Wat gebeurde er op 11 maart 2011 en de dagen daarna?

Op 11 maart 2011 ontstond er voor de oostelijke kust van de provincie Fukushima in Japan in de Stille oceaan een zeer zware aardbeving met een kracht van 9 op de schaal van Richter.
In deze provincie staan aan de kustlijn twee kerncentrales. Fukushima Daini met vier kernreactoren en Fukushima Daiichi met in totaal zes kernreactoren.

Als gevolg van de aardbeving werd er een noodstop uitgevoerd. Daardoor werden alle reactoren die op dat moment in bedrijf waren automatisch uitgeschakeld. Als een kernreactor wordt uitgeschakeld door middel van een noodstop wordt het kernsplijtingsproces in een kernreactor afgeremd. De reactor levert dan te weinig vermogen om stroom op te wekken. Echter, de splijtstofstaven in de reactor moeten dan nog wel gekoeld worden omdat ze warmte blijven afgeven. Ondanks deze zware aardbeving zijn de kernreactoren correct afgeschakeld en waren ze op dat moment in een veilige toestand. De restwarmte van de splijtstof in de reactoren werd op dat moment afgevoerd met de daarvoor bedoelde koelsystemen.

Ongeveer een uur na de aardbeving trof een tsunami  de kustlijn en de reactoren van de Fukushima Daiichi kerncentrale. De tsunami bereikte hoogten die veel groter waren dan waarvoor de kerncentrale was ontworpen. Daardoor raakte de energievoorziening van de koelwaterpompen bij de Fukushima Daiichi centrale beschadigd en vielen ze uit. Omdat de Fukushima Daini centrale hoger ligt dan de Fukushima Daiichi is de impact van de tsunami minder geweest; bij die centrale heeft dat niet geleid tot verdere incidenten.

Hoewel de reactoren die in bedrijf waren bij Fukushima Daiichi met succes werden stilgelegd, zorgde het stroomverlies ervoor dat koelsystemen binnen de eerste paar dagen na de ramp uitvielen. Omdat er onvoldoende koelwater binnenkwam, steeg de temperatuur in de kern van elke reactor. Dat zorgde ervoor dat de splijtstofstaven in reactoren 1, 2 en 3 in de daaropvolgende dagen oververhit raakten en gedeeltelijk smolten. Het gesmolten materiaal zakte naar de bodem van het reactorgebouw. De splijtstofstaven bevatten zirkonium, dat bij hoge temperaturen met water reageert, waarbij waterstof vrijkwam dat zich onder het dak ophoopte. Een kleine vonk was voldoende om het waterstof te laten exploderen, waardoor bij drie reactoren een waterstofexplosie plaatsvond. Dit alles bij elkaar leidde tot het vrijkomen van radioactieve deeltjes in de lucht. Wat tot schuilen en evacuatie van bewoners heeft geleid.

Na ongeveer een maand waren de reactorkernen gestabiliseerd, en kon het gebouw weer worden gedicht. Het water waarmee de reactorkernen koel werden gehouden is al die jaren gezuiverd en opgeslagen.

 

De ramp in cijfers

  • De aardbeving richtte waarschijnlijk veel schade aan, maar die werd nog sterk verergerd door de tsunami die de Oostkust van Japan overspoelde. Bij Fukushima Daiichi waren de golven 15 meter hoog.
  • De tsunami eiste circa 18.000 slachtoffers. Van meer dan 2.500 van hen zijn de lichamen nooit teruggevonden. 
  • Omdat er radioactiviteit vrijkwam in de lucht zijn de omwonenden in een straal van 20 kmkilometer rondom de centrale geëvacueerd. Dat waren circa 170.000 mensen. In april 2011 heeft de Japanse overheid criteria vastgesteld (20mSv/jr) om buiten de 20 km evacuatiezone gebieden te identificeren waar inwoners mogelijk tijdelijk zouden moeten verhuizen.
  • Schattingen van hoeveel mensen zijn overleden door de evacuatie en de stress die dat opleverde, lopen uiteen van 1.000 tot wel 2.500 mensen. 90% van de slachtoffers was ouder dan 65 jaar. Het is onmogelijk achteraf te bepalen of die mensen nu overleden door de evacuatie naar aanleiding van de aardbeving, of vanwege het ongeval in de kernreactor.
  • Naast sterfte is er ook veel ziekte en leed geweest door de ontheemding van de evacuatie. Men is zijn buurt, werk en huis in een keer kwijt. In de nieuwe omgeving werden de evacués niet zomaar geaccepteerd, vaak zelfs gemeden. Een van de redenen was dat er veel mensen geloofden dat de evacués radioactief waren. Dat leidde tot meer depressiviteit, verslaving, hoge bloeddruk, zelfs zelfmoord.
  • Bij de bestrijding van het kernongeval heeft 1 medewerker een hoge dosis van meer dan 100 millisievert ontvangen; 877 medewerkers een dosis tussen 10 en 100 millisievert, en 274 medewerkers een dosis tussen 1 en 10 millisievert.
    Uit onderzoek is bekend dat een dosis van meer dan 100 millisievert, ontvangen in een korte tijd, iemand kans op overlijden aan kanker doet stijgen. Zonder straling heeft de gemiddelde Japanner een kans van ca. 29% om aan kanker te overlijden. Een dosis van 100 millisievert doet deze kans stijgen tot ca. 29,5%.
    Volgens ICRPInternational Commission on Radiological Protection rapport 103 is alleen voor doses boven de 100 millisievert wetenschappelijk aangetoond dat ioniserende straling tot kanker kan leiden. Volgens een recente studie van Hauptmann et al. zijn er aanwijzingen dat die grens lager gesteld kan worden. Veiligheidshalve houdt men er rekening dat een kleine dosis een klein negatief effect kan hebben.
  • De rechtbank heeft de nabestaanden van één persoon schadevergoeding toegewezen, omdat de rechter van oordeel was dat die persoon overleden was aan kanker, als gevolg van een blootstelling aan straling.

