Ja ha passat el pitjor a la central nuclear de Fukushima?

Sense dubte que el que ha succeït a Japó degut al gran terratrèmol i el posterior devastador Tsunami, és un accident nuclear molt greu. De l’escala d’1 a 7 que existeix per classificar els accidents nuclears ( 7 fou Txernòbil), aquest  es pot classificar com a 6.

Però per una sèrie de circumstàncies favorables climàtiques, pel disseny dels reactors i sobretot per la valentia i perícia dels operaris de la planta, de l’exèrcit, dels bombers i policia japonesa que hi estan treballant jugant-se la vida literalment, el pitjor dels escenaris que s’estava complint ratlla per ratlla des d’aquest cap de setmana fins avui dijous 17 de març, sembla que per primer cop a fet un punt.

Ho dic perquè avui no ha succeït cap explosió o incendi. Per primer cop, no hem anat a més i sembla que la situació esta més o menys igual que ahir. Amb crisis tan greus com aquestes però que el pas del temps ens es favorable (teòricament per la dispersió de la calor) , a vegades no news is a good news

Però demà divendres 18 de març serà clau per saber si el punt és un punt i seguit o un punt i a part.

Mentre escrivia aquest article, m’arribat el darrer comunicat amb el quadre de monotorització de l’estat dels reactors. Està actualitzat amb les dades que la JAIF (Japan Atom Industrial Forum, INC), que malgrat és un fòrum de la industria atòmica japonesa, les dades que expliquen són a nivell tècnic prou fiables, sobretot si les comparo amb l’evolució que han tingut i també amb altres fonts com la NISA (Nuclear and Industrial Safety Agency) que té accés a les dades de TEPCO, l’empresa elèctrica propietària de la planta.

Aquí teniu el quadre resum  :

Segons un darrer comunicat que acaben d’emetre la Nuclear and Industrial Safety Agency  de les darreres noticies del 17 de mars les 17:30, confirmen que han aconseguir fer arribar la corrent elèctrica i començar a fer anar les bombes refrigeradores del reactor 2, també han aconseguit posar en marxa un generador diesel d’emergència que supleix aigua freda a les piscines dels reactors 5 i 6.

Si premeu continuar llegint, explico el que jo hi veig que pot ser perillós a curt termini.

Si analitzem les dades, podem veure alguns dels perills que s’està donant a la planta nuclear de Fukushima. Per si algú no entenc el que ha passat, a continuació explico per sobre el que esta succeint:

Sense ser un expert amb el tema, pel que he llegit i sé, el perill més gran que hi ha en una planta nuclear és que nucli del reactor nuclear es fusioni, és a dir, que arribi a escalfar-se tant que es transformi en una espècie de magma radioactiu. El urani com a material radioactiu té tendència natural d’emetre neutrons que fa que quan xoquen amb altres neutrons, es fissionin i emetin calor com a conseqüència d’aquesta fissió. Per això si poses suficient urani purificat junt, ells mateixos comencen a reaccionar emeten calor, una calor que ajuda a que hi hagi més emissions de neutrons i per tant més fissions, que a la vegada emeten més calor i així fins arribar a fer el que s’anomena una reacció en cadena.

En una central nuclear, el urani (o plutoni), és col·loca en unes barres revestides per un material específic que els hi doni consistència i protecció contra la corrosió (en el cas d’aquests reactors és una aleació de zirconi) i són col·locades en el reactor en una malla que està composta per un material que frena els neutrons. Aquest material, que pot ser el grafit (Txernòbil)  o aigua pesada (Fukushima) o altres materials específics, fa de moderador i permet controlar la reacció nuclear.  Amb la malla de material moderador tapant les barres d’urani, frena els neutrons i per tant la reacció. Si es baixa la malla, deixant les barres al descobert, aquestes comencen a reaccionar i provoquen calor. Una calor que escalfa l’aigua que s’evapora i és aquest vapor el que mou una turbina per produir electricitat.

A diferència de Txernòbil, per sort a la planta de Fukushima la reacció es fa dins d’un receptable de parets d’acer de 15 centímetres per mantenir la pressió controlada i impedir la sortida de vapor i material radioactiu. És la primera barrera que impedeixen la sortida de les partícules radioactives, però no l’única.  Després d’aquest receptable d’acer hi ha un receptable de formigó que s’anomena de contenció. Actua com a segona barrera, per si a la primera barrera hi ha escapaments de gas o material radioactiu. Per sobre d’aquest mateix receptable o al costat, hi ha unes bases o piscines, plenes d’aigua freda a on es dipositen les barres consumides d’urani. Tot això està sota un edifici , la tercera barrera, que també està protegit per impedir escapaments, encara que no ho està tant com les dues primeres barreres.

Que va succeir després del terratrèmol i tsunami?

