Der Unfall von Fukushima Dai-ichi: eine Bilanz nach 2 Jahren. Rolf Michel

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1 Zentrum für Strahlenschutz und Radioökologie Der Unfall von Fukushima Dai-ichi: eine Bilanz nach 2 Jahren Rolf Michel März 2013 Chiba, November 2011 Die natürliche Strahlenexposition in Japan, Deutschland und weltweit Strahlenexpositionen in Japan Der Unfall von Fukushima Dai ichi und seine radiologischen Folgen im Jahr 2011 Anhang: Der aktuelle Zustand der Anlage in Fukushima Dai ichi 1

2 Der Mensch im kosmischen und terrestrischen Strahlungsfeld Natürliche Strahlenexposition: kosmische Strahlung terrestrische Strahlung Radionuklide im Körper Weltweiter Mittelwert: 2,4 msv pro Jahr Bereich: 1 msv 10 msv pro Jahr Natürliche radioaktive Stoffe in Lebensmitteln und im Menschen K 40: 50 % C 14: 46 % H 3: 0,23 % 2

3 Mittlere natürliche Strahlenexposition in Japan Japan Deutschland Inhalation 0,40 1,10 Ingestion 0,40 0,30 Extern terrestrisch 0,40 0,40 Extern kosmisch 0,30 0,30 Gesamt 1,50 2,10 Exposition ohne Inhalation von Radon Verteilung der Bevölkerung von 15 Staaten in Bezug auf die natürliche jährliche effektive Dosis Japan 95tes Perzentil 4 msv pro Jahr Deutschland Finnland UNSCEAR (2000) 3

4 Strahlenexposition in Japan Tokyo, Juli 2011 Mit welcher Gesellschaft Sie auch nach Japan fliegen, die kosmische Strahlung ist immer da. Strahlenexposition beim Flug Frankfurt Tokyo (hin und zurück) etwa 100 Sv (0,1 msv) 4

5 Ortsdosisleistungen in 1 m Höhe in Sv/h Cs 137 Deposition in Bq/m 2 MEXT, Externe Strahlenexposition Maximale Ortsdosisleistungen in Ost Japan 0,086 Sv/h bedeutet 0,75 msv/a bei 24 h/d Aufenthalt im Freien. July 23,

6 40 Ortsdosisleistung in nsv/h am Mittlere externe Strahlenexposition im Freien in Bodennähe in Deutschland 2004 nsv/h > < 68 6

7 Rolf Michel Datenquelle: Im Mai 2011 entsprachen 230 nsv/h 100 kbq/m2 (Cs 134+Cs 137) Maximale Ortsdosis leistungen in nsv pro Stunde als Folge des Fallouts von Cs 134 und Cs 137 in Japan am Die Ortsdosisleistungen liegen im März 2013 um 30% niedriger. Cs 134IRS, istleibniz dann zur Hälfte zerfallen. R. Michel, Universität Hannover Cs 137 Fallout in Bq/m2 aus den oberirdischen Explosionen von Kernwaffen und aus dem Unfall von Tschernobyl in Deutschland. Cs 134 ist inzwischen zerfallen. 7

8 Gy/h = Sv/h Externe Strahlenexposition Zeitreihe der Ortsdosisleistungen in Tokyo Die Maxima am und sind auf den Durchzug radioaktiv kontaminierter Luftmassen zurückzuführen. Der Fallout von Radioaktivität hat zu einer leichten Erhöhung der Ortsdosisleistung nach dem geführt. Die Erhöhung liegt aber innerhalb der Schwankungsbreite der natürlichen Ortsdosisleistung in Japan (grüner Bereich). eiken.go.jp/monitoring/graph.html 2011 Ortsdosisleistungen bis 0,15 Sv/h sind in Deutschland als normal anzusehen; siehe Kartenmaterial unter MEXT 8

9 Radioaktive Hotspots in Tokyo? Immer wieder wird in Medien und Internetforen von Hotspots in Tokyo berichtet. Dazu ein Beispiel: Hot Spots im Muzumoto Park? 9

10 Hot Spots im Muzumoto Park, Es handelt sich um sehr kleinräumige Stellen, an denen Regenwasser zusammengelaufen ist. Derartige Hotspots haben keinerlei radiologische Relevanz. Man müsste sich schon ein ganzen Jahr auf einen solchen Fleck setzen, um eine erhöhte Strahlenexposition zu haben. 10

