικό διάστημα στην καρδιά δημιουργούνται μικρές ρωγμές του περιβλήματος, από τις οποίες διαφεύγουν αέρια στο ψυκτικό. Το τρίτο φράγμα είναι το δοχείο πίεσης που περιέχει την καρδιά, το οποίο είναι κατασκευασμένο από ειδικό χάλυβα ικανού πάχους και αντοχής και το οποίο συγκρατεί τα αέρια που διαφεύγουν στο ψυκτικό. Το τέταρτο φράγμα είναι το δοχείο εγκλωβισμού το οποίο περιέχει το δοχείο πίεσης της καρδιάς και ολόκληρο το πρωτεύον κύκλωμα του ψυκτικού.

10 Σ ε λ ί δ α 10 Εικόνα 2.10-Καρδιά του αντιδραστήρα και το δοχείο εγκλωβισμού Το μεγαλύτερο ατύχημα που μπορεί να συμβεί είναι το «ατύχημα απώλειας του ψυκτικού», το οποίο αποτελεί βάση σχεδιασμού του αντιδραστήρα. Η πιθανότητα να συμβεί το ατύχημα επιβάλλεται να είναι μικρότερη από προδιαγεγραμμένη τιμή, που καθορίζεται από τη ρυθμιστική αρχή κάθε χώρας. Αν παρόλα αυτά συμβεί, μπορεί να συμβεί ρήξη του πρωτεύοντος κυκλώματος του ψυκτικού και διαρροή ατμού μεγάλης πίεσης και ραδιενεργών προϊόντων στο δοχείο εγκλωβισμού. Σχεδιάζεται έτσι ώστε, υπό τις μεγάλες πιέσεις που θα δημιουργηθούν, να μην διαρραγεί και να συγκρατήσει τα ραδιενεργά, να μην διαρρεύσουν στο περιβάλλον. Τέλος, πρέπει να σημειωθεί, σε σχέση και με το ατύχημα στη Φουκουσίμα, ότι βασική αρχή ασφάλειας είναι η ύπαρξη ανεξαρτήτων, πλεοναζόντων (redundant) συστημάτων σε κρίσιμα συστήματα ασφάλειας του αντιδραστήρα. Από την δεκαετία του 1950 μέχρι σήμερα λειτουργεί μεγάλος αριθμός αντιδραστήρων ισχύος. Το 2004 λειτουργούσαν 437 αντιδραστήρες ισχύος και 200 σε πολεμικά πλοία. Μέτρο της τεχνολογικής εμπειρίας είναι τα «έτη αντιδραστήρα». Λέμε ότι έχουμε πχ 20 έτη αντιδραστήρα αν δύο αντιδραστήρες λειτουργούν επί 10 έτη. Μέτρο της ασφάλειας είναι ο αριθμός ατυχημάτων ανά έτος αντιδραστήρα. Μέχρι σήμερα τα συσσωρευμένα έτη αντιδραστήρα είναι περισσότερα από Ο πίνακας παρουσιάζει τα σημαντικότερα ατυχήματα, μέχρι το ατύχημα της Φουκουσίμα.

11 Σ ε λ ί δ α 11 Πίνακας 2.1 -Τα σημαντικότερα ατυχήματα, μέχρι το ατύχημα της Φουκουσίμα Σε όλα, εκτός από δύο, συνέβη βλάβη ή καταστροφή της καρδιάς. Σε όλα, πλην Chernobyl και Fukushima, δεν διερράγη το κύκλωμα ψυκτικού, δεν διέρρευσαν σημαντικές ποσότητες ραδιενέργειας στο περιβάλλον, και οι δόσεις στο κοινό υπήρξαν ασήμαντες.

12 Σ ε λ ί δ α Πυρηνικά ατυχήματα στο σταθμό Φουκουσίμα 1 το Τα πυρηνικά ατυχήματα στον σταθμό Φουκουσίμα 1 το 2011 αναφέρονται στη σειρά των καταστροφικών γεγονότων στη μονάδα παραγωγής ενέργειας Φουκουσίμα 1 στην Ιαπωνία την άνοιξη του Οι καταστροφές προέκυψαν ως ακολουθία του γεγονότος του μεγάλου σεισμού της 11ης Μαρτίου στο Σεντάι και του τσουνάμι που τον ακολούθησε. Τις μέρες μετά τα γεωλογικά συμβάντα σημειώθηκαν εκρήξεις σε αντιδραστήρες του σταθμού καταγράφηκε διαρροή μεγάλης ποσότητας ραδιενέργειας στο περιβάλλον. Εικόνα 3.1 -Το εργοστάσιο της Φουκουσίμα πριν και μετά το ατύχημα 3.1 Το ατύχημα στη Φουκουσίμα Ο Fukushima I πυρηνικός σταθμός αποτελείται από έξι αντιδραστήρες ζέοντος ύδατος (BWR).Είναι ο πρώτος πυρηνικός σταθμός που σχεδιάστηκε από την General Electric για την κατασκευή και διαχείριση από τη Tokyo Electric Power Company 6 Βασίζεται στο άρθρο του Μ. Αντωνόπουλος Ντόμης στο «ΕΔΩ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ» στη διεύθυνση: καθώς και στην εφημερίδα «το βημα» στη διεύθυνση

13 Σ ε λ ί δ α 13 (TEPCO).Στοιχεία για τις έξι μονάδες όπως ισχύς,έτος κατασκευής,προμηθευτές δίνονται στο ακόλουθο πίνακα. Μονάδα Αντιδραστήρες ζέοντος ύδατος Έτος Κατασκευής Ηλεκτρική ισχύς (MW) Προμηθευτής 1 BWR General Electric 2 ΒWR General Electric 3 ΒWR Toshiba 4 ΒWR Hitachi 5 ΒWR Toshiba 6 ΒWR General Electric Πινάκας 3.1 -Στοιχεία για τις έξι μονάδες- ισχύς,έτος κατασκευής,προμηθευτές Οι μονάδες 1-5 είναι τύπου Mark 1,και η μονάδα 6 Mark 2. Στην καρδιά του αντιδραστήρα βρίσκονται οι μεταλλικές ράβδοι, οι οποίες περιέχουν το σχάσιμο υλικό, συνήθως ουράνιο. Το περίβλημα των ράβδων καυσίμου είναι κράμα ζιρκονίου. Μέσα στις ράβδους παράγεται θερμότητα από τις σχάσεις και γύρω από αυτές ρέει νερό, ως ψυκτικό, με σκοπό την απαγωγή της θερμότητας και την παραγωγή ατμού, ο οποίος οδηγείται στη στρόβιλο-γεννήτρια που παράγει το ηλεκτρικό ρεύμα. Η καρδιά βρίσκεται μέσα σε χαλύβδινο δοχείο πίεσης, σχεδιασμένο να αντέχει προδιαγεγραμμένες πιέσεις, που μπορούν να αναπτυχθούν σε περίπτωση ατυχήματος. Η πίεση λειτουργίας είναι τέτοια ( 70 ατμόσφαιρες), ώστε ο ατμός να παράγεται στην καρδιά. Το δοχείο πίεσης της καρδιάς περιέχεται μέσα στο «στεγνό φρέαρ». Πρόκειται για χαλύβδινο δοχείο πίεσης, περιβαλλόμενο από οπλισμένο σκυρόδεμα, το οποίο χρησιμεύει και ως θωράκιση από τις ακτινοβολίες της καρδιάς και έχει βάση από μπετόν. Συνδέεται με σωληνώσεις με το «υγρό φρέαρ», σχήματος δακτυλιοειδούς σωλήνα, γεμάτου κατά το ήμισυ με νερό. Το στεγνό και το υγρό φρέαρ συνιστούν το περίβλημα ασφάλειας, δηλαδή σύστημα εγκλωβισμού των ραδιενεργών προϊόντων της σχάσης, ώστε να μην διαφύγουν στο περιβάλλον, αν συμβεί το μεγαλύτερο δυνατό ατύχημα, δηλαδή Ατύχημα Απώλειας (σημαντικού μέρους) του Ψυκτικού (ΑΑΨ). Το ΑΑΨ αποτελεί τη βάση σχεδιασμού

