Atomberedskab

Atomkraftværker udgør den største risiko for nukleare ulykker, og da vores nabolande fortsat har kernekraftværker, har Danmark et atomberedskab, som DMI er en vigtig del af.

Ulykker med atomkraftværker kan være katastrofale for Danmark, idet udslip af radioaktivt materiale ikke kender til landegrænser. De fleste af vore nabolande baserer en del af deres elproduktion på kernekraft, så selvom Danmark ikke selv har atomkraftværker, er vi nødt til at være forberedte, hvis uheldet skulle være ude.

Med DMI's atmosfæremodeller kan vi simulere spredningen af et udslip, og desuden vil DMI's meteorologer blive inddraget i beredskabets arbejde.

I Europa og det tidligere Sovjetunionen er omkring 200 reaktorer i drift, under opførelse eller planlægning. 

Atomkraftværk

Atomkraftværker udgør den største risiko for nukleare ulykker - dvs. ulykker med radioaktivt materiale.

Anden radioaktiv forurening af atmosfæren kan stamme fra sprængning af atomvåben eller uheld på oparbejdningsanlæg, atomdrevne ubåde, skibe og satellitter. På lokal skala kan der forekomme uheld med radioaktive kilder, som anvendes til industrielle eller medicinske formål.

En alvorlig ulykke på et atomkraftværk kan føre til spredning af radioaktivitet over store områder, før skyen pga. spredning og deposition (afsætning på jordoverfladen) er så fortyndet, at radioaktiviteten er sammenlignelig med det naturlige niveau.

Det landsdækkende atomberedskab, eller nukleare beredskab, varetages af Beredskabsstyrelsen under Forsvarsministeriet. Det har deltagelse fra en lang række danske institutioner og myndigheder, herunder DMI.

Atomberedskabet træder i kraft i tilfælde af ulykker, hvor befolkningen kan risikere at blive udsat for radioaktiv stråling. Formålet er dels at iværksætte de bedst mulige beskyttelsesforanstaltninger for befolkningen mod stråling, dels at informere offentligheden. Herved kan sundhedskader undgås eller begrænses.

I beredskabet har DMI ansvaret for udarbejdelse af prognoser for atmosfæren og dermed udslipsskyens bevægelse samt prognoser for vejrforhold af betydning for deponering af radioaktivitet under skyens eventuelle passage af dansk område,  især nedbør. Desuden yder DMI generel meteorologisk rådgivning.

DMI deltager også i det færøske beredskab mod spredning af skadelige stoffer i atmosfæren, for hvilket Føroya Landsstýri ved Tilbúgvingarstovnur Føroya er ansvarlig. Ligeledes bidrager DMI til beredskaberne i de baltiske lande.

Fokushima efter jordskælv og tsunami

Atomkraftanlægget i Fokushima efter jordskælvet og tsunamien i 2011. Foto: Digital Globe/Wikipedia under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0-licens.

Tjernobyl

Den hidtil alvorligste ulykke på et atomkraftværk fandt sted den 25. april 1986 på Tjernobylværket ved Kiev i Ukraine.

I forbindelse med et eksperiment på værket blev sikkerhedsforskrifterne tilsidesat, hvilket resulterede i en ukontrollabel kædereaktion. Ved en efterfølgende, kraftig eksplosion blev reaktorbygningen ødelagt.

Eksplosionen bevirkede, at meget store mængder radioaktivt materiale de følgende ti døgn slap ud i atmosfæren.

Forureningen spredtes med vinden over det meste af Europa med alvorlige konsekvenser flere steder. De meteorologiske forhold i den pågældende periode medførte for eksempel stort radioaktivt nedfald over Sverige og Norge, medens Danmark kun blev berørt i ringe omfang.

Numerisk modellering af udbredelsen af en radioaktiv sky

Til simulering af udslip af radioaktivt materiale i atmosfæren har DMI udviklet en tredimensional, numerisk spredningsmodel "Danish Emergency Response Model of the Atmosphere" (DERMA). Modellen anvender meteorologiske data fra de numeriske vejrprognosemodeller, så den kan beskrive atmosfærisk transport og spredning på afstande fra få kilometer op til global skala.

Spredningsmodellens primære formål er at forudsige udbredelsen af en radioaktiv sky, men modellen kan desuden anvendes i situationer, hvor der er målt et forhøjet niveau af radioaktivitet, uden at der er modtaget informationer om radioaktive udslip.

I sådanne situationer kan man foretage en beregning tilbage i tiden for den luftmasse, som har givet udslag ved målestedet, for herved at udpege potentielle forureningskilder.

DERMA afvikles på DMI's supercomputer, men er koblet til Bredskabsstyrelsens beslutningsstøttesystem ARGOS, hvorfra en spredningsberegning med DERMA kan iværksættes. Resultaterne af spredningsberegningen overføres automatisk til ARGOS, hvor de dels præsenteres, dels indgår som basis for videre beregning af strålingsdoser.