Al quedar-se sense corrent elèctrica, primer degut al terratrèmol i després pel tsunami, la malla moderadora de la reacció nuclear va caure cap a baix, deixant les barres d’urani al descobert. També les bombes que subministraven aigua freda per refrigerar el vapor d’aigua que movia les turbines, van quedar aturades. A dins del reactor, les barres d’urani sense moderador, va iniciar poc a poc una reacció en cadena dins dels reactors, augmentant la pressió i la temperatura dins dels receptables fins a provocar una fusió parcial de les barres d’urani. A certa temperatura, el zirconi que està a les barres, reacciona amb el vapor d’aigua emeten hidrogen.  Aquest hidrogen, quan es va voler rebaixar la pressió que hi havia dins dels receptables d’acer i de contenció, va provocar les explosions i incendis que en vist aquests dies.

Però un altre problema, que potser no s’ho esperaven, fou les basses o piscines de les barres d’urani gastades o com en el cas del reactor 4, possiblement eren barres noves que estaven esperant que s’acabés el manteniment del reactor, per tornar-les a col·locar.Aquestes piscines han d’estar constantment refrigerades i amb un nivell d’aigua prou elevat per impedir que les barres d’urani quedin al descobert i comencin a reaccionar . Al no poder-ho fer per la manca de corrent elèctrica per bombejar aigua fresca, poc a poc, les barres d’urani van començar a reaccionar i l’aigua a escalfar-se i evaporar-se, iniciant-se una reacció nuclear de poca intensitat fora dels reactors. Com que aquestes piscines estan fora dels receptables d’acer i de formigó, tot el vapor d’aigua i altres gasos radioactius que s’estan produint  surten directament a l’atmosfera ja que l’edifici de contenció, la tercera barrera, ha estat destruït per culpa de les explosions i incendis (provocats pel hidrogen que va generar la reacció entre el vapor d’aigua i el zirconi).

Que pot succeir els propers dies?

Hi ha dos fronts que s’ha d’actuar i un d’ells, el de les piscines és ara, el que més perill pot ocasionar per la contaminació radioactiva que estan emeten.

1)       Primer front: Refrigerar com sigui els reactors per aturar la fusió parcial que s’ha donat als reactors 1, 2 i 3. En aquest sentit, s’emplena d’aigua de mar els receptables d’acer dels reactors (la primera barrera) per mirar d’aturar la reacció en cadena que s’ha iniciat. Aquests receptables estan dissenyats per poder-ho fer i pel que entenc, la connexió a l’aigua de mar, es deu poder fer sense corrent elèctrica. Cal tenir en compte que a partir dels 1.800 graus centígrads el urani es fon com una lava d’un volcà i si s’hi arriba a fondre del tot, el magma radioactiu que es formarà, pot arribar a travessar tot el que toqui igual que la lava volcànica. Només amb molta quantitat d’aigua, igual que succeiex amb la lava es pot arribar aconseguir que es solidifiqui. Però si no és pot, teòricament tenim el que s’anomena com la  Síndrome de Xina, una síndrome que es va encunyar amb l’accident de la central nuclear Three Mile Island als Estats Units el 1979. Aquest síndrome venia dir, que el magma radioactiu podria fondre tot el que tingués per sota d’ell, travessant figurativament tota la terra fins sortir a la Xina. Però en el cas d’aquestes plantes japoneses, més aviat s’hauria de dir la Síndrome dels Estats Units.

Però en realitat, el que succeiria si el nucli del reactor s’acabés de fondre del tot, és que podria foradar la base del reactor, travessant el terra de formigó de recinte de contenció,  fins arribar a les capes d’aigües freàtiques i escampant tot el material radioactiu per  aqüífers subterranis o directament al mar. Però també pot acabar fonent-se el receptable d’acer dels reactors lateralment, posteriorment el mur de formigó de contenció i finalment que surtin els gasos cap a l’atmosfera que es generen per la calor del magma radioactiu.

Si mirem el resum de l’estat dels reactors, podem veure que hi ha problemes per omplir d’aigua de mar els reactors. En el reactor 2, en el informe de fa un dia, deien que ja ho havien aconseguit omplir (Recovering after Dried-up), però avui dijous diuen que no ho està (Higher than half of the Fuel). També és sospitós que en el informe del 15 de març es deia que el mesurador de la pressió del receptable d’acer del reactor (Pressure of the Reactor Pressure Vessel) era fluctuant (Fluctuating) i ara en canvi diuen que es desconegut perquè no té bateria (Unknown (run out of battery)). Moltes altres mesures no estan disponibles i no se sap el que està succeint als reactors 1 i 3.

