ارتفاع درجة الحرارة على جدار فوكوشيما الجليدي: التحديات والحلول

تيبكو للطاقة الكهربائية وتكافح شركة (تيبكو)، الشركة المالكة لمحطة فوكوشيما للطاقة النووية، للسيطرة على تداعيات الكارثة النووية التي وقعت في عام 2011 في أعقاب زلزال كبير وتسونامي. كان أحد أكبر التحديات هو منع تسرب المياه الجوفية الملوثة إلى المحيط الهادئ، وللقيام بذلك، أ جدار جليدي تحت الأرض. ومع ذلك، تم اكتشاف ارتفاع في درجة الحرارة مؤخرًا في بعض أجزاء الجدار، مما يهدد بتقويض فعاليته.

خلفية الجدار الجليدي في فوكوشيما

يعد جدار فوكوشيما الجليدي رائدًا من نوعه في جميع أنحاء العالم. لقد تم تصوره على أنه حاجز التجميد تحت الأرض لوقف تدفق المياه الجوفية إلى الأقبية الملوثة للمفاعلات المتضررة من كارثة 2011، وقد تم تصميم هذا الجدار، الذي يزيد طوله عن 1,5 كيلومتر، لمنع تسرب المياه المشعة إلى المحيط ووقف اختلاطها بالمياه النظيفة.

بدأت عملية البناء في عام 2014 ودخل النظام الكامل حيز التنفيذ في عام 2016. والتكنولوجيا المستخدمة متقدمة وتتكون من إدخال أكثر من 1.500 أنبوب على عمق يتراوح بين 30 و35 مترا. يتم حقن محلول ملحي مبرد بدرجة حرارة -30 درجة مئوية من خلال هذه الأنابيب، مما يؤدي إلى تجميد الأرض من حولها، مما يخلق جدارًا حقيقيًا من الجليد يمنع الماء من التسرب.

الفكرة طموحة ونجاحها أمر بالغ الأهمية لتجنب المزيد من الكوارث البيئية. ومع ذلك، فإن قدرته على إيقاف المياه الملوثة بشكل كامل كانت بعيدة عن الكمال، كما أن الارتفاع الأخير في درجة الحرارة الذي تم اكتشافه في بعض مناطق الجدار يشكل المزيد من التحديات لفعاليته.

ارتفاع درجة الحرارة والمخاطر المرتبطة بها

في الآونة الأخيرة، اكتشفت TEPCO أ ارتفاع درجات الحرارة في بعض المناطق الحرجة الجدار المتجمد، الأمر الذي يمكن أن يضر بوظيفة الهيكل بأكمله ويزيد من تعقيد عمل تفكيك المصنع. ويعزى الارتفاع في درجات الحرارة، إلى حد كبير، إلى امطار غزيرة ناجمة عن الأعاصير التي ضربت المنطقة منذ منتصف أغسطس/آب.

وفي المنطقة الجنوبية للمفاعل رقم 4 لوحظ ارتفاع درجة الحرارة منها -5 ° C إلى 1,8 ° C. وفي الوقت نفسه، ارتفعت درجات الحرارة في شرق المفاعل رقم 3 -1,5 ° C إلى 1,4 ° C. كلا التغييرين مهمان، حيث يمكنهما منع الأرض من البقاء متجمدة وبالتالي السماح للمياه بالمرور.

El زيادة المخاطر ومن أسباب هذه الزيادة في درجة الحرارة أن الأجزاء المتضررة من الجدار يمكن أن تبدأ في الذوبان، الأمر الذي من شأنه أن يترك فجوات في الحاجز ويسمح للمياه الملوثة بالمواد المشعة بالوصول إلى المحيط الهادئ. ولن يؤدي هذا إلى زيادة التلوث البيئي فحسب، بل سيزيد أيضًا من تعقيد الجهود الرامية إلى وقف تشغيل المحطة والسيطرة على النفايات النووية.

التدابير المتخذة للسيطرة على المشكلة

لمحاولة السيطرة على ارتفاع درجة الحرارة في الجدار، بدأ مهندسو شركة TEPCO بالحقن عملاء كيميائيين في الأقسام الأكثر تضررا. وتهدف هذه التقنية إلى تصلب الأرض وتقليل تدفق المياه الجوفية حول الجدار مما يسهل عملية التجميد مرة أخرى.

