Universit atea Alexandru Ioan Cuza din Iaș i [606445]

Universit atea Alexandru Ioan Cuza din Iaș i

Facultatea de Geografie ș i Geologie

Specializarea Geochimia Mediului

Acci dentul Nuclear de la Fukushima,
Japonia (2011)

Student – Anton Andreia Elena

CUPRINS
 Introducere
 Accidentul de la Fukushima
 Efectele accidentului asupra mediului înconjurător
 Impactul asupra apei
 Impactul asupra atmosferei
 Impactul asupra mediului marin
 Impactul asupra terenurilor
 Impactul asupra contaminării produselor alimentare japoneze
 Impactul asupra sănătății uman e
 Concluzii
 Bibliografie

INTRODUCERE
Japonia este localizată în Asia de Est, între Oceanul Pacific și Marea Japoniei, fiind o țară
insulară (formată din 4 insule). Japonia este situată pe placa Euroasiatică, unde crusta pământului
este instabilă ceea ce explică numărul mare de vulcani precum și numărul mare d e cutremure care
generează uneori tsunami. Tsunami sunt generate de dislocarea rapidă a unor cantități mari de apă
prin deplasarea plăcilor tectonice declanșate de cutremure.

Figura 1 Harta Japoniei

Accidentul nuclear de la Fukushima -Daiichi a avut loc la data de 11 martie 2011 la centrala
electrică atomică Fukushima din Japonia. Accidentul de la Fukushima reprezintă al doilea cel mai
grav accident nuclear după Cernobîl. Aceste două a ccidente nucleare au fost clasificate la nivelul
7 pe scara Accidentelor Nucleare, efectele resimțindu -se și în prezent.

Accidentul nuclear reprezintă evenimentul care afectează instalațiile unui reactor nuclear
sau ale unei centrale nucleară -electrice, provocând iradierea și contaminarea populației și a
mediului înconjurător peste limitele permise de normale în vigoare.
ACCI DENTUL DE LA FUKUSHIMA
Pe data de 11 martie 2011, un tsunami cauzat de un gigantic cutremur a lovit coasta
Pacificului din regiune a Tohoku din nordul Japoniei. Intensitatea cutremurului a fost de 8.9 pe
scara Richter, fiind al patrulea cel mai mare cutremur înregistrat din 1900. Cutremurul a perturbat
total infrastructura regiunii: electricitate, gaz, apă și căi ferate. Toate drumuri le principale din
regiune au fost deteriorate, ceea ce a făcut dificilă misiunea salvatorilor de a ajunge în zonele
afectate.
Centrul seismic a fost estimat la aproximativ 130 de kilometri la est de Peninsula Oshika
din Tohoku și la o adâncime de aproxi mativ 24 de kilometri (Figura 2). Cutremurul a creat un val
gigantic, un tsunami d e aproximativ 10 metri înălțime (Figura 3). Odată ce a ajuns la pământ, valul
a intrat 6 kilometri în interiorul țărmului, provocând daune catastrofale multor persoane și orașelor
de-a lungul coastei. Aproximativ 20 . 000 de oameni și -au pierdut viața sau încă sunt dați dispăruți,
principala cauză fiind moartea prin înec.

Figura 2 Epicentrul cutremurului din Japonia și centrele din apropiere

Figura 3 Variația impactului valurilor tsunami

Atomocentrala Fukushima Daichii este localizată la 250 de kilometri de Tokyo,
având șase reactoare nucleare operaționale.