14 Σ ε λ ί δ α 14 των αντιδραστήρων, διότι αν συμβεί το ΑΑΨ, μεγάλο μέρος του καυσίμου μπορεί να υποστεί τήξη, αν τα επιπλέον συστήματα επείγουσας ψύξης δεν λειτουργήσουν. Το τετηγμένο καύσιμο, ερχόμενο σε επαφή με νερό μπορεί να προκαλέσει έκρηξη ατμού και η πίεση που θα αναπτυχθεί μπορεί να διαρρήξει τα δοχεία, που απομονώνουν την καρδιά από το περιβάλλον και να διασπαρούν έτσι τα ραδιενεργά προϊόντα της σχάσης. Το σύστημα ασφάλειας (και τελικού εγκλωβισμού), σε αυτόν τον τύπο αντιδραστήρα, φέρει το όνομα «σύστημα καταστολής πίεσης» λόγω του τρόπου λειτουργίας του: σε περίπτωση διάρρηξης σωλήνα του ψυκτικού κυκλώματος, νερό και ατμός υψηλής πίεσης ρέει στο στεγνό φρέαρ και αυξάνει την πίεση σε αυτό, με αποτέλεσμα τη ροή ατμού και νερού υψηλής θερμοκρασίας μέσα στο ψυχρό νερό του υγρού φρέατος, με αποτέλεσμα την υγροποίηση των ατμών, και την καταστολή της πίεσης στο στεγνό φρέαρ. Κριτήριο επιλογής αυτού του σχεδιασμού είναι οικονομία κλίμακας, διότι χωρίς το σύστημα καταστολής πίεσης το περίβλημα ασφάλειας θα έπρεπε να είναι πολύ μεγαλύτερο σε όγκο ή να αντέχει σε πολύ μεγαλύτερες πιέσεις, όπως π.χ. συμβαίνει στους Αντιδραστήρες Πεπιεσμένου Ύδατος. Από τις άλλες λειτουργίες ασφάλειας του υγρού φρέατος, θα αναφερθεί εδώ μόνο η εξής: οι αντλίες του «Συστήματος Επείγουσας Ψύξης», σε τέτοιο ατύχημα,

15 Σ ε λ ί δ α 15 αντλούν νερό από το υγρό φρέαρ και το διοχετεύουν στην καρδιά για να αποφευχθεί υπερθέρμανση και τήξη του καυσίμου. Το περίβλημα ασφάλειας περιέχεται σε κτίριο από μπετόν. Υπερκείμενο αυτού, βρίσκεται κτίριο ελαφράς κατασκευής, με τοίχους από μεταλλικά φύλλα, το οποίο περιέχει την πλατφόρμα φόρτωσης των στοιχείων που περιέχουν τις ράβδους του πυρηνικού καυσίμου. Θα το ονομάσουμε εδώ «υπερκείμενο» κτίριο. Αναλωμένα είναι εκείνα τα στοιχεία ράβδων καυσίμου των οποίων η περιεκτικότητα σε σχάσιμο υλικό έχει μειωθεί τόσο πολύ, από τις σχάσεις στην καρδιά, ώστε να μην είναι πλέον χρήσιμα για την παραγωγή ενέργειας. Αυτά απομακρύνονται από την καρδιά και τοποθετούνται σε δεξαμενή νερού, όπου πρέπει να ψύχονται επί έτη, διότι τα ραδιενεργά προϊόντα της σχάσης, τα οποία περιέχουν, εκπέμπουν ακτινοβολίες, η ενέργεια των οποίων μετατρέπεται σε θερμότητα. Σε αυτόν το τύπο αντιδραστήρα, η δεξαμενή αναλωμένου καυσίμου βρίσκεται λίγο πάνω από το ύψος της καρδιάς, έξω από το περίβλημα ασφάλειας και κάτω από την πλατφόρμα φόρτωσης. Τα στοιχεία του αναλωμένου καυσίμου ανυψώνονται με τον γερανό από την καρδιά και μεταφέρονται στη δεξαμενή. Η επιλογή αυτή έγινε με κριτήρια όχι ασφάλειας, αλλά αποδοτικότητας και οικονομίας. Δεν υπάρχει σοβαρό φράγμα μεταξύ δεξαμενής και περιβάλλοντος, υπάρχει μόνο η ελαφρά κατασκευή του υπερκείμενου κτιρίου. Κατά τη στιγμή του ατυχήματος, στις μονάδες,στην κεντρική εγκατάσταση αποθήκευσης και στις δεξαμενές εξαντλημένου καύσιμου υπήρχε ακόλουθους αριθμός των συστάδων καύσιμου Πινάκας 3.2-O αριθμός των συστάδων καύσιμου στις μονάδες,στην κεντρική εγκατάσταση αποθήκευσης και στις δεξαμενές εξαντλημένου καύσιμου Όταν έγινε ο σεισμός οι αντιδραστήρες 4,5 και 6 ήταν εκτός λειτουργίας. Οι αντιδραστήρες 1, 2 και 3 έκλεισαν, όπως προβλεπόταν, με ασφάλεια. Η ψύξη των αντιδραστήρων έπρεπε να συνεχιστεί, με χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας που θα παρείχαν οι προς τούτο προβλεπόμενες ντηζελογεννήτριες και μπαταρίες. Το σύστημα έκτακτης ψύξης λειτούργησε κανονικά επί μισή ώρα. Μέχρι εκείνη τη στιγμή οι αντιδραστήρες οδηγούνταν ομαλά προς ευσταθές κλείσιμο, ακολουθώντας την προβλεπόμενη ομαλή διαδικασία ασφάλειας. Το μεγάλο τσουνάμι που

