Apro questo 3d per descrivere la sequenza degli eventi avvenuti nella centrale nucleare di Fukushima a seguito del catastrofico terremoto e seguente tsunami che l' 11 Marzo 2011 ha devastato le coste del Giappone provocando innumerevoli vittime.

Anche chi non sia addentro al nucleare per la generazione di energia ravviserà gli errori commessi nella gestione dell'emergenza e da questi presupposti che mi auguro che possa scaturire una discussione costruttiva.

11 Marzo 2011 14:46 -Terremoto di magnitudo 9 (scala Richter)
La rete elettrica in tutto il Nord del Giappone salta
Tutti i reattori a Fukushima escono integri da questa prima scossa
Lo SCRAM dei reattori automaticamente entra in funzione.
La generazione di calore dalla fissione di Uranio si ferma immediatamente (pochi millisecondi dalla completa attuazione dello SCRAM, cioè tutte le barre di controllo in posizione fully-inserted)
Un prospetto del calore residuo dopo lo SCRAM dovuto al decadimento dei byproducts:
tempo potenza% potenza MW
op 100% 2400
scram 5% 120
1 h 1% 24
1 gg 0,5% 12
10 gg 0,3% 7,2
3 mesi 0,1% 2,4
Contemporaneamente allo SCRAM vengono chiusi tutti gli afflussi da e per le turbine.
Quali sono i prodotti intermedi che ancora alimentano la reazione? Sono proprio i famigerati Cesio e Iodio che stiamo monitorando anche qui in Italia come in altre parti del mondo. Si aggiungono anche altri elementi radioattivi ma in questo contesto meno importanti in quanto la loro radioattività decade molto rapidamente.
I generatori Diesel fortunatamente partono ed alimentano il circuito di asporto del calore residuo.
La centrale è nello stato stabile, stato che evolve verso il cosiddetto cold-shutdown cioè reattore spento e raffreddato correttamente.

In figura c'e' un prospetto "by courtesy of Areva Dr. Matthias Braun", per il momento non si vedono reclami di copyright, per cui mi sento autorizzato a postare la figura. Se cosi' non fosse basta comunicarcelo e provvedero' alla rimozione.




Stesso giorno ore 15:41
Lo tsunami conseguente al terremoto colpisce la centrale con un onda alta 8,5 metri. I diesel però sono stati progettati per resistere ad un'onda di 6,5 m e quindi, allagati, vanno in blocco.
I servizi essenziali di raffreddamento del nocciolo vengono quindi a mancare.
Occorre quindi trovare un sistema alternativo o altrimenti i noccioli si troveranno senza raffreddamento.
Vengono portati dei generatori mobili ma non possono essere connessi a causa di differenze costruttive delle spine di collegamento.
Riassumendo:
La pompa detta di "isolamento del nocciolo" sarebbe ancora disponibile per azionare il ciclo seguente:
Il vapore dal nocciolo si condensa nel wet-well (pozzo liquido) azionando una turbina che a sua volta aziona una pompa che rimanda l'acqua nel nocciolo. Per il ciclo e' pero' necessaria l'energia elettrica delle batterie ed anche che la temperatura nel pozzo liquido si mantenga sotto i 100 gradi centigradi (100°C).
Inoltre visto che non c'e' rimozione di calore da parte dell'edificio, e' chiaro che le pompe potrebbero danneggiarsi per calore.
Infatti:
Reattore 1 la pompa si ferma alle 16:36 del 11 Marzo (batterie scariche)
Reattore 2 la pompa si ferma alle 13:25 del 14 Marzo (pompa in avaria)
Reattore 3 la pompa si ferma alle 2:44 del 13 Marzo (batterie scariche)

Quindi le batterie si esauriscono senza che si riesca ad allacciare l'energia di emergenza al sistema di raffreddamento. In quel momento scattano le procedure di emergenza per fronteggiare quello che si chiama "loss of cooling event", una specie di ultima difesa contro un evento che non sarebbe mai dovuto accadere ma che in realtà è accaduto.
Ma che cosa e' accaduto all'interno dei reattori? Abbastanza intuitivo:
Il calore residuo continua a produrre vapore all'interno del reattore
La pressione sale
Le valvole di sovrapressione si aprono rilasciando vapore nel contenimento secondario o wet-well (vedi figura: uscita vapore va' a scaricare nella camera toroidale)
Di conseguenza il livello dell'acqua al primario del reattore diminuisce!