ARGOS indeholder i øvrigt spredningsmodellen RIMPUFF, der er udviklet på det tidligere Forskningscenter Risø, nu DTU Vindenergi, og som anvendes på lokal skala.

DMI holder løbende ARGOS opdateret med meteorologiske prognosedata i højeste rumlige og tidslige opløsning for Danmark og nærmeste omgivelser, således at RIMPUFF kan afvikles baseret på disse data.

Spredningsmodellen DERMA

Resultat af spredningsmodellen DERMA. 3-dimensionel visualisering af skyen af sporgas, medens denne befandt sig over Danmark.

Europæisk spredningseksperiment (ETEX)

Kvaliteten af de numeriske modeller til beregning af atmosfærisk transport af skadelige stoffer har været svær at måle, da der ikke har været gode eksperimentelle data til rådighed.

Derfor besluttede den verdensmeteorologiske organisation (WMO) i samarbejde med det Internationale Atomenergi Agentur (IAEA) og EU-kommissionen at iværksætte et stort, atmosfærisk spredningseksperiment i Europa, 'European Tracer Experiment' (ETEX), i efteråret 1994.

I ETEX blev to store, kontrollerede udslip af en harmløs, inaktiv og miljøneutral gas (perflourocarbon) gennemført. Omkring 170 målestationer var forinden opstillet i Europa, heraf 11 i Danmark, hovedsagelig ved meteorologiske stationer.

Første forsøg fandt sted den 23. oktober 1994, hvor sporgassen under kontrollerede forhold blev frigivet fra et punkt i Bretagne over en 12 timer lang periode. De efterfølgende dage blev prøver af luften automatisk opsamlet af måleapparaturet til senere kemisk analyse. Eksperimentet blev gentaget med samme udslipslokalitet den 14. november 1994.

I alt 27 institutioner fra de fleste europæiske lande samt USA, Canada og Japan foretog 'real time'-modelberegninger af gasskyernes udbredelse. Baseret på analyser for det første eksperiment blev DERMA-modellen fremhævet som særlig god.

Animation af koncentration af Cs-137

Animation af koncentrationen af den radioaktive isotop Cs-137 i to meters højde.

Figur af radioaktivitet deponeret omkring Japan

Radioaktivitet deponeret på Jordens overflade.

Figur af global koncentration af radioaktivitet

Integreret koncentration af radioaktivitet. Niveauet af den aktivitet, der nåede Europa, var ekstremt lavt og uden helbredsmæssige konsekvenser.

Fukushima

Katastrofen på det japanske atomkraftværk Fukushima Daiichi startede d. 11. marts 2011 ved at tsunamien fra jordskælvet, som fandt sted tidligere samme dag, afbrød værkets forbindelse med el-nettet. Dette førte til overophedning af tre af værkets reaktorer, som smeltede ned.

Indbyggere i en afstand af 20 km fra værket blev evakueret. Oversvømmelsen og ødelæggelserne forårsaget af jordskælvet vanskeliggjorde endvidere, at modforholdsregler kunne tages for at mindske konsekvenserne af ulykken.

Selvom Japan ligger fjernt fra Danmark, var der behov for løbende information af bedst mulig kvalitet om ulykken til den danske befolkning, herunder den danske ambassade i Tokyo, danskere i Japan, pressen samt fly- og skibstrafik i området. Derfor havde det høj prioritet, at det danske beredskab løbende foretog vurderinger af risikoområder, herunder beregninger af den atmosfæriske spredning af radioaktivitet og afsætningen på Jordens overflade.

DMI bidrog til beredskabet med atmosfærisk spredningsmodellering og leverance af detaljerede meteorologiske data til Beredskabsstyrelsens beslutningsstøttesystem ARGOS samt generel meteorologisk information og ekspertvejledning.

Som en særlig service vejledte DMI’s daværende 'Rutevejledning' skibstrafik i området med henblik på at undgå risikoen for radioaktiv forurening fra skyen af radioaktivitet fra det uheldsramte værk.

Til beredskabsformål blev både lokalskalamodellen RIMPUFF og regionalskalamodellen DERMA afviklet i sand tid under uheldet. Modellerne anvendte meteorologiske prognosedata af højest mulig rumlig og tidslig opløsning for området omkring Japan.

I de dage, uheldet stod på, blev der foretaget simuleringer af både realistiske udslipsscenarier og ’worst case’-scenarier. Da måledata fra selve værket og Japan generelt blev tilgængelige, blev det muligt mere præcist at vurdere mængden af radioaktivitet, som slap ud i atmosfæren i perioden.

Temaansvarlig Jens Havskov Sørensen
Opdateret 23. august 2018