11 Cs 134 und Cs 137 im Meerwasser der Tokyo Bay "Guidelines for Radioactive Substances in Bathing Areas" released by Ministry of Environment for municipalities to open bathing areas as follows: The concentration of radioactive Cs (Cs 134 and Cs 137) is lower than or equal to 10 Bq/L. (Sampling Date: Oct 16, 2012) Reports of radioactivity surveys which were published by Japan Coast Guard in 2010 and 2012 show that the concentrations of Cs 137 in the seawater sampled at K T1 in 2009 and 2010 were Bq/L in both cases. Interne Strahlenexposition durch Cs 134 und Cs Ende März und Anfang April 2011 sorgten hohe Aktivitätskonzentrationen von I 131, Cs 137 und Cs 134 in Leitungswasser, Blattgemüse und Fisch für Aufregung. Seit sind alle Daten als EXCEL Tabellen in Englisch verfügbar unter: Daten für Fisch : Daten der Präfektur Fukushima: fukushima.jp/monitoring/en/ 11

12 Neue japanische Grenzwerte für Lebensmittel seit Kategorie Höchstwert (Cs 137+Cs 134) im Jahr 2011 (basierend auf 5 msv/a) [Bq/kg] Höchstwert (Cs 137+Cs 134) ab (basierend auf 1 msv/a) [Bq/kg] Trinkwasser 200 (100*) 10 Milch, Milchprodukte Andere Lebensmittel Nahrungsmittel für Säuglinge 50 * Für Säuglinge Ab Absenkung der vorläufigen Grenzwerte in Japan, um das Vertrauen der Verbraucher in die Lebensmittel zu stärken, obwohl es radiologisch nicht erforderlich ist. Ministry of Health, Labour and Welfare, Februar 2012 Japanese parsley (Oenanthe javanica) ostrich fern (Matteuccia struthiopteris) Vorläufiger Grenzwert 2011: Cs Cs 134: 500 Bq/kg Grenzwert ab : Cs Cs 137: 100 Bq/kg Nicht nachgewiesen ist als 1 Bq/kg dargestellt. Bilder: Wikipedia Giant Butterbur (Petasites japonicus) 12

13 Cs 137 in Spinat aus der Präfektur Fukushima Vorläufiger Grenzwert 2011: Cs Cs 134: 500 Bq/kg Grenzwert ab : Cs Cs 137: 100 Bq/kg Nicht nachgewiesen ist als 1 Bq/kg dargestellt. Cs 137 in Bambussprossen in der Präfektur Fukushima Vorläufiger Grenzwert 2011: Cs Cs 134: 500 Bq/kg Grenzwert ab : Cs Cs 137: 100 Bq/kg 13

14 Cs 137 in Pilzen in der Präfektur Fukushima Vorläufiger Grenzwert 2011: Cs Cs 134: 500 Bq/kg Grenzwert ab : Cs Cs 137: 100 Bq/kg Shiitake (Lentinula edodes) Apricot milk cap (Lactarius volemus) Nicht nachgewiesen ist als 1 Bq/kg dargestellt. Cs 137 in Süßwasserfischen aus der Präfektur Fukushima Ayu (Plecoglossus altivelis) Arctic Char Vorläufiger Grenzwert 2011: Cs Cs 134: 500 Bq/kg Grenzwert ab : Cs Cs 137: 100 Bq/kg Nicht nachgewiesen ist als 1 Bq/kg dargestellt. 14

15 Bei Überschreitung der provisorischen Grenzwerte werden Vermarktungsverbote und Empfehlungen, auf den Verzehr zu verzichten, von der japanischen Regierung erlassen. Die Durchsetzung der Anordnungen und die Überwachung der Radioaktivität in Lebensmitteln ist Sache der Präfekturen. 15

16 Maximale Ortdosisleistungen im Mai 2011 durch Cs 134 & Cs 137 Fallout und Zusammenfassung der Lebensmitteldaten Maximale Ortsdosisleistung 230 nsv/h 100 kbq/m 2 Präfektur Anzahl der Proben Davon oberhalb des Grenzwertes in % Miyagi ,8 Yamagata ,02 Fukushima ,3 Tochigi ,2 Ibaraki ,8 Niigata ,1 Gunma ,4 Saitama ,2 Chiba ,5 Tokyo 438 0,7 Grenzwertüberschreitungen 2012 hauptsächlich für Bambus Sprossen, Pilze, Beeren, Fische & Wildfleisch, Tee. In der Präfektur Fukushima auch für andere Nahrungsmittel. Daten von MEXT & MHLW Cs 137 im Leitungswasser in Tokyo im Jahr 2011 Vorläufiger Grenzwert für Säuglingsnahrung: Cs Cs 134: 100 Bq/kg Grenzwert ab : Cs Cs 137: 10 Bq/kg Seit alle Werte kleiner 0,1 Bq/kg. eiken.go.jp/monitoring/w past_data.html Nicht nachgewiesen ist als 0,1 Bq/kg dargestellt. 16

