A japán katasztrófa - a tények és a következtetések
Egy korábbi bejegyzés megjegyzésének ösztönzésére úgy döntöttem, hogy írok néhány sort a témáról. A történetek novellájaként személyes vélemény a következtetésekről és az újságfórumokon található bannátumok megjegyzésének helye.
A tények
Geotektonikailag Japán két litoszféra lemez - a Csendes-óceán és furcsa módon Észak-Amerika - találkozásánál helyezkedik el. (Az észak-amerikai kontinentális lemez nem ér véget a Bering-szorostól nyugatra - Csukotka és Kelet-Szibéria alatt folytatódik, és délre ereszkedik le Mandzsúriáig és Koreáig, valamint a Kelet-kínai-tenger alatt.) A csendes-óceáni lemez (keletről) nyomja az északit Amerikai (nyugat felől), és alatta nyomul. Ugyanakkor az észak-amerikai lemez éle felemelkedik; Japán pontosan ez az óceán fölé emelt hegygerinc.
A tolás során a csendes-óceáni lemez mélyen hordozza az üledékeket és a fenékásványokat, a bennük lévő vízzel együtt. Magas hőmérséklet és nyomás dolgozza fel őket, némelyik lávává válik, és a japán vulkánokon keresztül tör ki. Emellett toláskor a két lemez egymáshoz dörzsölődik, és a súrlódás megállítja elülső részeik mozgását. A mögöttük lévő lemezek tömege azonban tovább mozog, és a nyomás lassan növekszik; amikor meghaladja a súrlódási erőt, a lemezek többé-kevésbé hirtelen egymáson csúsznak, felszabadítva a feszültség egy részét. Minél nagyobb a nyomás, annál élesebb és nagyobb a csúszás. Bolgárul földrengésnek hívják.
Óriási a csúszás a jelenlegi japán földrengésben. A műholdas adatok szerint Japán átlagosan 4 métert mozdult kelet felé (egyenetlenül - néhol akár 20 méterrel is). Emellett a súrlódási tér által emelt födémek "leülepedtek" - a keleti part szintje helyenként körülbelül fél méterrel csökkent.
Ennek a süllyedésnek az eredményeként a Föld forgása felgyorsult. A lemezek süllyedése hasonló hatású, mint egy forgó jégkorcsolyázó esetében, aki kezeit közelebb hozza a testéhez - a forgás felgyorsul. Mivel a vertikális süllyedés viszonylag kicsi, a gyorsulás napi millimásodperc. Ha nem vagy atomi óra, akkor ez aligha fog téged érinteni.
Az elmozdulás és a süllyedés kombinációjának azonban nagyon nagy hatása van. Valójában Japán szinte egésze hirtelen néhány méterre "belépett" az óceánba. Olyan hatalmas földtömeg mozgott vízszintesen és függőlegesen, hogy körülbelül 15 cm-rel megváltoztatta a Föld forgástengelyét. Nem valószínű, hogy ez rád is vonatkozna, ha nem vagy egy ultrapontos csillagászati obszervatórium. Sok embert azonban érintett a hullám, amelyet ez a "csobbanás" keltett - a Japánt sújtó szökőár. Állítólag, ha nem járulna hozzá, a földrengés legfeljebb egy tucat embert ölne meg. (Hányan halnának meg egy ilyen földrengéstől Bulgáriában? Attól tartok, a válasz könnyű.)
Nukleáris történelem
A fukusimai atomerőműről szól. Az ország keleti partvidékén található, meglehetősen közel a földrengés epicentrumához, és egy olyan öbölben, amely elkerülhetetlenül fokozza a szökőár hatását, súlyosan érintette. Itt van egy rövid leírás a történtekről (az eddig összegyűjtött információk alapján):
A nukleáris reakció során nagy mennyiségű hő szabadul fel a reaktorokban. Villamos energia előállítására használják. A hűtőfolyadék kering a reaktorban - egyes reaktorokban, például Fukushimában, nagynyomású vízben, másokban olvadt nátriumban stb. - ami lehűti. A hűtőt közbenső hőcserélőben hűtik, ahol a másodlagos hűtőt, általában vizet melegíti. Párologtatja és forgatja az áramot előállító generátor turbináját.
Fukushimában a földrengés teljes erővel volt (a föld elmozdulása meghaladta a 4 métert). A szabályoknak megfelelően (és Japánban betartják őket) az automatika azonnal leállította a reaktorokat. A probléma az, hogy ez nem állítja meg a bennük lévő atomreakciót, és ezért szükség van hűtésre. A hűtőt működtető szivattyúk működéséhez pedig áramra van szükség.
Normál üzem közben maga az erőmű szolgáltat elegendő energiát. Egy ilyen eseményben azonban másodlagos forrásra - a hálózatból származó villamos energiára - támaszkodik. A probléma az, hogy hatalmas kiterjedése miatt a földrengés gyakorlatilag az összes erőművet megzavarta az egész Honshu-szigeten. Ennek megfelelően nem volt honnan és hogyan szerezzen áramot kívülről.
Ilyen esetekben az erőműnek van egy harmadik biztonsági szintje - dízelgenerátorok a szivattyúk bekapcsolására és áramellátására. Ami történt, japán precizitással. A probléma egy órával később jelentkezett, amikor a szökőár megütötte a növényt. A hullám elárasztotta a helyiséget, ahol a dízelek voltak, és megálltak. (Egyes helyeken körülbelül 10 kilométerrel bejutott a szárazföldre.)
Ehhez a lehetőséghez van egy negyedik szintű biztonság - akkumulátorok, amelyek nyolc órán keresztül támogatják a szivattyúk működését. Úgy gondolták, hogy ilyen hosszú ideig, garanciával, vagy legalább egy reaktort helyeznek el áramellátás céljából, vagy helyreállítják a hálózatot, és az áram kívülről jön, vagy végül az összes leállított dízelt megjavítják és üzembe helyezni a szivattyúkat. A folyamatos utórengések miatt azonban lehetetlennek bizonyult a reaktor beindítása az üzemben. Pontosan ugyanez történt minden más japán erőműnél, így az áram nem tudott jönni sehonnan. A szökőár által kidobott víztömeg pedig nyolc órán keresztül nem eresztett eleget a gázolaj helyiségének elvezetéséhez. Végül leállt a hűtőfolyadék keringése a reaktorokban.
A reaktorok felépítése is lehetővé teszi ezt az esetet. A reaktorokban túlmelegedett víz a nagy nyomás ellenére elpárologni kezd, és párolgása elveszi a keletkezett hőt. Az erőmű mérnökei kiengedhetik a gőzt, így egy ideig kiszellőztetik a reaktor hőjét. A kibocsátott gőz radioaktív izotópokat tartalmaz, amelyek a reaktorból történő besugárzás révén keletkeznek benne. Azonban szinte mindegyik nagyon rövid életű, és néhány nap alatt elhanyagolható szintre bomlik. Tehát más hiányában ez is lehetőség. A mérnökök ezt tették. (Ennek eredményeként a vezérlő helyiség sugárzási szintje a normálistól körülbelül ezerszeresére emelkedett, majd a normális érték többszörösére esett.)