11 marca 2011 roku Japonia została uderzona przez jedno z najsilniejszych trzęsień ziemi, jakie kiedykolwiek zarejestrowano. O godzinie 14:46 czasu lokalnego ziemia zaczęła się gwałtownie poruszać, a wstrząs miał magnitudę 9,0. W ciągu następnych godzin świat miał zobaczyć obrazy, w które trudno było uwierzyć: całe miasta znikające pod wodą, domy niesione przez fale, płonące samochody i statki wyrzucane na ląd.
Kilka kilometrów od oceanu stała elektrownia jądrowa Fukushima Daiichi - zakład zaprojektowany tak, by w razie awarii reaktory można było wyłączyć i przez wiele godzin, czy nawet dni, odbierać z nich ciepło. I choć reaktor można wyłączyć w kilka sekund, to fizyki wyłączyć się nie da.
Gdy w elektrowni jądrowej dochodzi do zatrzymania reakcji łańcuchowej rozszczepiania uranu, paliwo nadal wydziela ciepło i trzeba je chłodzić przy użyciu pomp. Te potrzebują energii, a energia wymaga działających urządzeń elektrycznych. Takich, które będą odcięte od czynników im zagrażających - na przykład od wody.
W Fukushimie właśnie ten ostatni czynnik spowodował lawinę zdarzeń, których konsekwencje były tragiczne.
Najpierw przyszło trzęsienie ziemi. Potem tsunami. A następnie - krok po kroku - rozpoczął się jeden z najpoważniejszych wypadków jądrowych w historii.
I choć katastrofę faktycznie wywołał żywioł, to późniejsze śledztwo japońskiego parlamentu postawiło pytanie znacznie bardziej niewygodne: czy Fukushima rzeczywiście była katastrofą naturalną?
Odpowiedź komisji była jednoznaczna. W jej ocenie wypadek w elektrowni był "katastrofą spowodowaną przez człowieka" - i nie dlatego, że to człowiek wywołał trzęsienie ziemi czy tsunami, ale dlatego, że rozpoznane o wiele wcześniej zagrożenia nie zostały właściwie rozwiązane.
To właśnie ta historia, opierająca się o kilka metrów różnicy i kilka godzin, podczas których kończyły się kolejne możliwości ratunku - jest najważniejszą częścią tragedii Fukushima Daiichi.
Zanim nadeszła ogromna fala…
Fukushima Daiichi została zbudowana nad Pacyfikiem i nie ma w tym nic dziwnego - elektrownie jądrowe potrzebują ogromnych ilości wody do schładzania, dlatego lokalizacja nad morzem była wyborem oczywistym.
Naturalne wzniesienie, na którym znajdował się teren przyszłej elektrowni, miało pierwotnie wysokość około 30-35 metrów nad poziomem morza. W czasie budowy teren został jednak znacząco obniżony. Dla bloków elektrowni nr 1-4 przygotowano poziom około 10 metrów, a dla bloków 5 i 6 - około 13 metrów. Oznaczało to usunięcie ogromnych ilości ziemi i skał.
Było to rozwiązanie racjonalne z punktu widzenia ówczesnego projektu. Niższy teren oznaczał łatwiejszą budowę i mniejszą wysokość, z jakiej trzeba było pompować wodę morską. Ale jednocześnie oznaczał coś jeszcze: elektrownia znalazła się bliżej morza.
Jeżeli zabezpieczenia nadbrzeżne okazałyby się niewystarczające, woda miałaby do pokonania znacznie mniejszą różnicę wysokości. Fukushima miała oczywiście zabezpieczenia przed tsunami, nie można więc powiedzieć, że została pozostawiona całkowicie bez ochrony. Były tam wały i konstrukcje ochronne, tyle że zostały zaprojektowane dla znacznie mniejszego zagrożenia.
W dokumentacji dotyczącej elektrowni przyjmowano początkowo projektową wysokość ewentualnego tsunami na około 3,1 metra. Późniejsza analiza z 2002 roku, oparta na metodologii Japońskiego Stowarzyszenia Inżynierów Budownictwa, wskazywała maksymalny poziom wody około 5,7 metra.
W odpowiedzi TEPCO (firma w Japonii zajmująca się energią elektryczną) podjęło pewne działania, między innymi podniosło instalacje pomp wody morskiej przy bloku 6. Tymczasem zabezpieczenia nadbrzeżne chroniące główny teren elektrowni miały około 5,5 metra wysokości.
A w 2011 roku przyszła fala, która miała około 14-15 metrów wysokości zalewowej. Nie była więc "trochę większa" od założeń. Była wielokrotnie większa.