17 Schätzung der effektiven Ingestionsdosis durch K-40 (gelb) und Cs-134 und Cs-137 (blau) im Sept. und Nov Interne Dosis in msv pro Jahr 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Tokyo K-40 Cs(134,137) Miyagi Fukushima 東京宮城福島 Nahrungsmittel wurden in den Präfekturen Tokyo, Miyagi und Fukushima im September und November 2011 gekauft. Soweit möglich wurden lokal angebaute Nahrungsmittel gekauft. Entsprechend dem National Health and Nutrition Examination Survey (2007) wurden die Nahrungsmittel zusammen mit Trinkwasser verzehrsfähig zubereitet. Ministry of Health, Labour and Welfare, Februar 2012 Schätzung der effektiven Ingestionsdosis durch Cs 134 und Cs 137 unter den neuen Grenzwerten vom Interne Dosis in msv pro Jahr 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, 中央値 Median 90 percentile 90 パーセンタイル値 Grundlage Monitoring-Daten des MHLW; August 1 - November 16, 2011 Es wird angenommen dass die Menschen entweder Nahrungsmittel mit dem Median ( Mittelwert) der Aktivitätskonzentrationen verzehren oder dass alle Nahrungsmittel dem 90ten Perzentil der Aktivitätskonzentrationen entsprechen. Diese Schätzungen werden durch Ganzkörpermessungen in Minami Soma (Präfektur Fukushima) bestätigt. Ministry of Health, Labour and Welfare, Februar

18 Zusammenfassung der heutigen Situation In Japan ist die natürliche Strahlenexposition geringer als in Deutschland. Außerhalb der Präfektur Fukushima liegen die Werte der natürlichen plus der unfallbedingten Strahlung im Schwankungsbereich der natürlichen Strahlenexposition in Deutschland. Die Radioaktivität von Nahrungsmitteln wird streng kontrolliert. Die Strahlenexposition durch Verzehr kontaminierter Nahrungsmittel ist selbst in der Präfektur Fukushima sehr gering; in den anderen Präfekturen ist sie vernachlässigbar. Die Auswirkungen des Unfalls in Fukushima Dai ichi sind lokal begrenzt. Bei Reisen in die Präfektur Fukushima ist den Anordnungen der Behörden Folge zu leisten. Download unter hannover.de/3.html 18

19 Die Folgen des Unfalls von Fukushima Dai ichi im Jahr :38 Wasserstoffexplosion im Gebäude, H 2 wahrscheinlich aus Block :01 Wasserstoffexplosion unterhalb der Service Ebene :10 Wasserstoffexplosion?, Versagen des Sicherheitsbehälters? :36 Wasserstoffexplosion auf der Service Ebene Fukushima Dai ichi am Kernschmelzen (Blöcke 1 3) und 4 (?) Wasserstoffexplosionen (Blöcke 1 4) nach Ausfall von Elektrizität und Kühlung infolge von Erdbeben & Tsunami. Air Photo Service Co. Ltd., Japan,

20 Ortsdosisleistungen auf dem Gelände des Kernkraftwerks Fukushima Dai ichi (Monitoring Car) 2. Bericht der Japanischen Regierung an die IAEA, Sept Zeitliche Verläufe der Freisetzungen in Fukushima (nur I 131 und Cs 137) und in Tschernobyl Fukushima Dai ichi Tschernobyl Chino et al., J. Nucl. Sci. Techn. 48, No. 7, (2011) UNSCEAR (2011) 20

21 Ortsdosisleistungen in 1 m Höhe in Sv/h 3,8 Sv/h ist das derzeitige japanische Kriterium für Evakuierung; unter gewissen Annahmen entspricht es 20 msv im ersten Jahr. MEXT & DOE Cs Cs 137 Deposition in Bq/m 2 Nach dem Unfall von Tschernobyl wurden in Deutschland durch heftige lokale Niederschläge bis zu 100 kbq/m 2 Cs 137 abgelagert. MEXT & DOE

22 Protected Areas (as of August 3, 2011) Personen Personen /incident/index.html Restricted areas and areas to which evacuation orders have been issued (November 30, 2012) 22

23 Airborne Monitoring Airborne Monitoring

24 ODL in Futuba County, Katsurao Village ( ) Absenkungen wegen Schneebedeckung Dosismodellierung Schilddrüsendosis Kleinkind radioactivity released assessment EN.pdf

25 Dosismodellierung effektive Dosis Kleinkind radioactivity released assessment EN.pdf Fukushima: Abschätzung der radiologischen Konsequenzen Bevölkerung im Großraum Tokyo: H Schilddrüse, Kleinkind < 1 msv; E Kleinkind < 0,1 msv Überwiegende Mehrheit der Bevölkerung in Nordjapan: H Schilddrüse, Kleinkind < 10 msv; E Kleinkind < 1 msv Evakuierte und Bevölkerung in der näheren Umgebung: E extern, 1. Jahr < 20 msv, E intern, 1. Jahr < 1 msv (Referenzwert für Evakuierung, Grenzwert für Nahrungsmittel) E Lebenszeit < 100 msv (Vorhersage und Ziel der japanischen Regierung) E Schilddrüse, Kleinkind < 200 msv (95 % < 50 msv) * * (nach Messungen an Kindern, März 2011 durch NISA) R. Michel,

