¿Cómo un puñado de operadores en un reactor lisiado evitó una catástrofe mayor en la planta de Fukushima.
Geoff Brumfiel
Aumento de humo de un reactor en la planta nuclear de Fukushima Daiichi significó los trabajadores tuvieron que ser evacuadas.
Prensa Asociación imágenes
Probablemente pasarán años antes de que nadie sabe exactamente lo que ocurrió dentro de los tres reactores de Fukushima Daiichi que parecen haber parcialmente fundidas a raíz del tsunami. Pero desde los informes de prensa, declaraciones públicas y entrevistas con expertos, es posible trabajar en el escenario más probable. Y ya está claro que las decisiones tomadas en las primeras 24 horas por el puñado de operadores en la sala de control probablemente evitó una mucho mayor catástrofe nuclear que la que ahora se enfrenta a Japón.
En los momentos después de que perdió el poder, los operadores "literalmente hubiera ciegos", dice Margaret Harding, un ingeniero nuclear en Wilmington, North Carolina. Harding trabajó durante dos décadas con General Electric, concebido de reactores de agua en ebullición de Fukushima, y fue testigo de una interrupción similar en 1984 durante una prueba de seguridad en un reactor de agua hirviendo en Suiza. "Básicamente las luces de emergencias entraron el y todos los paneles fueron negros", dice Harding.
Durante la prueba Suiza, el poder regresó en 5 minutos. En Fukushima, las baterías se corrieron un puñado de luces de emergencia en la sala de control y unos instrumentos de seguimiento signos vitales del reactor, tales como la presión dentro del núcleo.
El núcleo se fue al lado. Dentro de un edificio grande, con forma de cubo, encerrado en un buque de contención concreto pesado, sentó una cápsula gruesa, acero llenada de alrededor de 50 toneladas de uranio. Hasta una hora antes, que el combustible había sido bombear 460 megavatios de energía, pero el reactor había automáticamente apaga inmediatamente después del terremoto. Barras de control de Boron–Carbon entre las largas columnas de combustible habían empapado de neutrones y detuvo las reacciones nucleares.
Modelo de respuesta
Eso no significa que el reactor estaba frío. Radiactivos derivados de las reacciones de fisión todavía generaron calor — algunos 7 megavatios, modelos de equipo preliminar por el laboratorio Nuclear Nacional en Sellafield, Reino Unido, sugieren. El combustible debía ser enfriado activamente.
Sin poder, operadores podrían utilizar vapor de buque de presión del reactor, además de una cantidad mínima de energía de la batería, para impulsar una bomba que mantendría el agua de enfriamiento que circulan. Lo que probablemente no sabían era que el sistema de refrigeración había surgido una fuga. La fuga causó los niveles de agua dentro del núcleo para colocar, permitiendo que el combustible al calor, que genera más vapor y creció la presión dentro del recipiente de acero. El sistema de refrigeración de emergencia fue incapaz de hacer frente, de acuerdo con un comunicado de prensa de la compañía Tokio de la energía eléctrica (TEPCO), operador de la planta. A las 7:03 PM se declaró el estado de emergencia nuclear. Menos de 2 horas más tarde, evacuaciones comenzaron dentro de un radio de 2 km de la planta.
"Los camiones de bomberos fueron brillantes. No estoy seguro que habría pensado."
4:00 De la mañana había alcanzado la presión dentro del recipiente de acero grueso de 1 unidad 840 kilopascales (kPa), más del doble el límite de funcionamiento, de acuerdo a la Nuclear y la Agencia de Seguridad Industrial, el regulador nuclear japonesa. Los niveles de radiación en la puerta del sitio habían comenzado a subir por encima de fondo, aunque estaban todavía lejos de ser peligrosas. A las 5:44 horas el cordón de evacuación se amplió a 10 kilómetros.
En algún momento, los niveles de agua caídos debe han dejado el combustible expuesto. Los pellets de uranio se encierran en un reactor como unidad 1, tubos largos y flacos de aleación de circonio, elegido porque no inhibe los neutrones necesarios para impulsar las reacciones de fisión de. Como las temperaturas aumentaron más de 1000 ° C, el vapor en el recipiente a presión comenzó a oxidar el circonio, probablemente liberando gas de hidrógeno. Mientras tanto, gránulos de combustible, liberados de su concha, empezaron a caer en la parte inferior del reactor. La crisis había comenzado.