Ziemia zaczyna się trząść
O 14:46 11 marca 2011 roku północno-wschodnia Japonia została uderzona przez trzęsienie ziemi o magnitudzie 9,0. W Fukushimie pracowały wtedy trzy reaktory: bloki 1, 2 i 3. Reaktory 4, 5 i 6 znajdowały się w różnych stanach postoju.
Pierwsza reakcja systemu bezpieczeństwa była prawidłowa. Reaktory 1, 2 i 3 automatycznie się wyłączyły, gdy ziemia się zatrzęsła. To bardzo ważny moment, ponieważ pokazuje, że Fukushima nie stała się katastrofą dlatego, że trzęsienie ziemi "rozerwało" reaktory.
Reaktory się zatrzymały, ale elektrownia nadal potrzebowała energii. Po wyłączeniu reaktora paliwo wciąż wydziela ciepło, a to oznacza, że systemy chłodzenia muszą nadal pracować. Sieć energetyczna została jednak uszkodzona przez trzęsienie, a elektrownia utraciła zewnętrzne zasilanie. Automatycznie uruchomiły się awaryjne generatory dieslowskie.
I przez chwilę wyglądało na to, że system zadziałał. Reaktory były wyłączone, awaryjne generatory pracowały, a chłodzenie było podtrzymywane.
Fala tsunami dociera do elektrowni jądrowej
Pierwsza ogromna fala tsunami dotarła do Fukushima Daiichi około godziny 15:27. Kolejna, większa, około 15:35.
IAEA (Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej) ustaliła później, że druga fala osiągnęła wysokość zalewową około 14-15 metrów i przelała się przez zabezpieczenia zaprojektowane na około 5,5 metra. Woda nie zatrzymała się na betonowej ścianie, a po prostu nad nią przeszła.
Jest to jeden z najbardziej charakterystycznych obrazów katastrofy w Fukushimie - elektrownia została całkowicie zalana. Woda najpierw zajęła urządzenia znajdujące się przy brzegu - między innymi pompy wody morskiej, co miało bardzo duże znaczenie dla pracy całego obiektu.
Elektrownia potrzebowała wody nie tylko jako "wody do reaktora". Systemy chłodzenia musiały mieć możliwość odprowadzania ciepła do tak zwanego ostatecznego odbiornika ciepła, czyli właśnie do morza.
Pompy zostały natomiast zalane i przestały działać, a woda dostała się do budynków - zalała między innymi pomieszczenia z urządzeniami elektrycznymi i awaryjnymi generatorami.
IAEA ustaliła, że niemal wszystkie awaryjne generatory dieslowskie - z wyjątkiem jednego, chłodzonego powietrzem przy bloku 6 - zostały wyłączone w wyniku zalania. Utracono zasilanie prądem w blokach 1-5 i w jednej chwili system bezpieczeństwa tracił swoje kolejne ogniwa.
Najpierw zniknęło zasilanie zewnętrzne, potem zniknęła większość zasilania awaryjnego, a w końcu przestały działać pompy wody morskiej. W części bloków uszkodzeniu uległy także baterie zapewniające zasilanie prądem stałym.
To oznaczało, że operatorzy zaczynali tracić również informacje o tym, co dokładnie dzieje się wewnątrz reaktorów.
Walka trwała od samego początku
Po przejściu fali tsunami, gdy elektrownia została niemal całkowicie zalana, reaktory pozostawały wyłączone. To jednak nie oznaczało końca zagrożenia, bowiem paliwo znajdujące się w nich wciąż było gorące i wymagało chłodzenia.
Gdy przestał działać mechanizm chłodzenia, poziom wody w zbiorniku reaktora zaczął spadać, a osłonięte paliwo zaczęło się nagrzewać coraz bardziej. Taka sytuacja powoduje, że dochodzi do uszkodzenia koszulek paliwowych, odpowiadających za odseparowanie paliwa od wnętrza reaktora, a to z kolei prowadzi do kolejnej konsekwencji - wytwarzania wodoru.
W Fukushimie, gdy operatorzy zorientowali się, jaka jest skala zniszczenia, zaczęli podejmować desperackie próby przywrócenia chłodzenia. Próbowano m.in. otwierać zawory, odpowietrzać układy, a także dostarczać wodę.
Brakowało jednak sprawnie działającego mechanizmu, a odczytanie parametrów dotyczących pracy urządzeń było niemożliwe.
Reaktory zaczynają przegrywać z fizyką
W bloku nr 1 sytuacja szybko się pogarszała. Wysoka temperatura doprowadziła do powstania wodoru, a operatorzy musieli między innymi próbować obniżać ciśnienie w obudowie bezpieczeństwa. Następnego dnia, czyli 12 marca, około godziny 15:36 doszło do potężnej eksplozji w budynku reaktora nr 1.