26 WHO (2012) Preliminary dose estimation from the nuclear accident after the 2011 Great East Japan Earthquake and Tsunami Präfektur Fukushima Präfekturen benachbart zu Fukushima Effektive Dosen 1 msv 10 msv 0,1 msv 10 msv Schilddrüsendosen 1 msv 10 msv für Erwachsene für Kinder andere Präfekturen 0.1 msv 1 msv 1 msv 10 msv Der Rest der Welt < 0,01 << 0,01 << 0,01 msv Schilddrüsenmessungen an 1080 Kindern aus Kawamata (nach zwei Halbwertszeiten von I 131) TS 171 & Sv/h 480 msv Schilddrüsendosis bei Kleinkindern (SSK Band 4, 3. Auflage) msv Schilddrüsendosis Kleinkind Neuberechnung nach SSK Band 4, 3. Auflage 26

27 Disclaimer Meine Kalibrierung der ODL Werte an der Schilddrüse in Schilddrüsen Äquivalentdosen ist sehr konservativ und mag um den Faktor zwei zu hoch sein. Japanische Quellen geben um einen Faktor zwei niedrigere Dosisschätzungen, ohne jedoch die Details der Berechnungen anzugeben. Es ist nicht klar, wie sie die Zeit zwischen Exposition und Messung berücksichtigten. Eine nachvollziehbare Schätzung mit hinreichender Dokumentation wurde von Tokonami et al. (2012) publiziert; siehe dazu die nächsten Folien. Es war nicht notwendig, außer I 131 die kurzlebigen Jod Isotope zu berücksichtigen, da alle drei Reaktorblöcke mehr als 100 Tage in Betrieb waren. Wir werden auf die Evaluation durch UNSCEAR warten müssen. Karte der erwarteten Schilddrüsendosen für ein 1 Jahr altes Kind berechnet mit SPEEDI (System for Prediction of Environmental Emergency Dose Information). Tsushima District von Namie Town liegt innerhalb des 30 km Radius um den Reactor. The figure was provided by the Asahi Shinbun and modified. Tokonami, S. et al. Thyroid doses for evacuees from the Fukushima nuclear accident. Sci. Rep. 2, 507; DOI: /srep00507 (2012). 27

28 Verteilung der ermittelten Schilddrüsendosen unter der Annahme von Inhalation (A) bzw. ingestion (B) von I 131. Die Dosen wurden auf der Grundlage der gemessenen I 131 Schilddrüsenaktivität und der altersabhängigen ICRP Dosiskoeffizienten berechnet. Tokonami, S. et al. Thyroid doses for evacuees from the Fukushima nuclear accident. Sci. Rep. 2, 507; DOI: /srep00507 (2012). Rekonstruktion der externen Strahlenexposition von Menschen in Namie Town, Iitate Village und Kawamata Town in der Präfektur Fukushima in den ersten 4 Monaten Dosis in msv % unter 1 0,5 unter 2 58 unter 5 92 unter unter 15 99,8 23 (max.) NHK, Freitag, Daten Präfektur Fukushima Interview zur Ermittlung der Lebensweise in den ersten 4 Monaten nach dem Unfall. The Asahi Shimbun,

29 Rekonstruktion der externen Strahlenexposition von 9747 Einwohnern in Namie Town (n = 7250), Iitate Village (n = 1944) und Kawamata Town (n = 553) während der ersten 4 Monate nach dem Unfall ( ) External doses during the first 4 months after the accident in Fukushima Prefecture (n = = 76,2 % respondents) Yamagata Prefecture Miyagi Prefecture Niigata Prefecture 99 % < 1 msv 90 % < 2 msv 78 % < 1 msv Pacific Ocean 90 % < 2 msv 99 % < 1 msv Tochigi Prefecture Niigata Prefecture 99 % < 1 msv 91 % < 1 msv Ibaraki Prefecture 29

30 External doses during the first 4 months after the accident in Fukushima Prefecture, n = (76.2%) 50 Jahre Folgedosen nach IAEA Tec Doc 1162 in den Präfekturen Fukushima, Iwate, Miyagi, Ibaraki, Tochigi, Gunma, Chiba, Saitama und Tokyo Externe Strahlung + Inhalation (Resuspension) Mediane 208 Ortschaften 30