16 Σ ε λ ί δ α 16 ακολούθησε ύψους 14 μέτρων κατέστρεψε τις ντήζελο γεννήτριες και το τμήμα του συστήματος ψύξης που βρισκόταν, σε υψόμετρο μόλις έξι μέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας. Τα συστήματα ασφάλειας έμειναν χωρίς ρεύμα και οι αντιδραστήρες χωρίς ψύξη, οπότε άρχισε το ατύχημα και στους τρεις αντιδραστήρες. Οι ράβδοι καυσίμου, στους τρείς αντιδραστήρες, γυμνώθηκαν και υπερθερμάνθηκαν. Το υπέρθερμο ζιρκόνιο των ράβδων καυσίμου οξειδώνονταν (καιγόταν) από το οξυγόνο του νερού και απελευθερώνονταν υδρογόνο. Ελεύθερο υδρογόνο κατέληξε στο υπερκείμενο κτίριο, με αποτέλεσμα εκρήξεις στα υπερκείμενα κτίρια των αντιδραστήρων 1, 3 και 2. Οι εκρήξεις διέλυσαν τους τοίχους από μεταλλικά φύλα και αποκάλυψαν και τραυμάτισαν τις δεξαμενές αναλωμένου καυσίμου. Επίσης, από το σεισμό, το τσουνάμι ή τις εκρήξεις, καταστράφηκε, μέρος του συστήματος ψύξης των αντιδραστήρων 1,2 και 3. Οι δεξαμενές του αναλωμένου καυσίμου έχασαν έτσι την ψύξη τους, μέρος των ράβδων γυμνώθηκαν, υπερθερμάνθηκαν, καίγονταν και άρχισε σημαντική διαρροή ραδιενέργειας και από αυτές Οι πιθανές αιτίες της διαρροής υδρογόνου στα υπερκείμενα κτήρια έχουν ως εξής. Όταν η πίεση στο δοχείο πίεσης της καρδιάς και στο περίβλημα ασφάλειας άρχισε να αυξάνεται επικίνδυνα, λόγω των ατμών και του υδρογόνου, το προσωπικό διοχέτευσε αέρια από το περίβλημα ασφάλειας στο περιβάλλον. Μέρος αυτών φαίνεται πως διέρρευσε και συσσωρεύθηκε στο υπερκείμενο κτίριο. Καθώς η πίεση στο περίβλημα ασφάλειας αυξανόταν, το προσωπικό πραγματοποίησε, ορθώς και όπως προβλέπεται, μία ή περισσότερες ελεγχόμενες εκτονώσεις αερίων στην ατμόσφαιρα, συμπεριλαμβανομένου υδρογόνου και ραδιενεργών αερίων, προκειμένου να μειωθεί η πίεση. Οι χειριστές στην Φουκουσίμα, προκειμένου να μειώσουν την εκροή ραδιενεργών αερίων στην ατμόσφαιρα, επέτρεψαν την αύξηση της πίεσης του συστήματος εγκλωβισμού αρκετά πάνω από την πίεση λειτουργίας, οπότε προέκυψε διαρροή αερίων υψηλής πίεσης από το σύστημα εγκλωβισμού στο υπερκείμενο κτίριο. Οι συνέπειες των εκρήξεων είναι πλέον σαφείς: διαρροή ραδιενέργειας στο περιβάλλον από τις δεξαμενές αναλωμένου καυσίμου, βλάβες στον εξοπλισμό ψύξης και ηλεκτροδότησης στις αίθουσες των στρόβιλο γεννητριών, άρα δυσκολία αποκατάστασης επαρκούς ψύξης της καρδιάς, με συνέπεια την επί εβδομάδες, αδυναμία αποκατάστασης ευσταθούς ασφάλειας. Είναι σαφές ότι: οι αντιδραστήρες άντεξαν το μεγάλο σεισμό, έκλεισαν όπως προβλεπόταν και όδευαν ομαλά προς ευσταθές κλείσιμο, το ατύχημα προέκυψε από το εξαιρετικά μεγάλο τσουνάμι, για το μέγεθος του οποίου δεν είχαν λάβει μέτρα ασφάλειας, ως όφειλαν στο συγκεκριμένο σταθμό υπήρχαν απαράδεκτες ελλείψεις, όντως δαπανηρών, εγκαταστάσεων ασφάλειας προτεραιότητα της TEPCO υπήρξε το κέρδος, μέχρι βαθμού αβελτηρίας, εις βάρος της ασφάλειας η ρυθμιστική αρχή απεδείχθη, τουλάχιστον, ανεπαρκής και ενώ οι αντιδραστήρες είναι τεχνολογίας και προδιαγραφών που ίσχυαν προ πενήντα ετών, στη Φουκουσίμα δεν προέβησαν, ως όφειλαν, στις εξαιρετικά σημαντικές βελτιώσεις της ασφάλειας αντίστοιχων αντιδραστήρων, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν σε άλλες χώρες, όπως π.χ. στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ.

17 Σ ε λ ί δ α Διαφορές με το Τσερνομπίλ Τα ατυχήματα της Φουκουσίμα και του Τσερνομπίλ έχουν μεγάλες διαφορές που αφορούν Κατασκευαστική,μηχανική και λειτουργική διάφορα Πρώτη διάφορα αφορά των τύπο του αντιδραστήρα.στην Φουκουσίμα αυτός είναι Western Light Water Reactors Βoiling Water Reactors και στη Τσερνομπίλ ήταν RMBK Στους αντιδραστήρες ελαφρού ύδατος το νερό λειτουργεί ως επιβραδυντής καθώς και ως ψυκτικό της καρδιάς, ενώ στον RMBK του Τσερνομπίλ το ψυκτικό είναι νερό,και ως επιβραδυντής χρησιμοποιείται γραφίτης. Στο BWR της Φουκουσίμα, υπάρχει το δοχείο εγκλωβισμού που είναι από χάλυβα - περίπου έξι εκατοστά σε πάχος ουσιαστικά ένα μεγάλο δοχείο που περιέχει τον πυρήνα. Στον αντιδραστήρα του Τσερνομπίλ, δεν υπήρχε δοχείο εγκλωβισμού. Η επόμενη μεγάλη διάφορα είναι ότι στο κτίριο του αντιδραστήρα βρίσκονται επισης και οι δεξαμενές αναλωμένου καυσίμου, που δεν υπάρχουν μέσα στο κτίριο του αντιδραστήρα της Τσερνόμπιλ. Στους αντιδραστήρες,με ψυκτικό νερό,υπάρχει ένας μηχανισμός αντίδρασης, γνωστός ως «επίδραση κενού» 7 και αντίστοιχος συντελεστής αντιδραστικότητας ονομάζεται συντελεστής κενού.αύξηση της ροής νετρονίων,κατά συνέπεια αύξηση και της ισχύος του αντιδραστήρα,προκαλεί αύξηση του όγκου των φυσαλίδων ατμού,προκαλεί δηλαδή μείωση της πυκνότητας του ψυκτικού(αύξηση του «κενού»).η μείωση της πυκνότητας του ψυκτικού,προκαλεί μείωση των απορροφήσεων νετρονίων στο ψυκτικό,άρα αύξηση της αντιδραστικότητας,άρα περαιτέρω αύξηση της ροής νετρονίων. Στους ΒWR αντιδραστήρες όπως ήδη αναφέραμε το ψυκτικό λειτούργει και ως επιβραδυντής,όποτε η μείωση της πυκνότητας του συνεπάγεται μείωση της ικανοτάτας επιβράδυνσης,άρα μείωση της αντιδραστικότητας. Αυτό συνιστά αρνητική συμβολή στο συντελεστή αντιδραστικότητας (αν αυξηθεί θερμοκρασία για οποιοδήποτε λόγο, η αντίδραση επιβραδύνεται ).Στους αντιδραστήρες στους οποίους ο επιβραδυντής είναι διαφορετικός από το ψυκτικό η συμβολή του ψυκτικού στην επιβράδυνση των νετρονίων είναι ασήμαντη, κατά συνέπεια,αυτοί έχουν θετικό συντελεστή αντιδραστικότητας του κενού. Στο RΜΒΚ σε χαμηλές ισχείς (π.χ. λιγότερο από 700 MW th ) υπάρχει ισχυρά θετική ανάδραση κενού. 7 Βασίζεται στο βιβλίο, Μ. Αντωνόπουλος Ντόμης, «Εισαγωγή στην πυρηνική τεχνολογία»,ζητη,θεσσαλονίκη 2005

