Fukushima in Parole Semplici v3
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L'incidente di Fukushimain parole semplici
Antonio Bulgheroni
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Sommario
Il Giappone e l'energia nucleare
Poche informazioni tecniche per meglio capire
Le prime ore dopo il terremoto/tsunami
Le prime misure d'emergenza
La roadmap: come uscire dalla fase critica
Cosa pu ancora andare storto
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Nucleare in Giappone
Circa il 30% dell'energiagiapponese prodotta con ilnucleare
Oltre 50 reattori in funzione prima
del terremoto, altri inprogettazione e costruzione
Sul mare per poter utilizzarel'acqua per raffreddare i circuitisecondari
Installazioni antisismiche e conprotezioni per gli tsunami
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Vasche combustibile esausto
Il combustibile usato moltoradioattivo a causa dei prodotti difissione
Piscina all'interno dell'edificio
reattore, una comune all'interno delsito. Combustibile resta sotto acquaper 3 5 anni prima di veniretrasferito in contenitori raffreddati ad
aria. Piscina NON protetta dal
contenimento
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Il calore di decadimento
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Sistemi di raffreddamento / 1
In condizioni normali, quando il reattore produce energia
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Sistemi di raffreddamento / 2
A reattore spento per rimuovere il calore di decadimento
Il sistema dirimozionecalore residuodi correnteelettrica esterna
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Sistemi di raffreddamento / 3
In caso di emergenza: blackout totale
Servono comunque batterie per le valvole e durata limitata:
Unit 1, fino a che c' acqua nel condensatore di isolatmento
Unit 2 e 3, fino a che l'acqua nella W/W non a 100 gradi o finisce acqua nel
serbatoio
Unit 2, 3
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Quello che non vorresti
Le centrali sono costruite per essere sicure, ma cisono delle situazioni in cui l'ingegnere responsabiledella centrale non vorrebbe mai trovarsi.
3. Blackout totale. I reattori hanno sempre bisogno di raffreddamento equando non c' pi corrente (interna, esterna e d'emergenza) restano solo isistemi passivi (solo reattori moderni). Non ancora una situazioned'emergenza, ma critica, bisogna correre subito ai ripari.
2. LOCA. Loss Of Coolant Accident, ovvero perdita di raffreddamento. Questa un emergenza, i reattori sono in serio pericolo e il combustibile potrebbesurriscaldarsi, fondersi e potrebbe esserci rilascio di radioattivit in atmosfera.
1. Containment Breach. Ovvero una falla nel contenimento. Questa lasituazione potenzialmente pi grave perch vuol dire aver perso l'ultima linea didifesa nel caso dello scenario peggiore, ovvero di completa fusione del nocciolo.
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Il terremoto
11 Marzo 2011 14:46: Terremoto 9 grado scala Richter, i reattori 1,2 e 3 vanno in spegnimento automatico di emergenza (SCRAM).
I reattori 4, 5 e 6 erano gi spenti necessitano solo di mantenere ilcold shutdown e il raffreddamento delle piscine del combustibileesausto.
A causa del terremoto vengono interrotte le linee di alimentazioneesterne (tralici crollati).
Entra in funzione il sistema di isolamento del nucleo, tutte le valvolenon necessarie vengono chiuse e parte il sistema di raffreddamento
del calore residuo alimentati con i generatori diesel. Situazioned'emergenza, ancora sotto controllo.
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Lo tsunami
11 Marzo 2011 15:01: Uno tsunami con onde pi alte della sogliadi progettazione (circa 6 m) invadono la centrale allagando:
Locali con i generatori diesel,
I quadri elettrici di commutazione da un sistema all'altro
Cisterne di carburante
11 Marzo 2011 15:41: Viene dichiarato il blackout totale, il terzopeggior incubo di un operatore di una centrale nucleare. Restano:
Le batterie elettriche per il controllo delle valvole
Il sistema di raffreddamento a batteria che per funziona solo perun tempo limitato.
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Triplice LOCA
Perdita completa di raffreddamento:
Reattore 1 @ 11/3 16:36
Causa serbatoio vuoto
Reattore 3 @ 12/3 2:44 Batterie scariche
Reattore 2 @ 14/3 13:25
Pompa guasta
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Cosa provoca un LOCA
Tutti e tre i reattoriattivi al momento delterremoto subisconoun LOCA inmomenti diversi. Ilprimo il 1, poi il 3 einfine il 2
La pressioneall'interno di RPVsale e vienescaricata nella W/W.Il livello dell'acqualiquida nel RPV siabbassa
Le barre continuanoa scaldarsi. 1200 C, lo zirconio siossida producendoidrogeno 1800 C, lo zirconio sifonde 2700 C, l'uranio sifonde
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Ridurre la pressione
Dalla W/W,l'idrogeno risale nelcontenimento seccoe si accumulafacendone salire lapressione
Per abbassare lapressione, il gasviene fatto uscire nelpiano tecnico.Il gas contienecontaminantiradioattivi e H2
L'idrogenoraggiunge la miscelaesplosiva conl'ossigeno e boom!