Figura 4 Vedere aeriană a centralei nucleare Fukushima Daiichi

Imediat după producerea cutremurului, toate reactoarele nucleare de la fabrica Fukushima ,
trei dintre cele șase , au fost închise cu succes. La momentul accidentului, reactoarele 1,2 și 3
operau la putere maximă. Dar curând după aceea, puterea e xternă a fost pierdută deoarece linia
electrică a fost s curtcircuitată, comutatorul și transformatorul au dispărut, iar un turn de transmisie
a fost răsturnat de către cutremur.
În urma pierderii alimentării cu energie electrică externă, generatoarele diesel de rezervă
au pornit cu succes. Dar, la aproximativ cinzeci de minute după cutremur, valul tsunami a lovit
fabrica cu un val de 14 -15 metri, care a inundat subsolul din clădirea cu turbine, iar generatoarele
au fost dezafectate. Echipamentele electrice, pompele și rezervoarele de combustibil au fost
deteri orate. Ca rezultat, fabrica a suferit o pierdere totală de energie electrică.
În urma impactului, reactorul 1 a fost primul care a cedat, datorită supraîncălzirii miezului
radioactiv ca urmare a avariei sistemului de răcire. Patru zile mai târziu are loc o nouă explozie la
cel de al treilea reactor și un incendiu la reactorul 4.
Consecința imediată a pierderii de electricitate a fost topirea reactoarelor 1, 2 și 3 care la
rândul lor au determinat eliberarea masivă a materialelor radioactive în mediu. În câteva zile,
clădirile reactoarelor din reactoarele 1, 3 și 4 au explodat, deo arece hidrogenul produs în interiorul
vaselor de presiune din reactor s -a scurs și a explodat. Căderea pereților și plafoanelor au deteriorat
în continuare echipamentul major și sistemul de conducte.
La momentul exploziilor, o cantitate mare de materiale radioactive au fost eliberate. Un
nivel crescut de radiații a fost măsurat în zone largi, incluzând Tokyo și contaminarea cu cesiu a
fost înregistrată și mai departe, în regiunea Kanto, la vest de Tokyo. Cantitatea de materiale
radioactive eliberate în me diul înconjurător au fost enorme.
Transportul emisiilor radioactive în atmosferă a fost îndreptat în principal spre est și spre
nord, urmând direcția dominantă a vântului. Concentrația activității în atmosferă a cesiului a scăzut
considerabil cu creștere a distanței de la centrala nucleară Fukushima Daiichi.

Figura 5 Explozia centralei nucleare Fukushima

EFECTELE ACCIDENTULUI ASUPRA MEDIULUI
ÎNCONJURĂTOR

Impactul asupra apei
Apele din jurul orașului Fukushima au fost, de asemenea, supuse contaminării nucleare.
Cs-137 a fost de asemenea depus și în Oceanul Pacific. În plus, apa de mare a fost utilizată pentru
a ajuta la răcirea reactoarelor deteriorate după cutremur, iar eliber area acestei apei extrem de
contaminate a condus la deversări radioactive direct în mare. Un studiu privind nivelurile de Cs –
137 și alți izotopi radioactivi în apele oceanice din apropierea punctului de descărcare a arătat că
au existat concentrații extrem de ridicate. În ceea ce privește activitățile de radionuclizi pe
suprafața oceanului, Fukushima depășește Cernobîl. Cs -137 și Cs -134 au fost detectate în apele de
până la 600 de kilometri de la Fukushima. Izotopii de cesiu au fost de asemenea detectați în
zooplancton și pești. În apele subterane a fost identificată o cantitate de stronțiu -90 de câteva mii
de ori mai mare față de limita maximă admisă (900.000 Bq/L).
Impactul asupra atmosferei

Figura 6 Harta depozitelor de Cs -137

Figura 6 ilustrează concentrațiile de radionuclizi din aer, pe de o parte la periferia orașului
Tokyo, în Tsukuba (la 170 km de centrala nucleară) și pe de altă parte, o zonă rurală, în Tsushima
(la 40 km de centrala nucleară) în zona evacuată din cauza nivelurilor ridicate de contaminare.
În 2015, rezultatele măsurătorilor legate de monitorizarea radionuclizilor prezenți în aer au
arătat că încă sunt perceptibile urme în aerul ambiental.
În Tsushima, în zona evacuată, măsurătorile arată că concentrațiile sunt semnificat iv mai
mari decât în Tsukuba, un oraș agricol situat la 170 de kilometri de centrala nucleară.
Principalele forțe motrice din spatele acestei remanențe atmosferice sunt suspendarea prin
eroziune eoliană a particulelor din sol și din cenușa provenită de l a incendiile de biomasă care au
fost mai mult sau mai puțin contaminate în momentul accidentului. Aceste particule și cenușa pot
fi transportate de vânt către teritorii unde depozitele au fost mai mici și astfel au dus la o creștere
temporară a concentrați ilor din aer.

