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Der Reaktorunfall von Fukushima Dai-ichi:
Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung in Japan
Gerald KirchnerBundesamt für Strahlenschutz, Berlin
unter Mitarbeit von: Martin Bleher, Florian Gering
2Programm
(1) Unfallablauf: zentrale Ereignisse aus Sicht des Katastrophenschutzes
(2) Exkurs: gesundheitliche Wirkung von Radioaktivität
(3) Nuklearer Notfallschutz: Konzepte
(4) Fukushima: die Realität
• Informationsbasis für Entscheidungen
• Katastrophenschutzmaßnahmen
(5) Offene Fragen und Probleme
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11. 3., 14:46 Erdbeben, gefolgt von Tsunami
11. 3., 15:42 Feststellung des nuklearen Notstands, Stufe 1 (Ausfall der Stromversorgung)
11. 3., 19:03 Feststellung des nuklearen Notstands, Stufe 2 (Ausfall der Kernkühlung)
12. 3., 15:36 Explosion in Block 1
14. 3., 11:01 Explosion in Block 3
15. 3., 06:14 Explosionen in Block 2 und Block 4
ergriffene Katastrophenschutz-Maßnahmen
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5Programm
(1) Unfallablauf: zentrale Ereignisse aus Sicht des Katastrophenschutzes
(2) Exkurs: gesundheitliche Wirkung von Radioaktivität
(3) Nuklearer Notfallschutz: Konzepte
(4) Fukushima: die Realität
• Informationsbasis für Entscheidungen
• Katastrophenschutzmaßnahmen
(5) Offene Fragen und Probleme
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Strahlenwirkungen
• deterministische: Schweregrad des Effektes hängt von der Dosis ab, nicht aber Wahrscheinlichkeit
hohe Dosen, akute Effekte(„Strahlenkrankheit“)
• stochastische: Wahrscheinlichkeit eines Effektes hängt von der Dosis ab, nicht der Schweregrad
niedrige Dosen, Spätschäden
Grundlagen: Strahlenrisiko
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Ziele des Nuklearen Notfallschutzes:
Vermeidung deterministischer Strahlenschäden
Reduzierung des Risikos stochastischer (Spät-) Folgen so weit wie möglich
Radiologische Ziele
8Eingreifrichtwerte (Deutschland)
9Programm
(1) Unfallablauf: zentrale Ereignisse aus Sicht des Katastrophenschutzes
(2) Exkurs: gesundheitliche Wirkung von Radioaktivität
(3) Nuklearer Notfallschutz: Konzepte
(4) Fukushima: die Realität
• Informationsbasis für Entscheidungen
• Katastrophenschutzmaßnahmen
(5) Offene Fragen und Probleme
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1. Vorfreisetzungsphase:
Prognose des Unfallablaufs und des Quellterms
Prognose der Radionuklidausbreitung und resultierender Strahlenexpositionen
Umsetzung der Katastrophenschutz-Maßnahmen
2. Freisetzungsphase
3. Nachfreisetzungsphase:
Messungen
Einschränkungen (Lebensmittelverzehr, Aufenthalt, …)
Dekontamination
Katastrophenschutz: Planung
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Iodtabletten für Kinderund Schwangere
Iodtabletten für alle Personen < 45 Jahre
Evakuierung,Aufenthalt in Gebäuden
Katastrophenschutz: Planung
12Programm
(1) Unfallablauf: zentrale Ereignisse aus Sicht des Katastrophenschutzes
(2) Exkurs: gesundheitliche Wirkung von Radioaktivität
(3) Nuklearer Notfallschutz: Konzepte
(4) Fukushima: die Realität
• Informationsbasis für Entscheidungen
• Katastrophenschutzmaßnahmen
(5) Offene Fragen und Probleme
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keine Messdaten der Radionuklidemissionen in die Atmosphäre
Entscheidungshilfesystem SPEEDI (“System forPrediction of Environmental Emergency DoseInformation“) vorgehalten
Simulationen mit Emissionsrate von 1 Bq s-1 und mit plausiblen Quelltermen
von Entscheidungsträgern (NISA !) ignoriert
Informationsbasis für Entscheidungen (1)
