Fukushima, terremoto e tsunami: 5 anni dopo il disastro che ha sconvolto il Giappone

Sono trascorsi 5 anni dal terremoto del Tohoku, che nel 2011 causò un mostruoso tsunami e il disastro di Fukushima sconvolgendo il mondo e lasciando il Giappone in un incubo nucleare dal quale ancora non si è liberato.
Ma cosa accadde esattamente 5 anni fa?

IL TERREMOTO DI TOHOKU

In data 11 marzo 2011, alle 14:46 ora locale (05:46 UTC), un terremoto di magnitudo 9.0 ha colpito al largo della costa orientale del Giappone.
L’epicentro fu a 130 chilometri ad est di Sendai, e 373 km a nord est di Tokyo ad una profondità di 30 km.
E’ il più potente terremoto mai misurato in Giappone e il settimo a livello mondiale.
Furono in totale 15,894 le morti accertate, la maggior parte delle quali causata dal mostruoso tsunami seguente.

LO TSUNAMI

Meno di un’ora dopo il terremoto, la prima di molte onde dello tsunami ha colpito la costa del Giappone.
Le onde hanno raggiunto altezze di run-up (l’estensione massima di un’onda sul livello del mare) di oltre 10 m, inondando una superficie stimata di circa 561 chilometri quadrati.
In particolare, nella prefettura di Iwate si è registrata l’onda più alta, abbattutasi nelle vicinanze della città di Miyako, che ha raggiunto la straordinaria altezza di 40,5 metri.

Lo tsunami ha impiegato circa nove ore e mezza per attraversare il Pacifico e arrivare alla costa occidentale degli Stati Uniti, dove ha causato pochi danni.
Ventidue ore dopo il terremoto iniziale, i resti dello tsunami si erano diffusi in tutto l’Oceano Pacifico.

LE CAUSE

Il terremoto  di Tohoku del 2011 ha colpito al largo del Giappone, lungo una zona di subduzione, dove due placche tettoniche della Terra si scontrano.
In una zona di subduzione, una piastra scivola sotto l’altra nel mantello, lo strato più caldo sotto la crosta.
La placca più densa sprofonda sotto quella meno densa: quando la tensione causata dalla subduzione viene rilasciata improvvisamente, si verifica un terremoto.

Gli scienziati hanno perforato nella zona di subduzione subito dopo il terremoto e hanno scoperto un sottile strato di argilla scivoloso allineando lungo la zona di subduzione.
I ricercatori pensano che questo strato di argilla abbia permesso alle due placche di scivolare ad una distanza incredibile, di almeno 50 metri, facilitando l’enorme terremoto e lo tsunami.

Il terremoto di Tohoku ha sollevato il fondo marino di 10 m su una superficie delle dimensioni della Calabria.

Lo spostamento verticale di acqua di mare è stata la causa dello tsunami che si è espanso allontanandosi dal sito del terremoto.

FATTI SORPRENDENTI

• La grande energia prodotta dal terremoto potrebbe aver provocato lo spostamento dell’asse terrestre di circa 17 centimetri.
• Il sisma ha accorciato la lunghezza di un giorno di circa un microsecondo.
• Più di 5.000 scosse di assestamento hanno colpito il Giappone l’anno dopo il terremoto, la più grande di magnitudo 7.9.
• Circa 400 km di coste dell’Honshu settentrionale sono diminuite di 0,6 metri.
• La scossa ha spostato l’isola principale del Giappone – Honshu – verso est di 2,4 metri.
• Lo tsunami ha rotto iceberg al largo della Sulzberger Ice Shelf in Antartide.
• Quando lo tsunami ha attraversato l’Oceano Pacifico, l’onda di 1,5 m di altezza  ha ucciso più di 110.000 uccelli marini nidificanti al Midway Atoll National Wildlife Refuge.
• Il terremoto ha prodotto un rombo a bassa frequenza chiamato infrasuono, che ha viaggiato nello spazio ed è stato rilevato dal satellite Goce.
• Gli edifici distrutti dallo tsunami hanno rilasciato migliaia di tonnellate di sostanze chimiche che distruggono l’ozono e gas serra nell’aria.

DISASTRO DI FUKUSHIMA DAI-ICHI

Il disastro di Fukushima Dai-chi è una serie di incidenti che si sono verificati nei giorni successivi il terremoto e lo tsunami, portando alla fusione dei noccioli dei reattori 1, 2 e 3 della centrale.

