Egentlig skulle man synes, at Tokyo Electric Power Company, Tepco, var advaret. Ordet tsunami er trods alt japansk, og frygten for havet og dets pludselige monsterbølger ligger dybt i det japanske folk.
Set i bakspejlet kan det derfor virke hovedløst at lægge et af verdens største atomkraftværker kun ti meter over havets overflade. Tilmed direkte ud for den farligste del af klodens mest aktive jordskælvszone, The Ring of Fire.
Måske undervurderede Tepco faren for en tsunami. Måske var tilliden til egne evner for stor. I hvert fald var selskabet ikke godt nok forberedt, da Japan 11. marts i år blev ramt af et jordskælv, der målte 9,0 på richterskalaen.
Rystelserne udløste syv dødbringende tsunamier, som rev alt med sig og dræbte tusinder af mennesker langs østkysten. Med samme fart som et rutefly hamrede kæmpebølgerne ind over kysten ved Fukushima-kraftværket, og 25 år efter eksplosionen i en reaktor på et slidt atomkraftværk i Ukraine stod verden med en ny atomkatastrofe.
Denne gang var det bare ikke i en elendigt drevet reaktor af tvivlsomt russisk design, men derimod en amerikansk reaktor placeret i verdens mest højteknologiske nation.
Havbunden forrykkede sig 24 meter
CCF, Common-Cause Failure, er et begreb, de færreste almindelige mennesker forholder sig til. Men for operatører på atomkraftværker er CCF en helt anden sag. Udtrykket dækker over den situation, at både den eksterne og interne strømforsyning er ude af funktion af samme årsag. Det var aldrig før sket på et atomkraftværk. Faktisk var det utænkeligt, at et værk skulle miste strømmen fra alle kilder. I hvert fald indtil marts 2011.
Klokken var 14.46 lokal tid, da nogle af naturens mest voldsomme kræfter begyndte at hamre løs på Japan. 180 kilometer ud for østkysten og 24 kilometer under havoverfladen udløstes et voldsomt jordskælv, da stillehavspladen gav efter for et massivt pres og maste sig ind under den nordamerikanske kontinentalplade.
Overalt i Japan bevægede bygninger sig voldsomt. Japanerne bor i verdens mest jordskælvssikrede land, og derfor begrænsede de fleste skader sig til ødelagt inventar, smadrede møbler, flækker og revner i bygninger og veje samt jernbaneskinner, der blev forvredet, som var de lavet af plastic.
Men selve rystelserne var det mindste af problemerne. Ud for kysten rykkede havbunden sig 24 meter horisontalt og tre meter vertikalt. Energiudladningen forskubbede milliarder ton vand, der spredte sig op og ud fra havbunden med over 800 km/h. Som ringe i en sø efter et stenkast.
Strømforsyning afbrudt
På Fukushima fulgte man skælvene opmærksomt. Tre af de seks reaktorer var ude af drift i forbindelse med vedligehold, og operatørerne var vant til at håndtere jordskælv. Helt automatisk sendte systemet kontrolstænger op i reaktorkernen og stoppede fissionsprocessen, da de første rystelser blev registreret.
Men værket var ikke gået fri af problemer. Rystelserne havde raseret transmissionskabler og ødelagt den eksterne strømforsyning til værket. 12 dieselgeneratorer tog over og producerede strøm til de enorme pumper, der sikrede den essentielle afkøling af reaktorerne, præcis som de skulle. Kraftværket havde stadig strøm.
Imens ventede operatørerne på bølgerne. De første officielle advarsler lød på bølger af tre meters højde, og teknikerne følte sig rimelig sikre. Fukushima-kraftværket lå ti meter over havets over havets overflade, og tsunamiværn gav en yderligere barriere på 5,7 meter. Bølgerne burde altså ikke være et problem, men alligevel gik man i gang med at evakuere alt personale, der kunne undværes. Blot for at være på den sikre side.
Havvandet strømmede ind
46 minutter efter skælvet rejste havet ud for Fukushima sig. Voldsommere og højere, end designerne af kraftværket havde taget højde for. Målinger af aflejringer på bygningerne efter katastrofen viste, at vandet nåede 14 meter op, næsten tre gange så meget, som tsunamiværnene beskyttede imod. Samtidig havde jordskælvet sænket hele østkysten med op til en meter.