18 Σ ε λ ί δ α 18 Τσερνόμπιλ Εικόνα 3.2 Σχηματικό διάγραμμα αντιδραστήρα RMBK του Τσερνομπίλ Αίτια του ατυχήματος, πηγες ραδιενέργειας και η χρονική διάρκεια του ατυχήματος Τσερνόμπιλ 1. Αίτια Σοβαρό λάθος σχεδιασμού -μεγάλη θετική ανάδραση κενού σε χαμηλές ισχείς (ευάλωτος σε λανθασμένους χειρισμούς, όπως αυτοί του ατυχήματος) Ελλιπής εκπαίδευση του προσωπικού δεν είχε επαρκή γνώση της σοβαρότητας αυτού του λάθους σχεδιασμού δεν γνώριζε ότι το πείραμα θα μπορούσε να οδηγήσει σε τέτοια εκρηκτική κατάσταση δεν αντελήφθησαν πολλά σήματα που υπεδείκνυαν πορεία προς αστάθεια Έλλειψη παιδείας ασφάλειας παραβίασαν επανειλημμένα τις προδιαγεγραμμένες διαδικασίες ασφάλειας έθεσαν εκτός λειτουργίας τα αυτόματα συστήματα ασφάλειας

19 Σ ε λ ί δ α 19 παρά τους ρητούς κανονισμούς, απέσυραν το σύνολο σχεδόν των ράβδων ελέγχου οπότε: όταν τελικά αντελήφθησαν ότι επιβαλλόταν SCRAM, δεν υπήρχε χρόνος 2. Διάρκεια Οι εκροές συνεχίστηκαν για 3περίπου εβδομάδες, όμως οι μεγάλες εκροές έγιναν σε σχετικά μικρό χρονικό διάστημα των πρώτων μερών 3.Πηγες ραδιενέργειας Ένας αντιδραστήρας Φουκουσίμα 1. Αίτια 8 Το ατύχημα προέκυψε από το εξαιρετικά μεγάλο τσουνάμι, για το μέγεθος του οποίου δεν είχαν λάβει μέτρα ασφάλειας, ως όφειλαν Στο συγκεκριμένο σταθμό υπήρχαν απαράδεκτες ελλείψεις, όντως δαπανηρών, εγκαταστάσεων ασφάλειας Η ρυθμιστική αρχή απεδείχθη, τουλάχιστον, ανεπαρκής 2. Διάρκεια Οι μεγαλύτερη ποσότητα της ραδιενέργειας εκλύθηκε στις πρώτες 5 εβδομάδες 3. Πηγες ραδιενέργειας Ραδιενεργά αέρια από 3 αντιδραστήρες και 4 δεξαμενές αναλωμένου καυσίμου 8 Βασίζεται στην ανάλυση της NISA Causes and Countermeasures: The Accident at TEPCO s Fukushima Nuclear Power Stations.Masaya Yasui Deputy Director General, Nuclear Safety Regulation Reform Ministry of Economy, Trade and Industry (METI) March, 2012 η οποία δημοσιεύθηκε στην διεύθυνση

20 Σ ε λ ί δ α Σύνοψη των επιπτώσεων του ατυχήματος Φουκουσίμα στο περιβάλλον στην Ιαπωνία, ένα χρόνο μετά από το ατύχημα 9 Το ατύχημα που έχει συμβεί στο εργοστάσιο της Fukushima Daiichi στις 11 Μαρτίου οδήγησε στην απελευθέρωση ραδιενεργών ουσιών στο περιβάλλον Στην ατμόσφαιρα, με τη μορφή των ραδιενεργών αερίων ή πολύ μικρών ραδιενεργών σωματιδίων διεσπαρμένων στον αέρα (αεροζόλ), εκ των οποίων ένα μέρος έπεσε στην επιφάνεια του εδάφους, και σχημάτισε εναποθέσεις ραδιενεργών υλικών. Στο θαλασσινό περιβάλλον, άμεσα, με τη μορφή υγρής έκλυσης στη θάλασσα και έμμεσα λόγω του νέφους πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας δηλαδή από τα ραδιενεργά αεροζόλ που διασπείρονταν πάνω από τον ωκεανό Ραδιενεργές εκλύσεις στον αέρα Τρέχουσες εκτιμήσεις της IRSN, η οποίες πρέπει ακόμη να θεωρούνται πρόχειρες, είναι οι εξής: Απελευθέρωση από τα ευγενή αέρια: PBQ (petabecquerels = Bq) (της ίδιας τάξης μεγέθους όπως το ατύχημα του Τσερνομπίλ), που αποτελείται κυρίως από ξένον-133 ( 133 Xe, ημιζωής 5.3 ημέρες) Απελευθέρωση του ραδιενεργού ιωδίου: 408 PBQ (περίπου δέκα φορές λιγότερο από το ατυχήμα του Τσερνομπίλ), συμπεριλαμβανομένων 197 PBQ του ιωδίου-131 ( 131 I, ημιζωής 8 ημέρες) και 168 PBQ του ιωδίου-132 ( 132 I, χρόνος ημιζωής 2,3 ώρες) Απελευθέρωση του ραδιενεργού τελλουρίου: 145 PBq, συμπεριλαμβανομένων 108 PBq του τελλουρίου-132 ( 132 Te, χρόνος ημιζωής 3,2 ημέρες) με το προϊόν διάσπασης του, το ιώδιο-132, 12 PBq του τελλουρίου-129m ( 129m Te, χρόνος ημιζωής 33,6 ημέρες) με το προϊόν διάσπασης του - τελλουρίο-129 ( 129 Te, χρόνος ημιζωής 1,2 ώρες, η αρχική έκλυση υπολογίζεται σε 8 PBQ) Απελευθέρωση του ραδιενεργού καισίου: 58 PBq (περίπου τρεις φορές μικρότερη από αντίστοιχη του ατυχήματος του Τσερνομπίλ), συμπεριλαμβανομένων 9 Βασίζεται στην ανάλυση της IRSN,Summary of the Fukushima accident's impact on the environment in Japan, one year after the accident, 28 February 2012,η οποία δημοσιεύθηκε στην διεύθυνση

21 21 PBq του καισίου-137 (137Cs, χρόνος ημιζωής 30 χρόνια), 28 PBq του καισίου-134 (134 Cs, χρόνος ημιζωής 2,1 χρόνια) 9,8 PBq του καισίου-136 (136Cs, ημιζωής 13,2 ημέρες) Σ ε λ ί δ α 21 Για τα υπόλοιπα ραδιονουκλίδια που απελευθερώθηκαν (38) εκτιμάται πως αποτέλεσαν λιγότερο από το 0,5% του συνόλου ραδιενεργών ουσιών που εκλυθήκαν στην ατμόσφαιρα (29 PBQ). Στο ιαπωνικό περιβάλλον μόνο μερικά από αυτά τα ραδιονουκλίδια έχουν πράγματι ανιχνευτεί, και μάλιστα, σε χαμηλή ποσότητα. Ειδικότερα, το πλουτώνιο το οποίο απελευθερώθηκε κατά τη διάρκεια του ατυχήματος (που η παρουσία του επιβεβαιώθηκε βάση της ισοτοπικής διαμόρφωσης του) μετρήθηκε στις εναποθέσεις στα βορειοδυτικά του εργοστάσιο της Fukushima Daiichi, αλλά σε πολύ χαμηλά επίπεδα που κατέστησαν δύσκολη τη διάκριση του από το πλουτώνιο που εκλύθηκε από δοκιμές πυρηνικών όπλων Ατμοσφαιρική διασπορά των εκλύσεων Το 2011, μετά τις πρώτες εκτιμήσεις που πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια της έκτακτης ανάγκης, η IRSN ανέπτυξε ένα ακριβέστερο μοντέλο της ατμοσφαιρικής διασποράς των εκλύσεων που προκλήθηκαν από το ατύχημα, χρησιμοποιώντας τις επικαιροποιημένες εκτιμήσεις έκλυσης και την ερμηνεία των μετεωρολογικών στοιχείων και των αποτελεσμάτων των μετρήσεων από τον ρυθμό ατμοσφαιρικής δόσης στην Ιαπωνία. Το μοντέλο αυτό παρέχει την αναγνώριση των διαφόρων φάσεων της ρύπανσης του αέρα σε περιφερειακή και τοπική κλίμακα: -οι πρώτες εκλύσεις που έγιναν μεταξύ 12 και 14 Μαρτίου κυρίως διαδόθηκαν προς τον βορρά, κατά μήκος των ανατολικών ακτών του νησιού Honshu, και στη συνέχεια βορειοανατολικά και ανατολικά, πάνω από τον Ειρηνικό ωκεανό.