Lo tsunami causò  un guasto del sistema di raffreddamento della centrale, che ha portato a un meltdown nucleare di livello 7 – lo stesso di Chernobyl – e il rilascio di materiali radioattivi nucleari.
Gli incidenti nucleari vengono classificati su una scala a sette livelli, dal meno grave (0) a quello peggiore (7).

I generatori di energia elettrica e di backup sono stati travolti dallo tsunami, e l’impianto ha perso la sua capacità di raffreddamento.
Nel luglio 2013, Tepco, la Tokyo Electric Power Company, ha ammesso che circa 300 tonnellate di acqua radioattiva continua a fuoriuscire dalla pianta ogni giorno nell’Oceano Pacifico.

Livelli molto bassi di sostanze chimiche radioattive fuoriuscite da Fukushima sono state rilevate lungo le coste del Nord America in mare aperto tra Canada e California.
Tracce di cesio-134 e cesio-137 (isotopi radioattivi) sono stati trovati in acqua di mare raccolte nel 2014 e nel 2015.

LA TIMELINE DEL DISASTRO DI FUKUSHIMA

11 marzo

Undici reattori nucleari presso le quattro centrali più vicine si sono spenti automaticamente quando è stata rilevata l’accelerazione del suolo, fermando la fissione dell’uranio nei loro nuclei.
Tuttavia, il combustibile nucleare richiede un raffreddamento continuo anche dopo che un impianto è chiuso, perché i prodotti residui di fissione continuano a decadere e produrre una grande quantità di calore.
Gli impianti giapponesi usano una pompa d’acqua continua che assorbe una grande quantità di calore per raffreddare i loro reattori nucleari.

Il terremoto però ha interrotto l’energia elettrica presso l’impianto di Fukushima Dai-ichi gestito dalla Tokyo Electric Power Company (TEPCO).
I generatori di emergenza sono stati usati per pompare l’acqua per raffreddare i reattori 1, 2 e 3, che erano operativi al momento del terremoto, ma un’ora dopo, sono stati messi fuori uso dallo tsunami.

L’alimentazione insufficiente significava che l’acqua non poteva essere pompata rapidamente.
Così, quando l’acqua all’interno dei reattori si è surriscaldata fino a bollire, il livello è sceso all’interno dei nuclei, e la pressione è aumentata a causa del vapore.
TEPCO ha dichiarato lo stato di emergenza.

Le autorità giapponesi hanno ordinato l’evacuazione ai residenti entro un raggio di tre chilometri da Fukushima Daiichi, e hanno detto alle persone entro un raggio di 10 chilometri di rimanere al chiuso.
Questa è stata una misura precauzionale, perché, a quel punto, non vi era stato ancora alcun rilascio di radiazioni dalla centrale nucleare.
Le vasche di contenimento che ospitano i reattori potevano, infatti, sopportare l’aumento della pressione all’interno.

I lavoratori di Fukushima Dai-ichi hanno lavorato disperatamente per ripristinare i generatori di emergenza, e per collegare sorgenti di alimentazione mobili per pompare acqua sufficiente per raffreddare i tre reattori caldi.

Il livello dell’acqua in tutti e tre i reattori erano rimasti sopra gli elementi di combustibile al termine del 11 marzo.

12 marzo

Alle 9 di mattina del 12 marzo, ora locale, la pressione all’interno del recipiente di contenimento dell’unità 1 di Fukushima Dai-ichi era alta più del doppio rispetto ai livelli di riferimento (840 kPa contro i 400 kPa).

I funzionari hanno ventilato la vasca per abbassare la pressione.
Il vapore acqueo rilasciato è stato filtrato per contenere la maggior parte della radiazione, ma poiché il vapore era passato attraverso il nocciolo del reattore, un certo rilascio di sostanze radioattive come il cesio-137 e iodio-131 era inevitabile.

Tepco si stava preparando ad abbassare la pressione anche delle unità 2 e 3 quando avvenne un’esplosione nell’unità 1, che espluse il tetto e le pareti della struttura in cemento armato costruita intorno ad esso, lasciando solo una nuda struttura in acciaio.

Quando i livelli di radiazione hanno raggiunto 500 microsieverts all’ora intorno alla struttura a causa dello sfiato della pressione, furono portate nella zona compresse di ioduro di potassio, che tuttavia non furono distribuite.
Lo ioduro di potassio viene rapidamente assorbito dal corpo e la sua presenza impedisce l’assorbimento di iodio-131.
Il raggio di evacuazione fu anche aumentato in modo incrementale, ampliando a 20 km di raggio intorno alla struttura.