Este fue el momento crucial. Si los operadores en la unidad 1 no podían detener la crisis, el combustible se reunían en la parte inferior de la nave. Los pellets de uranio, ahora en estrecha proximidad, podrían empiecen a intercambiar neutrones y reanudar sus reacciones nucleares generadoras de calor. Lentamente, la pila podría construir una 'masa crítica' que reiniciara el proceso nuclear normalmente utilizado para generar electricidad.
Punto de inflexión
Nadie puede estar seguro de esta secuencia de acontecimientos porque nunca ha habido un colapso completo en un reactor de agua hirviendo. Harding dice que piensa que es poco probable que los procesos nucleares habría reanimado. Incluso si lo hicieran, el peor de los casos, en su opinión, es que el combustible habría quemado a través del vaso de acero de presión y desparramaron en la 'estera base', una losa de hormigón gruesa que se habría extendido por el combustible, las reacciones de fisión de extinción.
Pero incluso que podría haber sido catastrófico. El gas de hidrógeno volátiles generado por el circonio era seguro dentro del recipiente a presión de acero, pero fue obligado a explotar si se expone al aire en el recipiente de contención exterior. Si la explosión fue lo suficientemente grande, podría haber sobrepasado paredes gruesas concretas del buque exterior.
Este escenario es muy poco probable, pero lo ocurrido, los trabajadores que luchan por salvar la planta seguramente habría recibido una dosis letal de la radiación, dice Malcolm Sperrin, un físico médico del hospital Royal Berkshire de Reading, Reino Unido. Los ciudadanos cerca de la planta podrían haber sido un riesgo mayor de cáncer durante su vida, dice. Y la contaminación habría hecho mucho más difícil las operaciones de emergencia en los reactores, que también estaban en problemas. La situación podría fácilmente han spiralled fuera de control.
Pocos metros distancia fue un gran depósito de agua de mar. Podría detener la debacle del reactor, pero los operadores no tenían manera la bomba en el núcleo. Generadores de emergencia no pueden estar conectados en el sistema, por razones que aún no está claros.
En algún momento, alguien en el sitio dio cuenta de que los bomberos eran esencialmente gigantes bombas portátiles con sus propias fuentes de alimentación. "Los camiones de bomberos fueron brillantes", dice Harding, "no estoy seguro que habría pensado." Los motores se corrió a la planta y enganchados en el sistema de refrigeración de emergencia sin vida. Sin embargo, todavía era un problema: la presión en el núcleo era demasiado alta para bombas de los motores a la fuerza en el agua de mar.
Alrededor de las 2: 30 el sábado por la tarde, los operadores comenzaron a ventilar la presión desde el buque de contención. Una hora más tarde algo encendió el gas que había creado dentro del edificio exterior durante la ventilación. Flipado arriba toda unidad 1 y cuatro trabajadores resultaron heridos, aunque el buque de contención concreto resistente a continuación parece haber sobrevivido a la explosión.
Reacción en cadena
La explosión, transmitido a todo el mundo, fue el primero de una serie de reveses en el reactor complejo. En los días subsiguientes, reactores 3 y 2 siguieron una ruta similar a la unidad 1 (consulte 'Una crisis desarrollo'); cada uno fue sacudido por una explosión masiva de hidrógeno. En las unidades 3 y 4, las piscinas para almacenar utilizan combustible perdida su agua de enfriamiento y se cree que las varillas comenzaron a fundirse, emitiendo hidrógeno más explosivo junto con potentes radiaciones.
En el momento de escribir, material radiactivo de Fukushima Daiichi sigue a soplar en Japón en niveles lo suficientemente altos como para afectar a Sperrin, aunque dice que no son inmediatamente peligrosos. En las próximas semanas y meses, las autoridades de Gobierno, seguridad y TEPCO suelen enfrentar fuertes críticas. Se preguntan ¿qué salió mal.
Aún así, en la unidad 1 ha pasado la crisis inmediata. Con la presión hacia abajo, bomberos comenzaron a inundar el reactor con agua de mar a las 8:20 PM el 12 de marzo, permitiendo que el combustible enfriar lentamente a una temperatura segura. La respuesta en la unidad 1 también proporcionó un modelo para la estabilización de los otros dos reactores. Y día a día, la desintegración radiactiva en los núcleos de reactor es vertiente. Podría ser días o semanas antes de que los reactores son verdaderamente seguros, pero por ahora las cosas mantienen estables.
En cuanto a los operadores en la unidad 1, dice Harding, "Creo que realmente hicieron respondido muy bien".
No hay comentarios:
Publicar un comentario