Figura 7 Dispersia atmosferică a Cs -137

Impactul asupra mediului marin
Evoluția în 2015 a contaminării mediului marin de coastă în jurul centrului nuclear de la
Fukushima se caracterizează printr -o stabilitate relativă a concentrațiilor de radionuclizi. În detaliu,
putem observa absența unei scăderi detectabile a activității Cs-137 în sedimente și o reducere foarte
lentă a contaminării apei de mare.

Figura 8 Variația concentrației de Cesiu -137 în apa de mare

Într-o rază de 30 km a centralei nucleare, se menține contaminarea apei de mare datorită
efectului a trei categorii de intrări care sunt dificil de cuantificat: evacuările potenț iale din instalații
(scurgeri ale reactoarelor deteriorate, scurgerea apei injectate pentru răcirea reactoarelor a căror

pereți exteriori nu mai sunt etanși la apă și drenajul solurilor foarte contaminate din amplasament);
leșiere și drenaj din bazinele hi drografice ale căror soluri sunt contaminate în urma depunerilor
radioactive; suspendarea particulelor sedimentare.
La mai mult de 200 km de centrala nucleară, concentrațiile de cesiu radioactiv au scăzut la
niveluri apropiate de cele observate înainte d e accident.
La cinci ani după accident, nivelele de radioactivitate din sedimentele de suprafață
evoluează doar puțin între împrejurimile imediate ale centralei electrice și până la 80 km distanța.
De asemenea, au fost constante începând din 2012. Dincol o de această distanță, între 80 și 280 km,
activitatea este mai mică.

Impactul asupra terenurilor
Unul dintre izotopii primari eliberat de topirea reactorului nuclear a fost Cs -137. Cantitatea
de Cs eliberată în aer este echivalentă cu cea a 168 de bombe atomice de tipul celei de la Hiroshima.
Descărcat inițial în atmosferă, Cs -137 a fost adus la supra față prin depozite uscate și umede. Cs –
137 are un timp de înjumătățire de 30.1 ani, astfel încât Cs -137 absorbit în stratul superior al solului
poate rămâne acolo timp de mulți ani. Această contaminare a solului se datorează în special
efectului său dăunăt or asupra crescătoriilor de animale și asupra agriculturii, precum și asupra
sănătății umane. Solurile din jurul orașului Fukushima au fost contaminate cu depuneri de peste
100.000 MBq Km-2. În Japonia limita pentru concentrații de cesiu din sol este de 50 00 Bq kg-1.
Pentru producția alimentară, limita superioară pentru cesiu în sol este de 2500 Bq kg-1, astfel încât
producția alimentară a fost grav afectată. În urma observațiilor zilnice, s -a arătat că solurile din
zonele mari din estul și nord -estul Japon iei au fost puternic contaminate cu Cs -137, în timp ce
regiunile occidentale din Japonia au fost protejate de lanțurile muntoase.