13 marzo

La vasca del reattore dell’unità 3 di Fukushima Dai-ichi venne scaricata di nuovo per abbassare la pressione all’interno.
I livelli dell’acqua in tutti e tre i reattori continuavano a scendere.
Secondo i funzionari giapponesi una fusione parziale si  era probabilmente verificata in almeno due dei reattori nucleari, poiché il livello dell’acqua era sceso al di sotto del livello delle barre di combustibile al loro interno.

14 marzo

Per tutto il giorno, tutti i reattori di Fukushima Dai-ichi erano ancora alimentati da gruppi elettrogeni mobili in loco, perché il generatore di backup non era ancora stato ripristinato.

Circa 50 lavoratori continuavano a iniettare acqua di mare e acido borico –  che, assorbendo i neutroni blocca la reazione a catena – per raffreddare il reattore dell’unità 1, mentre il nocciolo del reattore nell’ unità 2 veniva raffreddato mediante l’isolamento del nocciolo del reattore, una procedura utilizzata per rimuovere il calore dal nucleo tramite gruppi elettrogeni mobili.
Il livello dell’acqua del reattore era più basso del normale, ma è rimasto stabile.

Una combinazione di acido borico e acqua di mare ha continuato ad essere iniettata nell’ unità 3.
Il livello dell’acqua all’interno del reattore è aumentato costantemente per un po’, per poi  fermarsi per un motivo sconosciuto.
La concentrazione di idrogeno era in aumento all’interno dell’edificio di contenimento, e si verificò un’esplosione di idrogeno nell’unità 3 alle 11:01 ora locale in Giappone, ferendo 11 lavoratori.
Il vaso di contenimento primario non fu danneggiato.

Fortunatamente, i venti  si allontanavano dalla costa giapponese verso l’Oriente, portando tutti i materiali radioattivi rilasciati dalla ventilazione e dalle esplosioni in mare aperto.

15 marzo

Lo stagno di stoccaggio del combustibile esausto dell’unità 4 della centrale nucleare di Fukushima Dai-ichi, pensata in arresto a freddo, prese fuoco.
La radioattività venne rilasciata direttamente in atmosfera, e la dose di radiazione oraria era di circa 100 volte la quantità di radiazione di fondo che una persona media assorbe in un anno.

L’incendio del combustibile esausto è stato estinto due ore dopo il suo inizio, e i livelli di radiazione scesero di nuovo poco dopo.

16 -17 marzo

A causa di interruzioni di corrente, le temperature nelle vasche del combustibile esausto aumentavano di circa 1 grado Celsius al giorno.
La più calda era quella vicno l’Unità 4, che aveva raggiuunto gli 84 gradi Celsius.
Una tipica temperatura della vasca del combustibile esausto  viene mantenuta al di sotto dei 25 gradi C in normali condizioni di funzionamento.

18 marzo e giorni successivi

Ad una settimana dal terremoto, per la prima volta i funzionari giapponesi ammisero che seppellire le centrali nucleari danneggiate con sabbia e cemento – il metodo utilizzato per sigillare enormi perdite di radiazioni dalla fusione di Chernobyl nel 1986 – era l’unico modo per evitare un rilascio di radiazione massiccia.
Tuutavia, il metodo non venne più attuato.

Il governo giapponese consigliò agli abitanti entro un raggio di 20 km della centrale di Fukushima Dai-ichi a prendere le pillole di ioduro quando fu rinvenuto un alkto tasso di  iodio-31 radioattivo nel latte e verdure coltivate nella zona.

Nei giorni successivi, livelli di radiazione che superavano di 400 volte il livello normale furono rilevati nel terreno a circa 25 miglia dalla centrale di Fukushima.

Nel frattempo, gli operatori continuavano a pompare acqua di mare per abbassare il calore nei reattori della centrale.

Il plutonio, una delle sostanze radioattive più pericolose, fu trovato in campioni di suolo vicino alla centrale nucleare. Tracce di plutonio non sono infrequenti nel suolo perché sono state depositate in tutto il mondo durante l’epoca dei test nucleari. Tuttavia, la composizione isotopica del plutonio trovata a Fukushima Dai-ichi suggerisce che il materiale è venuto dal sito del reattore.

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