Wybuch nie był eksplozją jądrową. Była to eksplozja wodoru, który powstał w wyniku przebiegu awarii. Nad Fukushimą pojawiła się wielka, biała chmura. W kolejnych dniach, 13 i 14 marca, sytuacja pogarszała się również w bloku nr 3.
Podejmowano kolejne próby chłodzenia, a gdy wzrastało ciśnienie, odpowietrzano obudowy bezpieczeństwa reaktorów.
Już następnego dnia, 14 marca o godzinie 11:01 doszło do kolejnej eksplozji wodoru, tym razem w bloku nr 3. Ta eksplozja była bardzo silna, uszkodziła konstrukcję budynku, a sytuacja wewnątrz elektrowni stawała się coraz bardziej chaotyczna.
15 marca nastąpiły kolejne dramatyczne wydarzenia, bowiem w bloku nr 2 doszło do poważnego uszkodzenia układu tłumienia ciśnienia, a w tym samym okresie pojawiły się kolejne problemy związane z blokiem nr 4.
Na terenie elektrowni rósł poziom promieniowania. O godzinie 9:00 15 marca przy głównej bramie odnotowano około 11,93 mSv/h, czyli prawie 12 milisiwertów na godzinę. To ogromna wartość w porównaniu z naturalnym promieniowaniem tła (W Polsce to ok. 2,5 mSv na rok!)
Co jeszcze bardziej niepokojące, w pobliżu bloków nr 3 i 4 odnotowano wartości rzędu odpowiednio 400 mSv/h i 100 mSv/ (to 400 tys. razy większa niż naturalne tło promieniowania, a przebywanie w takiej strefie przez kilka godzin wywołałoby ostrą chorobę popromienną).
Poziom promieniowania zmieniał się bardzo szybko w zależności od miejsca, czasu, kierunku wiatru i tego, z którego fragmentu uszkodzonej elektrowni wydostawały się substancje radioaktywne. Najbardziej dramatyczne odczyty na terenie zakładu występowały oczywiście w pobliżu uszkodzonych bloków.
Problem z ewakuacją
Wieczorem 11 marca 2011 roku, kilka godzin po trzęsieniu ziemi i tsunami, władze Japonii ogłosiły stan zagrożenia nuklearnego.
O 20:50 władze prefektury Fukushima nakazały ewakuację mieszkańców w promieniu 2 km od elektrowni Fukushima Daiichi, a po godzinie 21. rząd rozszerzył nakaz do 3 km, jednocześnie polecając osobom w promieniu 10 km pozostanie w budynkach.
Następnego dnia, gdy stało się już jasne, że sytuacja w elektrowni wymyka się spod kontroli, strefę ewakuacji rozszerzono najpierw do 10 km, a wieczorem do 20 km.
Problem polegał jednak na tym, że mieszkańcy często nie wiedzieli jeszcze, przed czym dokładnie uciekają. Informacje przekazywane społeczeństwu koncentrowały się początkowo na awarii i konieczności opuszczenia zagrożonego obszaru, podczas gdy rzeczywista skala emisji substancji promieniotwórczych nie była jeszcze znana.
Co szczególnie istotne, system SPEEDI, który miał pomagać w prognozowaniu rozprzestrzeniania się materiałów radioaktywnych, nie mógł w pierwszej fazie dostarczyć pełnych danych o źródle emisji z powodu utraty zasilania w elektrowni.
Decyzje o ewakuacji podejmowano więc przede wszystkim na podstawie stanu reaktorów i sytuacji w samej elektrowni, a nie precyzyjnej mapy skażenia i pomiarów.
Dla mieszkańców oznaczało to chaos - trzęsienie ziemi i tsunami uszkodziły drogi, sieć energetyczną i systemy komunikacji, a jednocześnie ludziom nakazano opuścić swoje domy niemal bez przygotowania.
Szczególnie dramatyczna była sytuacja pacjentów szpitali, osób starszych i mieszkańców domów opieki, których ewakuacja wymagała transportu, personelu i odpowiednich miejsc docelowych. Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej wskazywała później, że właśnie ewakuacja placówek medycznych należała do najpoważniejszych problemów operacji.
Pomoc dla ewakuowanych organizowano w szkołach, halach sportowych, budynkach publicznych i innych tymczasowych schronieniach. Państwo i samorządy musiały jednocześnie zapewnić ludziom żywność, wodę, opiekę medyczną, transport oraz miejsca zakwaterowania.
Z czasem wykorzystywano także mieszkania komunalne, mieszkania pracownicze, lokale wynajmowane na rynku prywatnym i budowane mieszkania tymczasowe. Była to jednak nie tylko operacja logistyczna. Dla dziesiątek tysięcy ludzi oznaczała utratę domu, pracy, gospodarstw, sklepów.