Impactul asupra conta minării produselor alimentare japoneze
Una dintre căile radiologice pentru a ajunge la om este ingesti a de alimente contaminate.
Între martie 2015 și februarie 2016, au fost analizate peste 270000 de eșantioane în
toată Japonia. Aceste analize se referă în primul rând la produsele alimentare din surse animale
(86% din eșantioane), agricultură (!0%), la ctate (1%), vânat (0.2%) și alte produse alimentare
(3%).
În această perioadă s -a înregistrat o scădere a activității măsurate în aceste produse alimentare.
Acest lucru poate fi explicat prin dezintegrarea radioactivă a radionuclizilor, prin diferite proc ese
naturale (migrarea cesiului în soluri), precum și prin măsuri antropogene diferite (decontaminarea
solului, utilizarea fertilizanților potasici reducând transferul de cesiu radioactiv).
Ca urmare, mai puțin de 0.1% din probele testate depășesc nivelu rile maxime admise
(MPL) stabilite la 100 Bq/Kg. În 2015, cu foarte puține excepții, produsele alimentare care
depășesc MPL -urile au vizat numai: produsele alimentare sălbatice (vânat, ciuperci), produse
alimentare pe bază de plante (lăstari de bambus, fru nze de ceai).
În cele din urmă, în ciuda scăderii notabile a activității măsurate în producția agricolă și a
procentului redus al măsurătorilor care depășesc MPL, sectorul agricol înregistrează o scădere
semnificativă a cererii, ceea ce duce la supraprod ucție și scăderea prețurilor.

Impactul asupra sănătății umane
Începând cu sfârșitul lunii iunie 2011, autoritățile medicale din Japonia au pus în practică
patru studii epidemiologice pentru a evalua starea de sănătate a persoanelor care au fost expuse la
eliberări radioactive.
Cele 210000 de persoane care au fost e vacuate în săptămânile următoare accidentului
trebuie să vină pentru examinare profundă o dată pe an. Observațiile obținute din controalele de
sănătate efectuate arată, de asemenea, o îmbunătățire generală a stării fizice a sănătății.

CONCLUZII
 Peste 160 000 de oameni au fost evacuați din localitate și din zonele învecinate ca urmare a
riscului ridicat de radiații ;
 Peste 20 000 de oameni au decedat/ au fost dați dispăruți ;
 Cantitat ea de cesiu -137 radioactiv eliberat în aer in urma dezastrului este echivalentă cu cea a
168 de bombe atomice de tipul celei de la Hiroshima (Radioizotopul cesiu -137 are un timp de
înjumătățire de aproximativ 30 de ani, fiind foarte toxic, periculos și exp loziv, iar izotopii săi
prezintă un risc ridicat în caz de scurgere radioactivă) ;
 Primele mutații biologice s -au înregistrat după aproximativ un an de zile în cazul fluturilor;
printre acestea au fost incluse aripile mai mici sau lipsa ochilor. Ulterior s -au descoperi t și
mutații în cadrul peștilor;
 Cantitatea de stronțiu -90 identificată în apele subterane, cât și la nivelul apei Oceanului Pacific
din jurul coastei de est a Japoniei, a fost de de 900.000 de becquerel pe litru, adică de peste
câteva mii de ori mai mare decât limita maximă admisă ;
 Nivelul de iod 131 r adioactiv din vestul Oceanului Pacific a depășit cu peste 7, 5 milioane limita
admisă de lege! Ca atare, pescuitul a fost inter zis pe coasta estică a Japoniei;
 Accidentul nuclear de la Fukushi ma, alături de cel de la Cernobî l, a fost clasificat la nivelul 7
pe Scara Accidentelor Nuclear e;
 Acest grav incident se mai resimte încă și astăzi. În ciuda insistenței autorităților japoneze de a
reporni reacto arele de la Fukushima din motive economice și construirea altor reactoare,
majoritatea parte a populației se o pune. A fost însă această lecție îndeajuns pentru omenire? Este
nevoie de alte dezastre naturale/antropice pentru a pune și mai mult la îndoială hazardul evoluției
umane ?

BIBLIOGRAFIE
1. Erik Hollnagel, Yushi Fujita, 2011. The Fukushima Disaster – Systemic Failures as the
lack of resilience.
2. Iancu M., 20012. Accidentul nuclear de la centrala Fukushima Daiichi – Eșecul sistemelor
de siguranță și consecințele acestora .
3. Steve Thomas, 2012. What will the Fukushima disaster change?.
4. Torri T. et al. 2012. Investigation of radionuclide distribution using aircraft for surrouding
environmental survey from Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. JAEA -Technology
2012 -036, Japan At omic Energy Agency.
5. Yukiya Amano. The Fukushima Daiichi Accident – Report by the Director General.