Gevolgen voor Nederland

Wat merk je van een incident aan de andere kant van de wereld? Weinig tot niets, zou je in eerste instantie denken. Maar vergeet niet dat Japan een groot en industrieel land is, dat goede banden heeft met ons land. Er wonen daar Nederlanders en er wordt veel gevlogen tussen Amsterdam en Tokio. Al die Nederlanders die tijdens het ongeval in Japan woonden, of de mensen die een reis daarnaartoe zouden maken, zaten met vragen die beantwoord moesten worden.

 

Een veel gestelde vraag van Nederlanders in Tokio was bijvoorbeeld of zij niet terug naar Nederland moesten komen. Wat veel mensen zich niet realiseren is dat de atmosfeer ons beschermt door inkomende straling (van de zon en verder weg in de kosmos) te absorberen. In een vliegtuig zit er veel minder atmosfeer “boven je” en is het stralingstempo 40 maal hoger dan op het aardoppervlak. En de licht verhoogde dosis die je in Tokio zou ontvangen, was een stuk kleiner dan de dosis die je tijdens de vliegreis van Tokio naar Amsterdam zou hebben opgevangen.

 

Die vragen kon RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu beantwoorden omdat wij (nu, maar destijds ook) in samenwerking met het KNMIKoninklijk Meteorologisch Instituut beschikken over goede gegevens van het weer over heel de wereld. De Japanse overheid deelde (al dan niet via het IAEAInternational Atomic Energy Agency, het internationaal atoomenergie agentschap in Wenen) gegevens over besmettingen met en lozingen van radioactiviteit met de internationale gemeenschap. Dat leidde er bijvoorbeeld ook toe dat RIVM zicht had hoe de radioactiviteit, heel sterk verdund, ook naar Europa toe waaide. We konden met een speciaal meetinstrument op het dak in Bilthoven zeer kleine concentraties van radioactief cesium en jodium aantonen die alleen van het kernongeval afkomstig konden zijn.

 

Vanwege de sterke handelscontacten tussen Nederland en Japan (denk aan TV’s, auto’s, elektronica, maar ook bepaalde etenswaren) moest men alert zijn op mogelijke besmetting van ingevoerde goederen. Er zijn in de Rotterdamse haven enkele tientallen zeecontainers aangetroffen die (aan de buitenkant) licht verontreinigd waren met radioactief cesium. RIVM heeft destijds samen met de voorloper van de ANVSAutoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming deze containers gereinigd.

Maatregelen in Nederland

In de industrie is het belangrijk dat er (wereldwijd) geleerd wordt van incidenten. De ANVS ziet er op toe dat de Nederlandse nucleaire industrie hiervan leert; er werd een stresstest georganiseerd. Een fors aantal zaken die fout gingen in Fukushima (een waterstofexplosie bv.) hadden niet in Borssele kunnen gebeuren, omdat die centrale daar al tegen beveiligd was. Wel zijn er algemene maatregelen getroffen om de robuustheid van de centrale nog verder te verhogen, zoals het maken van verschillende aansluitingen om op nog meer manieren dan al mogelijk was van buitenaf elektriciteit of koelwater aan te kunnen leveren.

Nu en in de toekomst

Ondanks dat kernongevallen en stralingsincidenten van deze omvang zelden voorkomen staat het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu 24 uur per dag paraat om hierop te kunnen reageren. Het RIVM beschikt over modellen om de verspreiding van ioniserende straling als gevolg van een kernongeval te kunnen bepalen. Op het gebied van monitoring beschikt het RIVM over een Nationaal meetnet Radioactiviteit dat op ongeveer 150 punten in Nederland de concentratie radioactiviteit meet, 2 stralingsmeetwagens om overal in het land monsters te kunnen nemen en ioniserende straling te analyseren. Het radionucliden laboratorium van het RIVM kan aanvullende analyses uitvoeren. Daarnaast voert het RIVM (inter-)nationaal wetenschappelijk onderzoek uit naar de gevolgen en mogelijke maatregelen van dergelijke ongevallen.