22 Σ ε λ ί δ α Μοντέλο, σε περιφερειακή κλίμακα, της ατμοσφαιρικής δόσης που προκύπτει από την ατμοσφαιρική διασπορά των εκπομπών από το ατύχημα Φουκουσίμα μεταξύ 12 και 14 Μαρτίου (εκτός της συμβολής της ραδιενεργής εναπόθεσης - IRSN LDX μοντέλο) Αυτές οι εκλύσεις είχαν πιθανότατα μικρό αντίκτυπο στην Ιαπωνία, εκτός βέβαια από το άμεσο, βόρεια του κατεστραμμένου εργοστασίου (αύξηση του ρυθμού δόσης εντοπίστηκε στις 12 Μαρτίου Minamisoma) 3.4 Μοντέλο σε τοπική κλίμακα της ατμοσφαιρικής δόσης που προκύπτει από την ατμοσφαιρική διασπορά των εκπομπών από το ατύχημα στην Φουκουσίμα κατά τη διάρκεια της ημέρας της 12ης Μαρτίου (εκτός από τη συμβολή ραδιενεργής εναπόθεσης - IRSN LDX μοντέλο) -Στις 15 και 16 Μαρτίου, οι εκλύσεις του αντιδραστήρα 2 διασκορπίστηκαν στο ιαπωνικό έδαφος, ενώ οι μετεωρολογικές συνθήκες μεταβάλλονταν ραγδαία. Οι πρωινές εκλύσεις θεωρήθηκε ότι μετακινήθηκαν σε μια πιο νότια κατεύθυνση, κατά

23 Σ ε λ ί δ α 23 μήκος της ακτής, ενώ οι εκλύσεις κατά τη διάρκεια της νύχτας της 15ης και 16ης Μαρτίου μετακινήθηκαν προς τα βορειοδυτικά, συναντώντας μια έντονη βροχόπτωση κινούμενη προς την αντίθετη κατεύθυνση. 3.5Μοντέλο σε τοπική κλίμακα της ατμοσφαιρικής δόσης που προκύπτει από την ατμοσφαιρική διασπορά των εκπομπών από το ατύχημα στην Φουκουσίμα κατά τη διάρκεια της ημέρας της 15ης Μαρτίου (εκτός από τη συμβολή ραδιενεργής εναπόθεσης - IRSN LDX μοντέλο). -Στις 16 Μαρτίου και κατά τη διάρκεια των ημερών που ακολούθησαν, οι απελευθερώσεις διασκορπίστηκαν προς τα ανατολικά, πάνω από τον Ειρηνικό, αποφεύγοντας την πλειοψηφία της ιαπωνικής γης. 3.6Μοντέλο σε περιφερειακή κλίμακα της ατμοσφαιρικής δόσης που προκύπτει από την ατμοσφαιρική διασπορά των εκπομπών από το ατύχημα στη Φουκουσίμα το απόγευμα της 16ης και 19ης Μαρτίου (εκτός από τη συμβολή ραδιενεργής εναπόθεσης - IRSN LDX μοντέλο, απεικονίζοντας τη δεύτερη φάση διασποράς πάνω από τον Ειρηνικό )

24 Σ ε λ ί δ α 24 -Ανάμεσα σ το απόγευμα της 20ης και της 23ης Μαρτίου, οι εκλύσεις διασκορπίστηκαν και πάλι πάνω από ιαπωνικό έδαφος. Μετά την 23η Μαρτίου, το ραδιενεργό νέφος του μολυσμένου αέρα μετακινήθηκε προς τον Ειρηνικό, και οι εκλύσεις στη συνέχεια ήταν πολύ μικρές για να προκαλέσουν μια σημαντική αύξηση της ραδιενέργειας του εδάφους. 3.7Μοντέλο σε περιφερειακή κλίμακα της ατμοσφαιρικής δόσης που προκύπτει από την ατμοσφαιρική διασπορά των εκπομπών από το ατύχημα στη Φουκουσίμα το απόγευμα της 21ης και 22ης Μαρτίου (εκτός από τη συμβολή της ραδιενεργής εναπόθεσης - IRSN LDX μοντέλο, απεικονίζοντας τη δεύτερη φάση ρύπανσης του αέρα στο νησί Honshu.) Οι διάφορες φάσεις ρύπανσης του αέρα που περιγράφονται από το μοντέλο που δημιουργήθηκε από την IRSN είναι συνεπείς με την σειρά μετρήσεων του ρυθμού δόσης που ελήφθησαν από τους αισθητήρες που εγκαταστάθηκαν σε ιαπωνικό έδαφος, όπως φαίνεται στο παρακάτω γράφημα. Αυτό το γράφημα δείχνει επίσης ότι μετά από κάθε επεισόδιο της ραδιενεργού ρύπανσης του αέρα, το ποσοστό δόσης παραμένει υψηλότερο από ό, τι πριν, λόγω της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τις ραδιενεργές εναποθέσεις.

25 Σ ε λ ί δ α Χρονοσειρές του μετρουμένου ρυθμού δόσης στο Ibaraki-Δείχνουν την επικάλυψη της φάσης απελευθέρωσης με την φάση της εναπόθεσης στο ατύχημα της Φουκουσίμα. 1.Ατμοσφαιρική δόση πριν από το ατύχημα 2.Πρώτη φάση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης 3. Επίπεδο δόσης που προκλήθηκε από τις ραδιενεργές εναποθέσεις της πρώτης φάσης. 4. Δεύτερη φάση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης 5. Επίπεδο δόσης που προκλήθηκε από τις ραδιενεργές εναποθέσεις των φάσεων που ακολούθησαν Ρύπανση της ξηράς από ραδιενεργή εναπόθεση Στην πορεία των συμβάντων της ρύπανσης του αέρα, ένα μέρος ραδιονουκλιδιων διασπαρμένων στων αέρα στην μορφή πολύ μικρών σωματιδίων (aerosols)ή διαλυόμενων αέριων (το κλάσμα του ραδιενεργού ιωδίου) εναποτέθηκε στην επιφάνεια του εδάφους. Η πηγή αυτόν των εναποθέσεων είναι δυο συμπληρωματικές διαδικασίες οι οποίες απεικονίζονται παρακάτω.