De enorme bølger maste sig op på land og helt ind i turbinebygningerne. I løbet af sekunder fyldte havet bygningerne med brusende saltvand. To arbejdere, der befandt sig i turbinebygningen ved reaktor 4, blev skyllet bort. Deres lig blev først fundet 20 dage senere, stærkt radioaktive og med voldsomme udvendige skader. Dieselgeneratorerne i kælderetagen, som på det tidspunkt var den eneste tilbageværende kilde til strøm, gik ud, som var de gamle bilmotorer. Kun én generator, 6B, der var placeret over vandet og leverede nødstrøm til reaktor 5 og 6, fungerede gennem hele katastrofen.
I kontrolrummet slukkedes lyset i instrumentpaneler og advarselslamper, og reaktor 1-4 på Fukushima stod fuldstændig uden strøm. Batterier, der skulle dække otte timer, blev ødelagt. I Tokyo forstod Tepco alvoren og sendte 11 lastbiler med nødstrømsgeneratorer af sted. Men der var 250 km til Fukushima, trafikken var kaotisk og vejene ødelagte.
Kølevandet fordampede hurtigt
Den ødelagte infrastruktur gav problemer overalt - også på selve kraftværket. Tre sprøjtevogne, som Tepco ville bruge for at pumpe vand ind i reaktortanken, kunne ikke komme frem. Murbrokker, smadrede biler og andre rester fra bølgernes hærgen spærrede vejen, og kun én sprøjte blev koblet til reaktorens kølesystem.
Imens Tepco forsøgte at skaffe alternative strømkilder, faldt vandstanden i den 40 år gamle reaktor 1 hurtigere, end nogen af operatørerne forventede eller kunne se. Brændselsstavene var i sig selv over 250 grader varme efter driften, og uden køling fordampede kølevandet med lynets hast inde i tryktanken.
Klokken var omkring 21 samme aften, da et par batterier taget fra ødelagte biler endelig gav lidt strøm til instrumenterne, og operatørerne fik en indikation om vandstanden i reaktor 1. Det så fint ud, men tallene snød. Reelt var kernen allerede blotlagt, og varmen steg dramatisk inde i brændslet.
Legering udviklede brint
Natten til 12. marts gav Tepcos ledelse tilladelse til at lukke brint ud i reaktorindeslutningen for at lette trykket i reaktortanken. Brændselsstavene i reaktor 1 var legeret med bl.a. metallet zirconium. Men den kraftigt stigende temperatur betød, at zirconium reagerede med vanddampene og dannede store mængder brint.
Brintgasserne var allerede i gang med at sive ud fra sprækker i ventilationskanaler under reaktortanken og ind i reaktorindeslutningen. Derfra sivede de ud i reaktorbygningen, hvor den langsomt byggede sig op under loftet.
Men at ventilere dampen fra tryktanken var ingen let opgave. For det første var radioaktiviteten tårnhøj i bygningen, og for det andet havde operatørerne ingen strøm til at styre ventilationssystemerne mekanisk. Endelig skulle de vente på, at indbyggerne i en radius af 10 kilometer omkring kraftværket samlede deres vigtigste ejendele og blev evakueret i busser. Og tiden var absolut ikke med operatørerne.
Udstyret med lommelygter gik et hold ind i reaktorbygningen for manuelt at åbne ventilerne, der kunne løsne trykket inde i reaktortanken. De måtte vende om på grund af strålingen. Imens forsøgte operatørerne at køle reaktorkernen med havvand, efter at ferskvandsressourcerne var sluppet op. Det skete vel vidende, at saltvandet ville ødelægge reaktoren.
Reaktorbygninger eksploderede
Den 12. marts klokken 15.36 eksploderede brintgasserne i reaktor 1's bygning med et brøl. Eksplosionen sårede fem arbejdere og sendte bygningsdele ud over hele kraftværket.
Murbrokkerne komplicerede forholdene endnu mere for de hårdt prøvede operatører. Timer forinden var lastbilerne fra Tokyo ankommet og koblet til kraftværket, men generatorerne blev ødelagt under eksplosionen. Samtidig ødelagde murbrokker de brandslanger, der bragte havvand op til reaktoren.
Operatørerne på Fukushima stod nu fuldstændig uden strøm. De havde ingen idé om den reelle vandstand i reaktoren, de skulle arbejde i mørke under total forvirring og kaos i et yderst radioaktivt miljø - uden at vide, hvordan det var gået med deres pårørende og venner i området. I dette miljø, under dette massive pres skulle de nu sikre seks reaktorer, syv bassiner til brugt brændsel og et depot. Men det skulle blive værre, for japanerne havde meget imod sig.