W szczytowym okresie liczba ewakuowanych sięgała około 160 tys. osób, a powrót do rodzinnych miejscowości dla wielu z nich miał okazać się niemożliwy przez wiele lat.
Nie od razu zastosowano profilaktykę jodem
Jod, który miał chronić tarczycę, stał się kolejnym symbolem chaosu pierwszych dni katastrofy.
Stabilny jod może ograniczyć wchłanianie przez tarczycę radioaktywnego jodu, ale musi zostać przyjęty w odpowiednim czasie. Zażycie jodu chroni przede wszystkim przed rozwinięciem nowotworu tarczycy. I choć w Fukushimie tabletki były dostępne, to decyzje dotyczące ich przyjmowania nie zostały skutecznie skoordynowane.
Centralne władze wydały 16 marca polecenie podawania stabilnego jodu osobom ewakuowanym ze strefy 20 kilometrów od elektrowni, lecz większość mieszkańców zdążyła już opuścić ten obszar.
Wcześniej część samorządów, między innymi Miharu, zdecydowała się działać samodzielnie i rozdawać tabletki mieszkańcom. W innych miejscowościach tabletki rozdawano, ale bez jasnego polecenia ich zażycia. W efekcie jod nie został wykorzystany w sposób jednolity i zgodny z pierwotnie zakładanym systemem ochrony ludności.
Fukushima wraca na mapy Japonii
Fukushima, choć po 15 latach nie jest już miejscem całkowicie opuszczonym, to trudno powiedzieć, że życie wróciło tam do stanu sprzed katastrofy. Z biegiem lat strefy ewakuacyjne były stopniowo zmniejszane, a nakazy opuszczenia kolejnych obszarów znoszono od 2014 roku.
Do marca 2020 roku zniesiono je niemal wszędzie, poza tzw. strefami trudnymi do powrotu.
Proces trwa nadal. W marcu 2025 roku Japonia zatwierdziła kolejne plany dotyczące umożliwienia powrotu mieszkańcom części miejscowości, między innymi Okumy, Futaby czy Tomioki. Równolegle prowadzone są prace dekontaminacyjne, odbudowa dróg, infrastruktury i usług publicznych.
Fukushima stała się miejscem, gdzie - choć krajobraz powoli wraca do normalności - pamięć o katastrofie pozostaje częścią codziennego życia. W niektórych miejscowościach znów działają sklepy, szkoły i zakłady pracy, podczas gdy w innych wciąż widać puste domy i ulice, które przed 2011 rokiem tętniły życiem.
Odbudowa nie polega wyłącznie na usunięciu skażenia, bo tak naprawdę jej najtrudniejszym elementem okazuje się odbudowanie społeczności, która została rozproszona przez katastrofę i wieloletnią ewakuację.
Katastrofa w Japonii przedstawiona w liczbach
Katastrofa w elektrowni jądrowej w Fukushimie była częścią potrójnej tragedii, z czego to właśnie tsunami odpowiada za zdecydowaną większość ofiar - w całej tragedii zginęło około 20 tys. osób, a ponad 2,5 tys. uznano za zaginione. Wśród ofiar były osoby, które zginęły wskutek zawalenia się budynków i innych skutków trzęsienia, jednak ponad 90 proc. zgonów w najbardziej dotkniętych prefekturach było związanych z utonięciem podczas tsunami.
Kilka godzin później katastrofa naturalna przerodziła się w kryzys nuklearny. Według WHO nie odnotowano jednak zgonów wśród mieszkańców ani pracowników spowodowanych ostrą chorobą popromienną, a UNSCEAR nie stwierdził dotąd u mieszkańców skutków zdrowotnych, które można byłoby bezpośrednio przypisać promieniowaniu z awarii.
Ostateczny bilans Fukushimy jest więc bardziej złożony, tak samo jak jednoznaczna odpowiedź: kto zawinił?
Była to jednocześnie tragedia wynikająca z sił natury ale też przykład tego, jak katastrofa naturalna może uruchomić łańcuch awarii technologicznych i organizacyjnych o konsekwencjach odczuwalnych przez wiele lat.
Prawnie nikt nie poniósł odpowiedzialności za katastrofę w Fukushimie. Chociaż na ławie oskarżonych zasiadły trzy osoby - byli dyrektorzy firmy TEPCO, którym postawiono zarzuty zawodowego zaniedbania skutkującego śmiercią i obrażeniami wielu osób, w tym pacjentów ewakuowanych w krytycznych warunkach ze szpitala, to ostatecznie sąd uniewinnił mężczyzn.