Non si sa' esattamente quanto e per quanto tempo le barre siano state esposte.
Organi ufficiali ed ufficiosi riportano uno 0,75 cioe' 3/4 del nocciolo (in altezza) e' rimasto esposto per un tempo imprecisato.
Ricordo che le barre sono sovrastate da diversi metri d'acqua nel funzionamento normale.
Come sono fatte queste barre?
Sono come delle pastiglie impilate una sopra l'altra ed inserite in un tubo di Zirconio. Una molla alla fine le tiene ferme una sull'altra. Quando la temperatura arriva ai 1200 gradi lo Zirconio reagisce con l'acqua secondo la reazione ben nota:

Zr + 2H20 ->ZrO2 + 2H2

Da dire che e' una reazione esotermica che scalda ulteriormente il nocciolo.
La generazione di idrogeno e' stata valutata come segue:
Reattore 1: 300 - 600 kg
Reattori 2/3: 300-1000 kg
Questa situazione perdura e provoca un ulteriore aumento della temperatura, piu' o meno con lo scenario seguente:

a 1800°C il cladding del combustibile fonde (reattori 1,2 e 3)
a circa 2500 °C (gradi centigradi) fondono le strutture tecniche in acciaio (reattori 1 e 2)
a circa 2700 °C le barre di combustibile si rompono (e' una specie di ceramica simile alle tazzine ma nerastra)
inoltre Uranio e Zirconio entrano in uno stato di lega eutettica che fonde ancora piu' facilmente.
Il core resta naturalmente danneggiato. Si scopre in questi giorni (20 Aprile) che il combustibile sbriciolato potrebbe essersi raccolto sul fondo, quindi ancora ricoperto d'acqua, in sfere di diametro compreso fra 1 e 5 mm. (ipotesi)

La situazione, al momento di entrata in vigore delle procedure relative al "loss of cooling accident", cioe' iniezione di acqua nel nocciolo, e' la seguente:

Reattore 1, 12 Marzo ore 20:20 27 ore senza acqua
Reattore 2, 14 Marzo ore 20:33 7 ore senza acqua
Reattore 3, 13 Marzo ore 9:38 7 ore senza acqua

[OPINIONE: questo a parer mio e' il vero errore, avere aspettato tutto questo lasso di tempo prima di iniettare l'acqua di mare per paura di danneggiare gli impianti.]

E' chiaro che la situazione e' disperata, ed e' altresi' chiaro che l'unica fonte d'acqua e' il mare. Viene deciso (come misura estrema ricordiamolo) di iniettare acido borico (o acqua borata) misto a ad acqua di mare nei vessels per tentare di raffreddarli.
L'ultima barriera fra la camera toroidale di condensazione e l'ambiente circostante e' il 2 contenimento in calcestruzzo dello spessore di 3 cm. Questo spessore sarebbe in grado di sopportare 4 forse 5 atmosfere, la pressione nel toroide di condensazione e' stata stimata essere circa 8 atmosfere. Ricordiamo che l'acqua nella camera di condensazione sta bollendo ben oltre i 100 gradi.
I gas sono i soliti fra Xenon, Azoto, Idrogeno mescolati finemente a Cesio e Iodio. Naturalmente sono tutti attivati, cioe' radioattivi, anche se in misura molto minore dell'Uranio.

A questo punto i tecnici (proprio per evitare una nuova Chernobil ma x 3) depressurizzano il contenimento come segue:

Reattore 1: ore 4:00 del 12 Marzo
Reattore 2: ore 00:00 del 13 Marzo
Reattore3: ore 8.41 del 13 Marzo

La pressione si riduce a circa 4 bar, rilasciando piccole quantita' di Iodio Cesio gas nobili e naturalmente Idrogeno nel piano di servizio (pieno d'aria naturalmente).
[OPINIONE: secondo errore, se avessero scaricato all'esterno i danni sarebbero stati minimali]

La figura sottostante descrive forse meglio di ogni parola la situazione a questo punto:




L'idrogeno e' infiammabile, e basta niente per scatenare l'esplosione (piu' di una) che tutti abbiamo visto in TV. Questo vale per i reattori 1 e 3.


Inesplicabilmente il Reattore 2 si comporta in maniera anomala rispetto a tutti gli altri. Non e' chiaro il motivo, forse differenze costruttive o forse stress ai limiti, per una qualche ragione nel Reattore 2 l'idrogeno comincia a bruciare all'interno del contenimento secondario. L'ipotesi piu' accreditata (fonte Kyodo News) e' che si sia verificato un danneggiamento della camera toroidale, ricordo non si rilevava pressione infatti. Camera toroidale dove l'acqua e' altamente contaminata da Uranio Iodio Cesio in forma di sottile aerosol disperso in acqua. Ecco uno sketch raffigurativo:



Al momento dell'esposione, non vi e' dubbio, si verifica un rilascio non controllato di gas e prodotti di fissione.
L'altissima radioattivita' (adesso si che possiamo parlare di alta radioattivita') impedisce ogni accesso con dosi elevatissime e contaminazione non temporanea allo stabile. Si muore in circa 10 minuti, in 5 m si finisce all'ospedale dove poi si muore nel giro di 2 o 3 mesi, in un minuto le possibilita' di sopravvivenza sono di circa il 30 - 50 percento, piu o meno ...
Il valore rilevato era di circa 400 mSv /h (quattrocento millisievert ora) ...