Mens reaktor 1 blev overhældt med borsyre og havvand, fokuserede operatørerne på de øvrige tre reaktorer, der stod uden strøm og dermed uden kontinuerlig køling. Ved reaktor 2 og 3 fungerede nødkølingssystemerne umiddelbart efter tsunamierne og jordskælvet, men det var kun en stakket frist. 13. marts svigtede nødsystemerne til reaktor 3, og ligesom i reaktor 1's bygning samlede der sig brintgasser i toppen af den spinkle stålkonstruktion. Et døgn senere, 14. marts, eksploderede bygningen, og dagen efter sendte en eksplosion taget af reaktor 4's bygning.
Oprydning
Hvordan udtænker man tilstrækkelige værn mod det utænkelige? Hvornår er nok nok, når det gælder dyre sikkerhedssystemer og passiv backup? Det er nogle af de spørgsmål, der naturligt dukker op, når man betragter Fukushima-katastrofen i dag.
Kunne Tepco have forudset katastrofen? Måske. Meget tyder på det, og anklager om massive svigt og bevidst vildledning har været fremme. Ifølge anklagerne har Tepco i årevis forfalsket sikkerhedsrapporter omkring sine værker, og selskabet indrømmede først sine fejl, da de endelig blev afsløret af en uafhængig undersøgelse. Den konstaterede over 200 tilfælde af forfalsket dokumentation omkring sikkerhed og vedligeholdelse, blandt andet blev der konstateret revner i 13 af Tepcos reaktorer.
Og selv om en tsunami i denne størrelsesorden anses for en ekstrem sjælden hændelse, kom den alligevel. To operatører døde, og adskillige blev såret i den ofte heroiske kamp for at undgå katastrofen. 80.000 indbyggere i Fukushima-området måtte flygte og vil næppe kunne vende tilbage til deres hjem. I hvert fald ikke i de næste årtier, hvor mængden af radioaktive partikler i jorden, i grøntsager, i husdyr og i havet vil være for høj til, at man kan leve der. Nogle indbyggere prøver dog, og 30. september blev den ekstra sikkerhedszone fra 20 til 30 km ophævet. Enkelte gamle fiskere forsøger at vende tilbage. Man kan lige så vel dø af ikke at lave noget som af radioaktivt nedfald, siger de.
Imens er japanerne begyndt at stabilisere reaktorerne og rydde op i kaosset. Temperaturen i reaktortankene 1-3 er under 100 grader celsius, men reaktorerne vil først være endeligt stabiliseret omkring jul. Selve dekommissioneringen af det ødelagte atomkraftværk vil vare tre årtier. Japanerne skal bl.a. fjerne 1.496 brændselsstave, ofte sammensmeltede, men kranerne er ødelagte, og der skal bygges nye.
Der er dog fremskridt. Selve reaktorindeslutningen til reaktor 1 er i dag omgivet af en stålskal, der stod klar i slutningen af oktober, og som skal reducere udslippene af radioaktive partikler til de hårdprøvede omgivelser.
Geologien ved reaktor 1-4 betyder, at grundvandet naturligt siver ud i havet ud for kraftværket. Derfor bygges nu en gigantisk mur i havet ud for Fukushima for at holde radioaktivt vand væk. Knap 130.000 ton vand fra kølingen er renset kemisk for cæsium og kan deponeres i enorme tanke. 700 containere er fyldt med murbrokker og smadret infrastruktur fra kraftværket og de hærgende tsunamier.
Imens operatørerne kæmper med oprydningen på Japans næststørste atomkraftværk, bukker ledelsen hos Tokyo Electric Power Company i skam. De beklager over for Japan. Over for verden. Men de var advaret.
Artiklen er bygget på artikler fra internationale medier, rapporter fra Nuclear Energy Institute, IAEA og japanske myndigheder samt interviews med seniorforsker ved DTU Erik Nonbøl og dr. Wolfgang Wiesenack, Institutt for Energiteknikk, Norge. Det fulde omfang af katastrofen er endnu ikke afklaret.
Følg Ingeniørens journalist Erik Holm[ ](https://twitter.com/#!/holm_erik)Twitter
