Fukushima in Parole Semplici v3

8/6/2019 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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A reattore spento per rimuovere il calore di decadimento

Il sistema dirimozionecalore residuodi correnteelettrica esterna


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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 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

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