Ecco quindi la situazione finale e che perdura fino ad oggi e' questa. Reattori 1, 2, 3 nocciolo danneggiato, Reattori 1, 4 con edificio sbriciolato dalle esplosioni. Reattore 2 contenimento danneggiato. Tutti i noccioli sono attualmente allagati con acqua dolce mista ad acido borico (tnx Francia e poi Korea con acqua fornita dalla Marina degli Stati Uniti). Anche il contenimento secondario dell' 1 mi pare sia allagato.

E' quindi va da se' che ci saranno altri rilasci, speriamo sempre controllati, di vapore radioattivo (Iodio e Cesio) per depressurizzare i vessels. Non credo ci saranno altri rilasci significativi di prodotti fissili (Uranio Plutonio).

Immagine Allegata: Fuku_Filter.jpg

Mi associo e aggiungo:come si fa a costruire centrali nucleari a pochi metri dal mare e sopratutto su un terreno dove è piu' il tempo che passano sballotatti da un terremoto che quello che stan fermi?

altra piccola parentesi, le centrali sono state costruite per resistere ad una M 7.5 dubito che le centrali fossero sane prima dello tzunami..penso che si può solo TEORIZZARE quello che è successo, perchè è facile parlare di un incidente a 9000km di distanza,

è come dire a me che sono un meccanico, una mercedes classe A con 30lt di benzina e un impianto a gpl ha preso un palo a 40kmh.. e io posso fare una stima teorica dei danni e delle conseguenze..

ma se non vado li a vedere l incidente ma che ne so cosa REALMENTE è successo?

cmq aspettiamo il resto delle informazioni che è interessante..perchè voglio sapere come mai visto che lo scram è riuscito a cosa è servito il boro.. sono curioso..

mac,
hai un 'faccino smile' inquietante e diabolico.
Se poi a questo aggiungo anche il fatto che tu abbia 666 messaggi.....

Ovaccio, sei micidiale...okkio che tra un poco è pasqua...!!!!

668 via quel numeraccio..

cmq dai aspettiamo tutte le altre info e poi di scateniamo

L'energia elettrica in tutta la zona colpita dallo tsunami è venuta a mancare in modo permanente all'arrivo dell'onda di tsunami. Da quel momento in poi alla centrale nucleare non hanno potuto azionare assolutamente alcun automatismo in quanto nessuna delle 6 sale di controllo era alimentata correttamente.

Pertanto i reattori 1, 2 e 3, attivi al momento del terremoto (o fino a qualche secondo prima) hanno iniziato le procedure di shutdown (o come preferite chiamarle) ma senza poterlo completare. E ad oggi non e' ancora chiaro al 100% a che punto si siano fermati delle spesse procedure.
I reattori 4, 5 e 6 erano spenti.

Ad oggi quello che si sa per certo e' una reazione di fissione nucleare incontrollata e intermittente nei reattori 1, 2, e 3. E nel materiale esausto contenuto nella piscina della struttura contenente il reattore 4.

I reattori 1, 2, e 3 sono gravemente danneggiati.

o non ci hanno raccontato tutto (probabilmente) ma avevano un piano di emergenza ridicolo, forse poteva andare bene per un asilo (ad un piano solo)...ma sicuramente non per una centrale nucleare.

Lasciamo perdere le leggerezze di progettazione, vediamo che cosa si sarebbe dovuto fare

innanzi tutto li di reattori non ne sapeva nulla nessuno!

ma se uno vuole fare il domatore di leoni della bestia deve sapere il più possibile altrimenti prima o poi finisce tra i suoi denti ed è esattamente cio che è successo lì !