31 50 Jahre Folgedosen nach IAEA Tec Doc 1162 in der Präfektur Fukushima Externe Strahlung + Inhalation (Resuspension) Mediane 53 Ortschaften 50 Jahre Folgedosen nach IAEA Tec Doc 1162 in der Präfektur Fukushima: die höchst belasteten Orte 50 Jahre Folgedosis: extern + Inhalation in msv Minimum Maximum Median Otami 5, ,5 Kunimi, Date 8, ,2 Date 4, ,9 Nihonmatsu 6, ,2 Minami Soma 2, ,6 Izumisaki, Nishishirakawa 16, ,0 Katsurao, Futuba 8, ,4 Naraha, Futuba 9, ,1 Kawamata, Date 11, ,9 Iitate, Soma 27, ,3 Tomioka, Futuba 27, ,6 Okuma, Futuba 42, ,9 Namie, Futuba 10, ,5 Futuba 49, ,1 31

32 Date Kawamata Nihonmatsu Iitate Minamisoma Restricted areas and areas to which evacuation orders have been issued (November 30, 2012) Katsurao Namie Futuba Okuma Tomioka 50 Jahre Folgedosen nach IAEA Tec Doc 1162 in den Präfekturen Iwate, Miyagi, Ibaraki, Tochigi, Gunma, Chiba, Saitama und Tokyo Externe Strahlung + Inhalation (Resuspension) Mediane 155 Ortschaften 32

33 Tägliche Aufnahme von radioaktivem Cäsium mit Nahrungsmitteln Untersuchung durch Kyoto University; Probenahme Spezifische Cs 137 Körperaktivität in Bq/kg von 4745 Menschen in Minami Soma, Präfektur Fukushima, gemessen mittels Ganzköperzähler zwischen dem und Bei A Cs 137 = A Cs 134 : 35 Sv/a 70 Sv/a für Erwachsene 33

34 Spezifische Körperaktivität von Cs 137 von Menschen aus Karlsruhe Bq/kg Karlsruher Referenzgruppe Strahlenexpositionen von Arbeitern in Fukushima Dai ichi (12/2011) 171 Arbeiter erhielten mehr als 100 msv 100 msv 150 msv: 139 Arbeiter, 150 msv 200 msv: 23 Arbeiter, 200 msv 250 msv: 3 Arbeiter, Mehr als 250 msv (309 msv 678 msv): 6 Arbeiter. Strahlenexposition von drei Arbeitern, die etwa eine halbe Stunde in kontaminiertem Wasser gearbeitet haben. Arbeiter 1 Arbeiter 2 Arbeiter 3 Ganzkörperdosis laut Dosimeter 180 msv 179 msv 173 msv Hautdosis 466 msv 466 msv 3 msv Interne Dosis 39 msv 35 msv 0 msv Schilddrüsendosis 259 msv 137 msv 1.7 msv 34

35 Unfallablauf und Kontamination der Umwelt Massive Freisetzung von I 131 (> Bq), Cs (> Bq) zwischen dem und dem in die Atmosphäre und ins Meer. Strontium und Plutonium Isotopen wurden nur in geringem Maße freigesetzt. Kleinräumige atmosphärische Verfrachtung der freigesetzten Radionuklide über Nordjapan; großräumige Verfrachtung über dem Pazifik. Ca. 20% der freigesetzten Aktivität wurde auf dem Festland abgelagert. In der Präfektur Fukushima massiver Fallout von I 131, Cs 134 und Cs 137 mit Ortsdosisleistungen in 1 m Höhe größer 3,8 Sv/h in einem Gebiet von ca. 20 km 50 km in Richtung Nordwesten von der Anlage. Der Fallout von Strontium und Plutonium Isotopen liegt aber nur in der Größenordnung des Fallouts dieser Nuklide aus den oberirdischen Kernwaffenversuchen und ist in Bezug auf die Strahlenexposition der Bevölkerung vernachlässigbar. In den übrigen Präfekturen Nordjapans ist der maximale Fallout vergleichbar mit dem Tschernobyl Fallout in Süddeutschland im Jahr Die Ortsdosisleistungen liegen nach Abklingen der kurzlebigen Radionuklide unter 0,1 Sv/h; d.h. innerhalb der Schwankungsbreite der natürlichen Ortsdosisleitung. Strahlenexpositionen in den hoch kontaminierten Regionen der Präfektur Fukushima im Jahr 2011 Schilddrüsendosen von Kindern aus Kawamata in der Präfektur Fukushima unter 200 msv; 95% unter 50 msv. Strahlenexposition in den ersten 4 Monaten von Menschen in Namie, Iitate und Kawamata in der Präfektur Fukushima : 58% unter 2 msv, 92% unter 5 msv, 99% unter 10 msv, Maximum 23 msv. Japanischer Referenzwert 20 msv im ersten Jahr für die externe Strahlenexposition. Interne Strahlenexposition in der Präfektur Fukushima kleiner 0,1 msv/a (auf der Basis von Nahrungsmitteln aus Oktober/November 2011). Japanischer Referenzwert 1 msv/a für die interne Strahlenexposition. Interne Strahlenexposition von Menschen in Minami Soma in der Präfektur Fukushima aus Ganzkörper Messungen zwischen Oktober und Dezember 2011: 0,035 msv/a 0,070 msv/a. Von Arbeitern (Stand 12/2011) erhielten 171 Arbeiter mehr als 100 msv: 100 msv 150 msv: 139 Arbeiter, 150 msv 200 msv: 23 Arbeiter, 200 msv 250 msv: 3 Arbeiter, > 250 msv (309 msv bis 678 msv): 6 Arbeiter. 35