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11. 3., 20:50 Evakuierung der 2 km – Zone
11. 3., 21:23 Evakuierung der 3 km – ZoneVerbleiben im Haus in 10 km - Zone
12. 3., 05:44 Evakuierung der 10 km – Zone (vor Druckentlastung Block 1)
12. 3., 18:25 Evakuierung der 20 km – Zone (nach Explosion in Block 1)
15. 3., 11:00 Verbleiben im Haus in Zone 20 - 30 km(nach Explosionen der Blöcke 2-4)
25. 3. Rat zu freiwilliger Evakuierung innerhalb der 20 - 30 km – Zone
ergriffene Katastrophenschutz-Maßnahmen
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ab 17. 3. Rekonstruktion der Radionuklidemissionen aus Messungen der Ortsdosisleistung in der Umwelt und von Nuklidkonzentrationen in der Atmosphäre
damit am 23. 3. SPEEDI-Simulation, dass Eingreifrichtwert für Jodprophylaxe (100 mSv, Kinder) überschritten
von Entscheidungsträgern nicht berücksichtigt
14. – 20. 3. Verteilung von Jodtabletten in Präfektur Fukushima
Empfehlung zur Einnahme nur in einem Ort
Informationsbasis für Entscheidungen (2)
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1818
Joint US‐Japan AMS Data
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29. 3. Verbleiben im Haus in Orten außerhalb der 30 km – Zone (u. a. Iitate)
22. 4. Dosiswerte für langfristige Umsiedlung:
(i) für 1-Jahres-Folgedosen > 20 mSv Gebiete, in denen Evakuierung erwogen werden soll
(ii) für 1-Jahres-Folgedosen von 10 – 20 mSv Gebiete, in denen Evakuierung vorbereitet werden soll
30. 9. Aufhebung der Ausweisung der Evakuierungs-Vorbereitungszonen
ergriffene Katastrophenschutz-Maßnahmen
20ergriffene Katastrophenschutz-Maßnahmen
21Programm
(1) Unfallablauf: zentrale Ereignisse aus Sicht des Katastrophenschutzes
(2) Exkurs: gesundheitliche Wirkung von Radioaktivität
(3) Nuklearer Notfallschutz: Konzepte
(4) Fukushima: die Realität
• Informationsbasis für Entscheidungen
• Katastrophenschutzmaßnahmen
(5) Offene Fragen und Probleme
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Emissionen kurzlebiger Radionuklide ?
Emissionen von Sr-Isotopen (90Sr) ?
Emissionen von Plutonium-Isotopen ?
Kontamination des Grundwassers um Fukushima Dai-ichi ?
Strahlenexpositionen bis zur (Selbst-)Evakuierung ?
erhöhtes Schilddrüsenkrebs-Risiko für Kinder ?
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Fukushima-Dai-ichi: Status am 11. März 2011
Blöcke 1, 2 und 3- In Betrieb
Blöcke 4, 5 und 6 - Abgeschaltet
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Reactor Building
Containment Vessel
Dry Well
Spent Fuel Pool
Reactor Pressure Vessel
Suppression Chamber
Brennelement-lagerbecken
Druckkammer
Reaktorgebäude
Sicherheitsbehälter
Kondensationskammer
Reaktor-druckbehälter
Mark I Typ Siedewasserreaktor
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Deterministische Wirkung hohe Dosen
Stochastische Wirkung niedrige Dosen
Schwellenwert
Dosis
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Dosis
1,0
Schwellenwert fürdeterministischeSchäden
?
Grundlagen: Strahlenrisiko
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1 mSv <18 J10
100
40
500 mSv für Personen über 40 Jahre
50
, Schwangere
Vergleich: Interventionsrichtwerte
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Beispiel für Planungfür Evakuierung (Biblis)
Katastrophenschutz: Planung
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Beispiel für Planungfür Verteilung von Iodtablettenfür Kinder und Schwangere
Katastrophenschutz: Planung
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I, Cs, Edelgase
Mo, Nb, Zr, La, Ba, Te, Tc, …
Ru, Sr
Aktinide
1000 C
2000 C
Temperatur