26 Σ ε λ ί δ α Το σχήμα απεικονίζει το σχηματισμό των ξηρών και των υγρών εναποθέσεων κατά την ατμοσφαιρική διασπορά ραδιενεργών ουσιών Ξηρές εναποθέσεις σχηματίζονται σε όλες τις επιφάνειες που έρχονται στη επαφή με των ρυπασμένο αέρα ανεξάρτητα από τη φύση και τον προσανατολισμό τους(οριζόντιο,κατακόρυφο ή ανεστραμμένο).μέγεθος αυτών των ξηρών εναποθέσεων εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ραδινουκλιδιων στον αέρα στο επίπεδο του εδάφους και από την διάρκεια της ρύπανσης του αέρα. Υγρές εναποθέσεις σχηματιστήκαν στις περιοχές ξηράς οπού βροχόπτωση(βροχή ή χιόνι) παρήχθη κατά τη διασπορά του ραδιενεργού νέφους. Αυτές οι εναποθέσεις πρόεκυψαν από την μεταφορά ραδιενεργών σωματιδίων ή διαλυόμενων αέριων με τα σταγονίδια του νερού που κινούνταν στων αέρα. Η κατανομή της ρύπανσης στις επιφάνειες του εδάφους με υγρές εναποθέσεις είναι αναπόφευκτα μεταβαλλόμενη σε μικρές αποστάσεις λόγω της ροής του νερού από την βροχή(ή από λιώσιμο του χιονιού)στην επιφάνια ή λόγω της διήθησης του από το έδαφος. Αυτές οι εναποθέσεις οδήγησαν στην ρύπανση Ιαπωνικής ξηράς η όποια παρέμεινε και μετά το πέρας του ραδιενεργού νέφους. Δυο είναι οι σημαντικότερες συνέπειες αυτών των εναποθέσεων. Μόνιμη αύξηση του επίπεδου τις εξωτερικής δόσης λόγο της γ ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ραδιονουκλίδια των αποθεμάτων. Η δόση αυτή μειώνεται σταδιακά με το χρόνο λόγω της διάσπασης ραδιονουκλιδίων. Άμεση καιμεταχρονισμένη ρύπανση γεωργικών προϊόντων. Ως δείκτης αναφοράς (μέτρο) της ρύπανσης εδαφών έχει διεθνώς επιλεγεί το Cs-137,διότι ο μεγάλος χρόνος ημιζωής του (t 1/2 = 30 y,μακροχρόνιος ρύπος) το καθιστά τον σημαντικότερο,στην πράξη τον μοναδικό αξιόλογο ρύπο από αυτούς που εναποτέθηκαν στα εδάφη. Επί πλέον αυτού,η μέτρηση του είναι σχετικά εύκολη. Περιοχή θεωρείται ρυπασμένη αν η εναπόθεση Cs-137 είναι μεγαλύτερη από 37 kbq/m 2.

27 Σ ε λ ί δ α 27 Τα βραχύβια ραδιοϊσότοπα,όπως το Ι-131 είναι σημαντικά για το περιβάλλον και την υγεία λίγες μόνον εβδομάδες μετά την άφιξη του νέφους και την εναπόθεση των ρύπων σε μια περιοχή.στο διάσημα αυτό η κυρία οδός έκθεσης του ανθρώπου είναι η κατανάλωση φυτικών προϊόντων, στην επιφάνια των οποίων έχουν εναποτεθεί τα ραδιονουκλίδια,και η κατανάλωση γάλακτος και κρέατος από αγελάδες,πρόβατα κλπ που τρέφονται με ρυπασμένες ζωοτροφές (π.χ. γρασίδι).μερικές εβδομάδες μετά τα βραχύβια ραδιονουκλίδια εξαφανίζονται με τη ραδιενεργό διάσπαση του και παύουν να αποτελούν ραδιενεργό ρύπανση του περιβάλλοντος και των τροφίμων. Το Ι-131,που έχει χρόνο ημιζωής 8,08 μέρες,μετά από 11 χρόνους ημίζοης,δηλαδή μετά από 90 μέρες,έχει πρακτικά εξαφανισθεί,αφού η αρχική του ποσότητα έχει μειωθεί περισσότερο από εκατό χιλιάδες φορές. Το παρακάτω γράφημα παρουσιάζει τις εκτιμήσεις της IRSN για την επιφανειακή ζώνη του ρυπασμένου ιαπωνικού εδάφους, ως συνάρτηση του επιπέδου ρύπανσης με το καίσιο-137. Στα ίδια επίπεδα ρύπανσης, οι ρυπασμένες επιφανειακές ζώνες στην Ιαπωνία είναι σαφώς μικρότερες από εκείνες του ρυπασμένου εδάφους γύρω από το Τσερνομπίλ, πράγμα το οποίο εξηγείται με το γεγονός ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των εκλύσεων από το ατύχημα του Φουκουσίμα διασπάρθηκε πάνω από τον Ειρηνικό. Εκτιμάται πως στην Ιαπωνία υπάρχουν περίπου 600 τετραγωνικά χιλιόμετρα εδάφους στα οποία η εναπόθεση του καισίου-137 είναι μεγαλύτερο από 600,000 Bq/m2 (συμπεριλαμβανόμενου του τμήματος εντός ζώνης των 20 χμ.). Συγκρινόμενη με τα τετραγωνικά χιλιόμετρα γύρω από το Τσερνομπίλ, η περιοχή αυτή είναι 20 φορές μικρότερη Το ποσοστό της περιοχής επιφάνειας υπό την επίδραση εναποθέσεων του καισίου- 137 ως συνάρτηση της ποσότητας αυτών των εναποθέσεων ( με την προϋπόθεση ότι οι εναποθέσεις στη ζώνη των 9 χμ. είναι μεγαλύτερες).

28 Σ ε λ ί δ α 28 4.Εναπόθεση του ιωδίου και καισίου Σύμφωνα με τις μετρήσεις του Ιαπωνικού M.E.X.T 3,10, τις οποίες παρακολουθήσαμε στην ιστοσελίδα της από την μέρα του ατυχήματος μέχρι και το τέλος Φεβρουαρίου 2012,στο πινάκα 4.1,παρουσιάζουμε τις τιμές εναπόθεσης για τους πρώτους δυο μήνες μετά το ατύχημα, στην περιφέρεια Ibaraki(τον Μάιο οι ποσότητες ήταν πολύ μικρές ).Στην Ιμπαράκι, που βρίσκεται σε απόσταση 110 χιλιομέτρων από το σημείο του ατυχήματος, καταγράφηκε μεγάλη ποσότητα ιωδίου και καισίου όπως φαίνεται στους πίνακες παρακάτω. Διαλέξαμε να παρουσιάσουμε την περιφέρεια αυτή επειδή στην περιφέρεια τις Φουκουσίμα λείπουν οι μετρήσεις του Ιωδίου. Μάρτιος I Cs Απρίλιος I Cs Απρίλιος I Cs Πίνακας 4.1 Εναποθέσεις από τις 19 Μάρτιου μέχρι τις 30 Απριλίου στο Ιμπαρακι Βq/m 2 Ibaraki Σύνολο I Cs Πίνακας 4.2 Συνολική εναπόθεση του Cs-137 I-131 από τις 19 Μάρτιου μέχρι τις 30 Απριλίου στο Ιμπαρακι Βq/m

29 Σ ε λ ί δ α 29 Χρησιμοποιώντας τις τιμές από τον πινάκα 4.1 δημιουργήσαμε τα παρακάτω διαγράμματα για την εναπόθεση του ιωδίου και καισίου,οπού στον οριζόντιο άξονα έχουμε τις μέρες και στο κατακόρυφο τις μετρούμενες τιμές της εναπόθεσης. Διάγραμμα 4.1-Οι τιμές της εναπόθεσης Ι-131 στο Ibaraki μετρούμενες τιμές τις μέρες αυτές η εναπόθεση του I-131 ήταν μην ανιχνεύσιμη