36 Gesundheitsrisiken I* Die WHO hat die lebenslangen Gesundheitsrisiken für die am höchsten exponierten Menschen in der Präfektur Fukushima abgeschätzt. Die Strahlendosen waren zu niedrig, um deterministische Schäden bei der Bevölkerung oder den Arbeitern zu bewirken. Die Dosen waren auch zu gering, um fetale Fehlentwicklungen zu verursachen. Es ist kein Anstieg von Fehlgeburten, perinataler Mortalität, Missbildungen oder Minderung der geistigen Fähigkeiten zu erwarten. Es wurden für das erste Jahr effektive Dosen zwischen 12 msv und 25 msv und Schilddrüsendosen bis zu 12 msv ermittelt. Es ergeben sich erhöhte Erkrankungsrisiken für Leukämie, solide Tumoren, Brust und Schilddrüsenkrebs für die am höchsten exponierten Menschen in der Präfektur Fukushima. Die Ergebnisse der WHO Untersuchung können als obere Grenzen der erwarteten Risiken angesehen werden. * WHO (2013) Health risk assessment from the nuclear accident after the 2011 Great East Japan Earthquake and Tsunami based on a preliminary dose estimation, ISBN Gesundheitsrisiken II* Für die ca am höchsten belasteten Menschen aus Namie, Iitate, Katsurao und Minami Soma wird über ihre Lebenszeit die Inzidenz von Leukämie, soliden Tumoren, Brust und Schilddrüsenkrebs in Summe um maximal 2 % steigen. Für die knapp 1 Million Menschen aus Namie, Iitate, Katsurao, Minami Soma, Naraha, Kawauchi, Date, Fukushima, Nihonmatsu, Kawamata, Hirono, Koriyama, Tamura und Soma wird über ihre Lebenszeit die Inzidenz von Leukämie, soliden Tumoren, Brust und Schilddrüsenkrebs in Summe um maximal 1 % steigen. Ob die prognostizierte Zunahme der verschiedenen bösartigen Erkrankungen beobachtet werden kann, hängt von der Ausgestaltung der Nachsorge für eine Fukushima Kohorte ab. Für die übrigen Regionen der Präfektur Fukushima, die benachbarten Präfekturen und den Rest Japans und der Welt sind die Risiken so gering, dass sie nicht beobachtbar sind. * WHO (2013) Health risk assessment from the nuclear accident after the 2011 Great East Japan Earthquake and Tsunami based on a preliminary dose estimation, ISBN , 36

37 WHO, Februar Fukushima Town Restricted areas and areas to which evacuation orders have been issued (November 30, 2012) with the places of the WHO Assessment (2013) marked Namie, 2 Iitate, 3 Katsurao, 4 Minami Soma, 5 Naraha, 6 Kawauchi, 7 Date, 8 Fukushima, 9 Nihonmatsu, 10 Kawamata, 11 Hirono, 12 Koriyama, 13 Tamura, 14 Soma Koiyama City Orte der Gruppen 1 und 2 mit WHO Nummerierung der Risikobetrachtung der WHO (2012)

38 Ein Vergleich der Unfälle von Tschernobyl und Fukushima Dai ichi Graphit-moderierter, wassergekühlter Druckröhrenreaktor in Tschernobyl Wasser-moderierte, wassergekühlte Siedewasserreaktoren in Fukushima 1693 Druckröhren, kein Sicherheitsbehälter, unkontrollierte Leistungsexkursion, Graphitbrand und Schmelzen des Kerns als Folge von Designmängeln und menschlichem Fehlverhalten. Reaktordruck- & Sicherheitsbehälter 3 Kernschmelzen, 4 (3?) Wasserstoffexplosionen und mehrmaliges Venting als Folge des Ausfalls der Kühlung der BE nach Stromausfall durch Tsunami,. 38