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Esplosioni di idrogeno
I reattori 1 e 3 subisco una simile esplosione, la parte esterna del reattore
viene distrutta dalla combustione dell'idrogeno scaricato nel sottotetto. Esplosioni non nucleari, gravi danni all'edificio esterno, ma apparentemente
nessuna grossa conseguenza al contenimento principale.
Insieme all'idrogeno anche gas nobili radioattivi, iodio e cesio liberati dallebarre rovinate vengono dispersi in atmosfera.
In reattori simili installati negli USA, l'eventuale sovrappressione viene eliminatadirettamente in atmosfera.
Svantaggio: rilascio di radioattivit che per pu essere controllato
Vantaggio: non ci sono esplosioni che complicano il ripristino del reattore
Esplosione unit 1: 12 Marzo @ 15:36
Esplosione unit 3: 14 Marzo @ 11:01
Esplosione unit 2: 15 Marzo @ 6:14
Esplosione unit 4: 15 Marzo intorno alle 6
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Esplosione in R2
Situazione differente, con edificio esterno intatto
Sovrappressione nella wet-well, non scaricataverso l'esterno, causa esplosione interna w/w o
molto vicina. Possibile Contaiment Breach, importante
perdita d'acqua altamente contaminata
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Emissione di radiazioni
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Incendio ed esplosione a R4
Reattore 4 gi spento, nocciolo vuoto, tutto il combustibile nella piscina.
Potenzialmente molto pericoloso, rischio di fusione senza contenimento
Serve periodica re-immissione di acqua fresca
Il vapore porta via contaminanti
Rilascio continuo
Stime su contaminanti e controllivisivi lasciano ben sperare
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Misure di emergenza
Buttare acqua (di mare) per raddreffare:
Acqua demineralizzata non pi disponibile sul sito, cisternespazzate vie dallo tsunami
Tutti i mezzi possibili: elicotteri (molto poco precisi), idranti
(poca gittata e forse esposizione del personale), autopompeVV. FF., giraffe per gettate di cemento.
Soluzione tampone:
Pompe diesel (poi elettriche) collegate al sistema
antincendio dei RPV dei reattori Gru per gettate di cemento per piscine combustibile esausto.
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La roadmap
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Cosa pu ancora andare storto
Se l'allagamento dei reattori fallisse?
Se non si riuscisse a chiudere la perdita delreattore 2?
Se la piscina del reattore 4 dovesse cedere?
Se si perdesse il controllo di un reattore, qualesarebbe il destino degli altri?
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Mappa di dose
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INES 7 F k hi Ch b l
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INES 7: Fukushima - Chernobyl
1. Non esisteva un vero e propriocontenimento
2. Incendio nel nocciolo
3. Esplosione nel nocciolo
4. Rilascio di radioattivit in altaquota (incendio)
5. Enorme dispersione di potenza(reattore oltre il carico massimo)
6. Rilascio di prodotti di fissione
e transuranici
7. Nessun piano di emergenza
1. Contenimento in acciaio ecemento ancora intatti (tranne R2)
2. Nessun incendio nel nocciolo
3. Esplosione nell'edificio
4. Rilascio di radioattivit locale emarino
5. Reattore era spenti al momentodel LOCA
6. Rilascio di PF volatili, tracce di
Pu
7. Piano d'emergenza ben studiato
E l 2 0
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Emergenza nucleare 2.0
Ai tempi di Chernobyl, abbiamo scoperto il disastro quanto tutto eragi accaduto.
A Fukushima abbiamo visto le esplosioni dei reattori in diretta Tv.
Milioni di persone in cerca di informazioni sul web. Incluso unico-lab!
ATTENZIONE alle notizie che leggete:
Ci sono quelle completamente false
Ci sono quelle imprecise scritte da giornalisti che leggonowikipedia
Ci sono che ingannano (base di verit, conclusioni sbagliate) Ci sono quelle buone, ma sono poche!
C l i i
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Conclusioni
Incidente nucleare grave provocato da un terribiledisastro naturale
In questo momento la situazione statica con un certonumero di punti critici, ma non di immediato pericolo
C' una roadmap per uscire dalla fase criticadell'emergenza
Tenetevi informati: http://unico-lab.blogspot.com