30 Σ ε λ ί δ α 30 Διάγραμμα 4.2-Οι τιμές της εναπόθεσης Cs-137 στο Ibaraki μετρούμενες τιμές τις μέρες αυτές η εναπόθεση του Cs-137 ήταν μην ανιχνεύσιμη Στα διαγράμματα 4.1 και 4.2 φαίνεται ότι μεγάλες εναποθέσεις, ως αποτέλεσμα μεγάλων εκροών, έγιναν μερικές μέρες μετά από το ατύχημα,συγκεκριμένα από τις Μάρτιου. Μετά τις 20 Απριλίου, οι μετρούμενες ποσότητες εναπόθεσης γίνονται αρκετά μικρές, της τάξης των μερικών δεκάδων Bq/m 2. Αθροίσαμε για καθε περιοχή της διαθέσιμες τιμές εναπόθεσης.στο πινάκα 4.3 παρουσιάζονται τα άθροισματα των διαθέσιμων τιμών εναπόθεσης τους πρώτους τρεις μήνες μετά το ατύχημα, σε όλες της περιφέρειες της Ιαπωνίας, όπως και τον λόγο των συνολικών εναποθέσεων Ι-131 προς Cs-137

31 Σ ε λ ί δ α 31 Πόλη Ι-131 Cs-137 Λόγος Ι-131/Cs-137 Hokkaido(Sapporo) Aomori(Aomori) Iwate(Morioka) Akita(Akita) Yamagata(Yamagata) Fukushima Ibaraki(Hitachinaka) Tochigi(Utsunomiya) Gunma(Maebashi) Saitama(Saitama) Chiba(Ichihara) Tokyo(Shinjuku) Kanagawa(Chigasaki) Niigata(Niigata) Toyama(Imizu) Ishikawa(Kanazawa) Fukui(Fukui) Yamanashi(Kofu) Ngano(Nagano) Gifu(Kakamigahara) Shizuoka(Omaezaki) Aichi(Nagoya) Mie(Yokkaichi) Shiga(Otsu) Kyoto(Kyoto) Osaka(Osaka) Hyogo(Kobe) Nara Wakayama(Wakayama) Tottori(Tohhaku) Shimane(Matsue) Okayama(Okayama) Hiroshima(Hiroshima) Yamaguchi(Yamaguchi) Tokushima(Tokushima) Kagawa(Takamatsu) Ehime(Yawatahama) Kochi(Kochi) Fukuoka(Dazaifu) Saga(Saga) Nagasaki(Ohmura) Kumamoto(Uto) Oita(Oita) Miyazaki(Miyazaki) Kagoshima(Kagoshima) Okinawa(Nanjo) / / Πίνακας 4.3 Εναποθέσεις Cs-137 (Bq/m 2 )και I-131 (Bq/m 2 )σε διάφορες περιφέρεις της Ιαπωνίας

32 Σ ε λ ί δ α 32 Υπάρχει πολύ μεγάλη διακύμανση τιμών της εναπόθεσης στης διάφορες περιοχές. Παραδείγματος χάριν στην Kagoshima είναι 0.76 Bq/m 2 του Cs-137,ενώ στην Fukushima Bq/m 2 του Cs-137,και στο Ibaraki είναι Bq/m 2 του Cs-137.Αυτό είναι αναμενόμενο καθώς η εναπόθεση εξαρτάται από την απόσταση από την Φουκουσίμα,από τις καιρικές συνθήκες που επηρέαζαν την συνολική διασπορά του νέφους και από τις τοπικές καιρικές συνθήκες (π.χ. βροχόπτωση ) όταν το ραδιενεργό νέφος βρισκόταν πάνω από την περιοχή. Ο λόγος των συνολικών εναποθέσεων Ι-131 προς Cs-137 παρουσιάζει τεράστιες διάφορες,παραδείγματος χάριν στο Iwate είναι ενώ στο Tochigi είναι Και αυτό είναι αναμενόμενο διότι ο λόγος αυτός εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, μεταξύ των οποίων ο χρόνος της μέτρησης,δεδομένου ότι ο χρόνος ημιζωής του Ι-131 είναι t 1/2 =8.08 d,ενώ του Cs-137 είναι t 1/2 =30 y. 5.Εναπόθεση Cs-137 ως συνάρτηση της απόστασης Εκτιμήθηκαν οι αποστάσεις των διαφόρων περιφερειών από το εργοστάσιο της Φουκουσίμα.Στο πινάκα 5.1 παρουσιάζονται οι αποστάσεις των περιφερειών οπού,σύμφωνα με τις μετρήσεις της ΜΕΧΤ, μέχρι το τέλος Μάιου, το άθροισμα των διαθέσιμων τιμών εναπόθεσης είναι μεγαλύτερη από 1,4 kbq/m 2 Περιφέρεια Απόσταση km Cs-137 (kbq/m 2 ) Fukushima Ibaraki Yamagata Tochigi Saitama Gunma Chiba Tokyo Kanagawa Iwate Πινάκας 5.1 Περιφέρειες της Ιαπωνίας με εναπόθεση μεγαλύτερη από 1,4 kbq/m 2 και οι αντίστοιχες απόστασεις σημείων μέτρησης από το εργοστάσιο της Φουκουσίμα Το διάγραμμα 5.1 παρουσιάζει την συνολική εναπόθεση για της διάφορες αποστάσεις χ από το εργοστάσιο στην Φουκουσίμα, συμφώνα με τις τιμές του πινάκα Π3. Έστω

33 Σ ε λ ί δ α 33 ότι Dep( x) είναι η συνολική εναπόθεση της Cs-137 ως συνάρτηση της απόστασης χ.η Dep( x) προσεγγίζει αρκετά εκθετική μείωση με την απόσταση χ. Έγινε γραμμική προσαρμογή log D ( x) ax b με τη μέθοδο προσαρμογής ελαχίστων τετραγώνων ( least squares fit). Αυτή παρουσιάζεται ως ευθεία γραμμή στο διάγραμμα. Ορίζουμε απόσταση υποδιπλασιασμού την απόσταση x 1 στην οποία 2 υποδιπλασιάζεται η εναπόθεση. Δηλαδή,αν D ( x ) είναι εναπόθεση σε απόσταση x,τότε Dep ( x1/2 ) 1 D (0) 2 ep Από την γραμμική προσαρμογή προκύπτει ep 10 ep D D ep ep ( x) (0) x h e Οπότε η απόσταση υποδιπλασιασμού προκύπτει x1/ km

34 Σ ε λ ί δ α 34 Διάγραμμα 5.1- γραμμική προσαρμογή συνολικής εναπόθεσης Cs-137 ως συνάρτηση της απόστασης χ, συμφώνα με το πινάκα Π3 Στην ανάλυση που παρουσιάστηκε στο Journal of Environmental Radioactivity 4 δίνονται η μετρούμενες τιμές τις εναπόθεσες (kbq/m 2 )στα σημεία που βρίσκονται εντός της ακτίνας των 70 χλμ από το εργοστασίου της Φουκουσίμα. Για κάθε από το 49 σημεία που δίνονται αναφέρουν ακριβός το γεωγραφικό πλάτος και το γεωγραφικό μήκος. Χρησιμοποιώντας αυτά,υπολογίσαμε την απόσταση από το εργοστάσιο. Πρέπει να επισημανθεί ότι οι δειγματοληψία έγινε στης 20 Απριλίου.