39 Tschernobyl und Fukushima Dai ichi: zwei von Menschen gemachte Reaktorunfälle Chernobyl Designfehler positive Temperatur und Dampfblasenkoeffizienten; physikalisch inhärent unsicherer Reaktor. Designdefizit der Steuerstäbe: Positiver Scram Effekt. Menschliche Fehler Experiment mit ungeübtem Personal Zu wenige Kontrollstäbe eingefahren Abschaltkriterien blockiert Keine Sicherheitskultur Fukushima Dai ichi Designfehler Zu niedrige Auslegung gegen Tsunami entgegen bekannten Vorhersagen. Ungenügende Redundanz der externen Stromversorgung für den Fall eines starken Erdbebebens Mangelnder Überflutungsschutz der Notstromaggregate und Elektrik. Mängel im internen Notfallschutz. Menschliche Fehler Große Defizite in der Sicherheitskultur aufgrund Japanischer kultureller Eigenheiten A stone tablet in Aneyoshi, Japan, warns residents not to build homes below it. Hundreds of these so called tsunami stones, some more than six centuries old, dot the coast of Japan. 39

40 Chernobyl and Fukushima Dai ichi: both INES 7, but strongly different consequences Releases of Radionuclides Chernobyl: a reactor without containment explodes, burns and the core melts; Fukushima Dai ichi: hydrogen explosions after three core melts in reactors with pressure vessels and containments. Chernobyl atmosphere sea Sources: Fukushima: IRSN, ; Chernobyl: UNSCEAR (2000). Sr 90 releases of Fukushima calculated from analyses of soil samples (locations 31, 32, 33) ca. 40 km NW of Fukushima Dai ichi ( , MEXT). Pu 238 and Pu 239/240 in soil samples from Iitate (0.82 Bq/m 2 Pu 238, 2.5 Bq/m 2 Pu ; ) do not allow to recognize a significant release of Plutonium from Fukushima. These values are typical for the fall out of the atmospheric weapons explosions. Zeitliche Verläufe der Freisetzungen in Fukushima (nur I 131 und Cs 137) und in Tschernobyl Fukushima Dai ichi Tschernobyl Chino et al., J. Nucl. Sci. Techn. 48, No. 7, (2011) UNSCEAR (2011) 40

41 Der Unfall von Tschernobyl Von 134 Unfallhelfern mit ARS starben 28. Evakuierung von insgesamt Menschen, die Schilddrüsendosen von bis zu einigen Sievert und effektive Dosen von bis zu einigen Zehn Millisievert erhielten. Die nicht Evakuierten in den hoch kontaminierten Gebieten erhielten die höchsten Strahlenexpositionen: bei Kindern Schilddrüsendosen bis zu einigen 10 Sievert, Menschen erhielten effektive Dosen von mehr als 100 msv durch langlebige Radionuklide im Zeitraum Von mehr als Aufräumarbeiter erhielten 1986 etwa mittlere effektive Dosen von 146 msv, 1987 etwa Arbeiter 96 msv. In Deutschland bleiben Schilddrüsendosen bei Kindern unter 10 msv, effektive Lebenszeitdosen liegen zwischen 2,2 msv und 0,6 msv. UNSCEAR (2000, 2011) Notfallmaßnahmen in Tschernobyl und Fukushima Dai ichi Tschernobyl Evakuierung nach der Explosion Evakuierungen nach dem Zerfall von I 131 bis 1991 Keine Jodtabletten Keine Warnungen (Verbleiben im Haus, Verzehrsempfehlungen) Keine frühen Lebensmitteldaten Geheimhaltung vor den Bündnispartnern in 1986 Mangelnde Berichterstattung gegenüber IAEA Geheimhaltung vor der eigenen Bevölkerung bis ca Fukushima Dai ichi Evakuierung vor Venting und Explosion, aber Defizite bei der Organisation der Evakuierung und Nachsorge; 60 Patienten starben im März an Komplikationen aufgrund der Evakuierung. Erweiterte Evakuierungen in Präfektur Fukushima noch in 2011 Jodtabletten de facto nicht verteilt. Warnungen (Verbleiben im Haus, Verzehrsempfehlungen, Vermarktungsverbote) Lebensmitteldaten ab Anfang April Online im Fernsehen Berichterstattung gegenüber IAEA Alle benötigten Daten im Internet 41