Per mi, tot això em va sospitar que potser el receptable d’acer del reactor 2 ja no és estanc i perd vapor o aigua. Però si analitzem més les dades d’aquest reactor 2, veiem que sospiten que el receptable de contenció de formigó que envolta el receptable d’acer del reactor, també esta danyat (igual que en el reactor 3). Això, per mi significa que en aquest reactor actualment té molts números que hi hagi una fuga de gasos radioactius, ja que les dues capes primàries de protecció per impedir que surtin gasos radioactius produïts per la fusió parcial del nucli del reactor, sembla que estan danyades. Amb tot, si aconsegueixen refredar-lo, la producció de gasos baixarà i no s’escaparan a l’atmosfera.

El reactor 1 sembla que no està danyat, però té el nivell d’aigua més baix que el reactor 2.

El reactor 3 es dóna el mateix cas que el reactor el 2, sembla que està esquerdat, però amb l’afegit que utilitza una barreja d’urani i plutoni, que el fa més reactiu. També aquest reactor s’està complicant pel problema de les piscines de residus radioactius que explico a continuació.

2)  Segon Front:   El problema de les piscines o bases de les barres d’urani o plutoni gastades ha resultat més perillós del que es podrien imaginar a priori. Aquestes piscines han d’estar plenes d’aigua freda (a menys de 30 graus) per impedir que s’escalfi les barres i  començin a fissionar-se iniciant una reacció en cadena. Malgrat estiguin més o menys gastades, aquestes barres d’urani o plutoni, segueixen emeten neutrons que si no troben l’aigua que els amortigui, es fissionen amb altres atoms d’urani o plutoni, emeten més neutrons i calor.  Sense estar refrigerades aquests piscines, l’aigua s’escalfa i s’evapora, deixant les barres al descobert fent que reaccionin més facilment. Al final poden fer bullir l’aigua evaporant una quantitat de vapor radioactiu i també hidrogen, que pot provocar més incendis.  Aquestes piscines, segons el disseny d’aquestes plantes, està sobre del receptable de contenció de formigó (segona barrera)   que envolta el nucli o bé al costat d’ella. Com es pot veure en la taula resum, tant les piscines del reactor 3 com les del reactor 4 (que estava parat abans del terratrèmol per manteniment) s’estan escalfant-se arribant a superar els 80 graus (al reactor 4) i 60 graus als reactors 5 i 6. Això està creant una gran quantitat de vapor radioactiu que com està fora del receptable de contenció, i a més, l’edifici ha estat derruït per successibles explosions d’hidrogen i els incendis posteriors, fa que vagin directament a l’atmosfera. És possible que les piscines del reactor 4 hagin estat les que han augmentat més la temperatura que al resta, perquè debia tenir les barres noves o que feia poc que les havien possat, ja que estava parat en manteniment durant el terratèmol. Les piscines del reactor 3 també reaccionen més potser perquè deuen tenir barres de plutoni i urani,  que les fa més reactives ja que aquest reactor utilitza aquesta combinació de minerals com a combustible.  

Per això l’exèrcit japonès i els bombers estan mirant d’enviar-hi aigua ja sigui per helicòpters o per camions als reactors 3 i 4. Però els nivells de radioactivitat que emeten aquests gasos evaporats de les piscines fa sigui molt difícil i posa en perill la vida de les persones que ho estan fent. Aquí teniu el comunicat a on ho expliquen.

Conclusió:

La meva opinió és que el pitjor ja ha passat pel que fa a l’accident nuclear. No crec que els reactors s’escalfin més i s’acabin fonen com un magma radioactiu que acabi perforant del tot els receptables d’acer (primera barrera) i de contenció (segona barrera). Això no vol dir que al reactor 2 i 3, aquestes barreres estiguin danyades i es pugi escapar gasos radioactius. La clau, serà poder subministrar aigua freda fins aconseguir que es refredin del tot i el que s’hagi fos, es solidifiqui. Segons sembla el reactor 1 ja està controlat en aquest sentit.Però el que queda encara obert és impedir el escalfament de les piscines del reactors, sobretot la del reactor 4, que està arribant al punt d’ebullició (84 graus). La quantitat de gasos i vapor radioactius que estan emeten aquestes piscines impedeixen que manualment es pugi  tornar a posar en marxa els generadors elèctrics, si no estan danyats.

Per sort, els vents bufen cap a mar i la radioactivitat es dispersa per l’oceà Pacific. Si el vent bufés cap l’oest, sigui sud o nord, les repercussions a la salut humana serien molt greus. Però de moment podem estar contents que si no canvia el vent, el nombre de morts de càncer directament relacionades per la radiació emesa per aquest greu accident, serà menor que els morts que moren cada mes a Catalunya per culpa del tabac. Però les repercussions econòmiques i ecològiques per a tot el món, podran arribar a ser superiors a les que ha provocat el terratrèmol i el posterior devastador tsunami. Però això serà tema d’un altre dia.

1 comentari

Comenta

*

(*) Camps obligatoris

L'enviament de comentaris implica l'acceptació de les normes d'ús