35 Σ ε λ ί δ α 35 Σημείο Απόσταση 58,8 57,5 54,5 56,6 62,36 57,26 53,25 52,39 59,2 52,24 42,54 38,75 14,53 Cs ,7 31,1 30,6 76,4 126,8 99,3 427,3 1759,2 37,1 73,8 70,9 86,6 86,5 Σημείο Απόσταση 43,57 47,19 56,17 66, ,37 63,37 67,25 69,1 65,37 63,09 62,28 Cs ,4 4641,9 483,5 226,7 34,5 180,4 20,9 72,5 34,1 22,6 53,9 158,7 Σημείο Απόσταση 59,18 55,59 50,3 45,37 45,48 51,05 16,89 16,86 16,78 17,94 43,15 43,28 Cs , ,9 792,8 920,2 1924,8 234,1 293,9 5809,1 645,1 9692,2 2315,4 Σημείο Απόσταση 49,37 52,12 53,86 57,26 58,79 52,86 49,95 20,07 43,53 22,4 33,39 51,19 Cs ,7 105,1 259,7 35, ,8 251,9 3750, ,3 1539, ,2 Πινάκας τιμές τις εναπόθεσες στης 20 Απριλίου (kbq/m 2 )στα σημεία εντός της ακτίνας των 70 χλμ του εργοστασίου Φουκουσίμα και η αντίστοιχη απόσταση του σημείου από το εργοστάσιο Οι τιμές του πινάκα 5.1 παρουσιάζονται στο παρακάτω διάγραμμα (λογαριθμική κλίμακα)

36 Σ ε λ ί δ α 36 Διάγραμμα 5.2 -Τιμές τις εναπόθεσες στης 20 Απριλίου (kbq/m2) ως συνάρτηση της απόστασης χ, συμφώνα με το πινάκα 5.2 Μετά,πήραμε τις μέσες τιμές σε κάθε 10 χιλιόμετρα,και τις ενώσαμε με τις τιμές που προσφέρει η ΜΕΧΤ(πινάκας Π3) Έγινε γραμμική προσαρμογή log D ( x) ax b 10 ep με τη μέθοδο προσαρμογής ελαχίστων τετραγώνων ( least squares fit). Αυτή παρουσιάζεται ως ευθεία γραμμή στο διάγραμμα.

37 Σ ε λ ί δ α 37 Διάγραμμα Γραμμική προσαρμογή τις συνολικής εναπόθεσης Cs-137 (kbq/m 2 ) αποτέλεσμα της ένωσης μετρήσεων της ΜΕΧΤ και της Journal of Environmental Radioactivity 4, περνώντας μέσες τιμές σε κάθε 10 χλμ Από την γραμμική προσαρμογή προκύπτει D D ep ep ( x) (0) x h e 35,71 Οπότε η απόσταση υποδιπλασιασμού προκύπτει x1/2 24,7km Αν πάρουμε τις μέγιστες τιμές αντί των μέσων τιμών, τα αποτελέσματα μεταβάλλονται ασήμαντα και προκύπτει η απόσταση υποδιπλασιασμού x1/ km

38 Σ ε λ ί δ α 38 Διάγραμμα Γραμμική προσαρμογή τις συνολικής εναπόθεσης Cs-137 (kbq/m2) αποτέλεσμα της ένωσης μετρήσεων της ΜΕΧΤ και της Journal of Environmental Radioactivity 4 λαμβάνοντας μέγιστεςτιμές σε κάθε 10 χλμ 6.Κατανομή σε βάθος στο έδαφος Στην ερευνά του που έκανε Aya SAKAGUCHI,Hiroshima University.Radiological situation in Fukushima. Result of radio Cs mapping in Fukushima pref. IAEA Technical Contract No: καταλήξανε στο παρακάτω διάγραμμα για την κατανομή του καισίου μέσα στο έδαφος. Το βάθος στο όποιο θα φτάσει το καίσιο εξαρτάται από το είδος του χώματος. Στο συγκεκριμένο χώμα, φαίνεται από το διάγραμμα ότι 98% του Cs-137 βρίσκεται στα πρώτα 5 cm 87% στα 2 cm 64% στο 1 cm

39 Σ ε λ ί δ α 39 Αυτή η παρατήρηση είναι σημαντική διότι μας δείχνει πώς δεν υπάρχει κινδύνους για ρύπανση του υδροφόρου ορίζονται. Διάγραμμα 6.1.Συγκέντρωση του Cs-137 (Bq/kg) στο έδαφος ως συνάρτηση του βάθους z στο έδαφος Στο διάγραμμα 6.2 παρουσιάζονται οι τιμές της συγκέντρωσης όπως προκύπτουν από το διάγραμμα 6.1.Ειναι σαφές ότι η συγκέντρωση μειώνεται εκθετικά με το βάθος z. Έγινε προσαρμογή του με εκθετική συνάρτηση με τη μέθοδο ελαχίστων τετραγώνων,και από αυτήν προκύπτει ( ) ( ) Οπού το χαρακτηριστικό μήκος α προκύπτει

40 Σ ε λ ί δ α 40 Διάγραμμα 6.2- Οι τιμές της συγκέντρωσης του Cs-137 (Bq/kg) όπως προκύπτουν από το διάγραμμα Δ7 Αντίστοιχη ανάλυση παρουσίασαν στο Journal of Environmental Radioactivity 4 βρίσκουν χαρακτηριστικά μήκη οπού α=1.4, 1.1, 0.8 και 0.5 cm

41 Σ ε λ ί δ α 41 7.Μετρήσεις Ραδιενέργειας στη Θεσσαλονίκη σε σχέση με το πυρηνικό ατύχημα της Fukushima Ίχνη I-131, Cs-137, Cs-134 προερχόμενα από τον πυρηνικό αντιδραστήρα της Fukushima ανιχνεύτηκαν για πρώτη φορά στην Ευρώπη και συγκεκριμένα στην Ισλανδία στις Μαρτίου Δεκαπέντε μέρες μετά το ατύχημα τα παραπάνω αναφερθέντα ραδιονουκλίδια ήταν ανιχνεύσιμα στα αεροσωματίδια (aerosols) σε όλο το Βόρειο ημισφάιριο 6. Παρέμειναν στο Βόρειο ημισφαίριο για τουλάχιστον ένα μήνα. Από τις 13 Απριλίου 2011 είχαμε διασπορά των ραδιενεργών στοιχείων και στο νότιο ημισφαίριο (Asia-Pacific region). Αμέσως μετά το πυρηνικό ατύχημα, ο Γαλλικός εθνικός φορέας πρόγνωσης καιρού (Météo France) λαμβάνοντας υπόψη τις ραδιενεργές εκπομπές από τον πυρηνικό αντιδραστήρα της Fukushima όπως αυτές εκτιμήθηκαν από το IRSN,παρουσίασε προσομοίωση 13 ραδιενεργούς διασποράς σε παγκόσμια κλίμακα. Σύμφωνα με αυτή την προσομοίωση το ραδιενεργό νέφος θα έφθανε στην Ελλάδα στις 24 Μαρτίου Τα μέλη του εργαστηρίου Πυρηνικής Τεχνολογίας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης πραγματοποίησαν μετρήσεις 14 ραδιενέργειας στα αεροσωματίδια του αέρα. Για το σκοπό αυτό, σε ημερήσια βάση, διαβιβαζόταν ατμοσφαιρικός αέρας μέσω αντλίας δι ενός καθαρού φίλτρου που πρακτικά συγκρατεί πλήρως τα αεροσωματίδια (Διαφάνεια 7.1 ). 11 Icelandic Radiation Safety Authority, Summary of Radionuclide Concentrations in Air, March 19th April 13th, Reykjavík, Iceland. (2011) Available on 12 Commission for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Organization Fukushima-related Measurements by CTBTO. 13 April 2011, Available on 13 Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire Dispersion model of the radioactive releases in the atmosphere on a worldwide scale, 22 March Available on 14 Experimental radioactivity measurements in Greece following the Fukushima Daichi nuclear accident" C Potiriadis, M Kolovou, A. Clouvas, S.Xanthos Radiation Protection Dosimetry Advance access published November 16,2011 doi: /rpd/ncr423