42 Fall out und Kontaminationen in Tschernobyl und Fukushima Dai ichi In Belarus, Ukraine und Russland massiver Fall out von I 131, Cs 134 und Cs 137. Auf km 2 überstieg der Cs 137 Fall out 37 kbq/m 2 ; auf km 2 überstieg er 555 kbq/m 2. I 131, Cs 134 und Cs 137 breiteten sich über ganz Europa km 2 wurden mit mehr als 37 kbq/m 2 Cs 137 kontaminiert. Cs 137 Fall out > 185 kbq/m 2 existiert außerhalb der ehemaligen UDSSR nur in kleinen Bereichen in Schweden nahe Gävle und in Österreich bei Salzburg. In der Präfektur Fukushima massiver Fall out von I 131, Cs 134 und Cs 137 mit der Folge von Ortsdosisleistungen in 1 m Höhe durch Cs 134/137 größer 3,8 Sv/h (> 600 kbq/m 2 Cs 137) in einem Bereich von etwa 20 km 50 km in nord westlicher Richtung vom KKW. In den anderen Präfekturen ist der Fall out vergleichbar mit dem aus dem Tschernobyl Unfall in Bayern im Jahr Die Ortsdosisleistungen sind nach dem Zerfall der kurzlebigen Radionuklide kleiner als 0,1 Sv/h; d.h. innerhalb des Bereichs der natürlichen Ortsdosisleistungen. Ein Vergleich der hoch kontaminierten Regionen um Tschernobyl und um Fukushima Dai ichi Cs-137 Karte groß Cs 137 Fukushima 100 km 100 km D(Cs-137) > 37 kbq m -2 R. Michel, IRS, Leibniz Universität UNSCEAR Hannover (2000) 42

43 The End Download unter hannover.de/3.html Anhang: Der aktuelle Zustand der Anlage und der Gegenmaßnahmen :04 JST 43

44 Der Zustand der Reaktorkerne ist noch unbekannt. NHK, : Nach Angaben von TEPCO könnten im schlimmsten Fall in Block 1 alle Brennelemente geschmolzen und durch den RDB ins Containment gelangt sein. Der Boden des Containments ist aus Beton abgedeckt mit einer Stahlplatte. TEPCO sagt, dass die geschmolzenen Brennelemente in Block 1 den Boden bis zu einer Tiefe von 65 cm erodiert haben könnten. Die Stahlhülle des Containments wurde nicht erreicht. Nach Angaben von TEPCO könnten 57 % der Brennelemente von Block 2, 63 % der Brennelemente von Block 3 geschmolzen sein. Es könnte sein, dass Teile der geschmolzenen Brennelemente durch die RDBs in das Containment gelangt sind. Zustand der Kühlung Was der Blöcke 1 3 mit geschlossenen Kühlkreisläufen und Reinigung des Kühlwassers in Fukushima Dai ichi modified 44

45 Temperaturverlauf in Fukushima Dai ichi Block Der japanische Premierminister erklärt: Die Blöcke 1 3 haben den Zustand cold shut down erreicht. 100 C Temperaturverlauf in Fukushima Dai ichi Block C 45

46 Temperaturverlauf in Fukushima Dai ichi Block C 46

47 TEPCO, Einhausung von Block 1, um weitere Freisetzungen radioaktiver Stoffe zu verhindern TEPCO Mitarbeiter, 8. Okt

48 Sicherheitszustand der Anlage: Stand Dezember 2011 Die Anlage befindet sich im Zustand einer kalten Abschaltung. Der aktuelle Zustand ist stabil, aber nicht sicher. Ohne massive externe Einflüsse (Erdbeben und/oder Tsunami) wird es möglich sein, die Anlage in einen sicheren Zustand zu überführen. Die Stabilität der Brennelementlagerbecken nach Aussage des Betreibers hinreichend für größere externe Einflüsse. Keine Hinweise auf Rekritikalität. Meldungen über Xe 133 (14 ppm Bq) und Xe 135 (12 ppm Bq) in Block 2 vom sprechen wegen der niedrigen Konzentrationen nicht für Rekritikalität, sondern für die Spontanspaltung von Cm 242 und Cm 244. Ein weiteres Durchschmelzen der Reaktordruckbehälter ist nicht mehr zu erwarten. In wieweit sie defekt sind, ist unbekannt. Weitere Wasserstoffexplosionen sind unwahrscheinlich, würden aber wesentlich geringer ausfallen. Die aus den derzeitigen Freisetzungen resultierenden Strahlenexpositionen liegen weit unter den Grenzwerten für den Normalbetrieb. Entwicklung der Freisetzungen radioaktiver Stoffe (Cs 137) aus den Blöcken 1 3 TEPCO, Dezember

49 Potentielle Strahlenexpositionen in msv pro Jahr in der Umgebung von Fukushima Dai ichi unter der Annahme, dass die Freisetzungen aus dem Oktober 2011 von 0,1 GBq/h andauern Dies ist nur die Strahlenexposition durch die aktuellen Freisetzungen, nicht die als Folge der Explosionen und des Fallouts. TEPCO, Wie geht es weiter mit dem Brennelementlagerbecken in Block 4? 49

50 Geplantes Gebäude am Block 4, in dem das Brennelementlagerbecken Ende 2013 entladen werden soll. 50

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52 Ca September 2012 The End TEPCO Life Camera