وبحسب شركة TEPCO، يتم تنفيذ هذه الإجراءات بشكل مكثف وكان لها حتى الآن بعض التأثير، على الرغم من أن الوضع ليس تحت السيطرة الكاملة بعد. وفي الواقع، لا يزال تقييم إمكانية تطبيق تدابير إضافية أخرى إذا لم يكن التبريد كافيا.

أهداف الجدار المتجمد

الهدف الرئيسي للجدار، إلى جانب حماية النبات وبيئته المباشرة، هو منع التصريفات الملوثة في المحيط الهادئ. وتم تخفيض المياه الجوفية القريبة من المصنع، والتي كانت تتدفق في البداية بمعدل 400 طن يوميًا، إلى حوالي 130 طنًا يوميًا بفضل الأعمال في الجدار.

كان للجدار دور حاسم في تقليل حجم المياه الملوثة التي تدخل أقبية المفاعلات النووية وتختلط مع المبرد المشع. وعلى الرغم من أن شركة طوكيو للطاقة الكهربائية أدركت أن هذا الجدار لا يمكنه منع التسربات بنسبة 100%، إلا أن مساهمته ضرورية للحد من التلوث البحري.

وحتى مع ارتفاع درجات الحرارة، تواصل شركة تيبكو بناء الجدار، وتقول إنها ستواصل العمل على تقليل التسريبات إلى أقل من 100 طن عندما يعمل الجدار بكامل طاقته.

انتقادات وتحديات المستقبل

وعلى الرغم من الجهود التي بذلتها شركة تيبكو، فقد كانت هناك انتقادات واسعة النطاق نحو فعالية الجدار وإدارة المصنع. يتساءل العديد من الخبراء عما إذا كان من الممكن السيطرة بشكل كامل على تسربات المياه المشعة وما إذا كانت الحلول المستخدمة كافية.

بالإضافة إلى ذلك، كانت تكلفة المشروع كبيرة، حيث تجاوزت التقديرات 320 مليون دولار، مما يزيد من الضغط على الحاجز ليعمل بشكل صحيح. ومع ذلك، أشارت بعض التقارير إلى أن درجات الحرارة في أجزاء أخرى من الجدار المتجمد كانت بالفعل مرتفعة بشكل غير عادي قبل العواصف الأخيرة، مما أثار تساؤلات حول مدى فعالية عملية التجميد.

ومن ناحية أخرى، فإن مهمة تفكيك محطة فوكوشيما سوف تستغرق عدة عقود. خلال هذا الوقت، سيكون من الضروري إدارة ومراقبة كمية المياه الملوثة المتسربة من المفاعلات. بالإضافة إلى ذلك، يجب على شركة تيبكو الاستمرار في تنفيذ التدابير اللازمة للتخفيف من الكوارث المحتملة الناجمة عن فشل الجدار المتجمد.

الآثار المترتبة على الصناعة النووية

لقد كان لكارثة فوكوشيما والجهود المبذولة للسيطرة عليها نجاح كبير تأثير كبير على الإدراك العام الطاقة النووية، ليس فقط في اليابان، بل في جميع أنحاء العالم. وبينما تخطط اليابان لإعادة تشغيل بعض مفاعلاتها المغلقة، أدى حادث فوكوشيما إلى زيادة القواعد التنظيمية وانعدام الثقة في السلامة النووية.

علاوة على ذلك، فقد سلط هذا الحادث الضوء على التحديات الهائلة التي تواجهها المحطات النووية في المناطق المعرضة للكوارث الطبيعية. وستكون جهود شركة تيبكو للسيطرة على الوضع في فوكوشيما بمثابة مرجع لتقنيات احتواء الحوادث النووية وإدارتها في المستقبل.

إن ارتفاع درجة الحرارة على جدار فوكوشيما المتجمد هو بمثابة تذكير دائم بحجم التحديات التقنية التي تنطوي عليها إدارة كارثة من هذا النوع. وعلى الرغم من التقدم المحرز، لا يزال الوضع يتطلب بذل جهود متواصلة وقد يستغرق عدة عقود قبل أن يتعافى المصنع والمنطقة المحيطة به بالكامل.