Il reattore funziona per reazione a catena, vuol dire che se scoppia un nucleo questo produce mediamente 2,5 neutroni

almeno un'altro neutrone finisce dentro un altro nucleo fissile e lo fa esplodere, a questo punto la reazione diventa a catena

per tenere sotto controllo la reazione si assorbono i neutroni di troppo e ci si aiuta con l'aiuto dei neutroni ritardati provenienti dai prodotti della reazione

se si vuole fermare il reattore si calano le barre di controllo e si ferma la reazione a catena
assorbendo i neutroni ma solo quella

a Fukushima questo è accaduto, ma perchè allora è andato tutto a...

in quanto un reattore contiene molte centinaia di kg di prodotti di reazione che decadendo producono una buona quantità di calore e questa si noti bene è una reazione che non si può fermare in alcun modo(non esiste un modo per bloccare il decadimento radioattivo!!!)

l'unico modo per evitare danni è lasciare che il tempo passi e dissipare il calore prodotto.

queste semplici cose a Fukushima le avrebbero dovute sapere anche i sassi

un reattore di quel tipo non tollera l'assenza di raffreddamento

tuttavia si dovrebbe avere a disposizione un intervallo di alcune ore prima che la situazione diventi insostenibile.

Ci doveva essere un sistema di allarme in grado di richiamare esperti dell'impianto nel giro di pochi minuti, fare mandare batterie dall'esercito ( o mal che vada procurarsele dai vari ferramenta) e/o generatori e connettere tutto a mano


possibile che siano stati così incompetenti?? o è crepato il contenitore principale e tutti sono fuggiti in preda al panico?

Quindi ci doveva essere un piano di emergenza che prevedeva la necessità di avere persone istruite a fare a mano operazioni di alimentazione delle pompe segando via tutti gli automatismi!

O per lo meno istruita a chiamare chi sarebbe stato in grado di farlo!

teniamo conto che per un paio di ore(ipotesi) non succede nulla, il reattore è sicuro, ma si è aspettato molto di più.

Il problema è che sono state sommerse le attrezzature elettriche... non potevano collegarle e basta, i motori ed i quadri erano pieni di acqua salata. Ci hanno messo dieci giorni solo per lavarli ed asciugarli.

si ma in situazione di emergenza completa si doveva essere in grado di fare andare il sistema di raffreddamento a mano per evitare quello che è successo, al limite cambiare la pompa, fare un bypass volante

quello che voglio dire è che non erano ne pronti ne preparati

"un BWR completa lo SCRAM in pochi secondi."
Certo... in condizioni standard. Dal momento dell'allarme al momento del terremoto e' passato meno di 1 minuto. Dal momento del terremoto al momento dell'arrivo dello tsunami, di minuti ne sono trascorsi pochi. Troppo pochi. E la scossa di terremoto non era ancora terminata. Questo significa che i sistemi erano in "blocco sismico". Per precauzione.

Al termine dello tsunami la centrale non era piu' funzionante e il 90% dei sistemi tra primari, secondari, ausiliari e di emergenza non erano piu' funzionanti o non erano piu' al loro posto. Spazzati via da onde molto piu' alte del previsto.

Il problema e' emerso subito: i sistemi di raffreddamento dei reattori 1, 2 e 3 non avevano fatto in tempo a smaltire tutto il calore rimasto perche' tutto cio' che stava a "valle" della struttura dei reattori, ovvero fuori dalle paratie di sicurezza andi-tsunami, era stato irrimediabilmente compromesso. Ergo, nei reattori 1, 2 e 3 la temperatura ha iniziato a salire. Ed e' per questo che e' stato deciso di usare l'acqua di mare per tentare di raffreddare i noccioli.
Il problema e' stato anche questo... con l'uso degli elicotteri si scaricano tonnellate di acqua in un colpo solo. Distruggendo tutto cio' che c'e' sotto. I sistemi ausiliari che avrebbero dovuto funzionare non erano piu' utilizzabili.

L'aumento della temperatura all'interno dei vessel 1, 2 e 3 ha prodotto un forte aumento della pressione.
I reattori 1 e 3 sono esplosi a cuasa dell'idrogeno accumulato. Il reattore 2 era gia' parzialmente danneggiato ed ha ceduto lateralmente.

La temperatura e' aumentata ancora.

Nel frattempo la piscina di stoccaggio del materiale fissile esausto presente nella stuttura del reattore 4 e' rimasta senza acqua di raffreddamento provocando l'aumento della temperatura oltre i limiti.

In tutto questo marasma si e' riusciti, fortunatamente, a mantenere abbastanza sotto controllo la temperatura nelle strutture 5 e 6 in quanto molto piu' recenti e robuste delle altre.

Ad oggi non e' possibile agire sui reattori 1, 2 e 3 e nella piscina del 4.
Si cerca solo di evitare il peggio ai reattori 5 e 6.

La Centrale non potra' mai piu' ripartire.
La zona, per un raggio di oltre 20 km, non sara' piu' abitabile per centinaia di anni.

http://www.repubblica.it/esteri/2011/04/19..._fuse-15129324/

e visto che le barre sono parzialmente fuse, la fissione, visto che il materiale delle barre di controllo si separa da quelle del combustibile, riparte..

c'è fissione laggiù? o è da escludere categoricamente?