¿Qué causó el colapso de la central nuclear de Fukushima?

El terremoto de marzo de 2011

El terremoto de marzo de 2011 fue el quinto más grande en la historia mundial. La escala de la ruptura a lo largo de la corteza terrestre fue colosal, aproximadamente 350 x 80 km. Tres segmentos separados, posiblemente cuatro, se rompieron en rápida sucesión. El lecho marino cerca del epicentro se levantó 88 pies: la Tierra se inclinó 4 pulgadas sobre su eje. La costa de Japón se desplazó 8 pies. Los mapas de navegación GPS del norte de Japón dieron lecturas ahora inexactas.

Para dar una idea de la estupenda cantidad de energía sísmica liberada el 11 de marzo, vale la pena compararla con los terremotos que ocurrieron antes de 2011. El terremoto de Christchurch en Nueva Zelanda dos meses antes midió 6.3 en la escala de Richter. El terremoto en Haití el año anterior fue un 7. Sería natural inferir que una magnitud 9 es algo más poderosa que estos dos terremotos anteriores, pero no, este no es el caso. El aumento es logarítmico: cada paso en magnitud es diez veces más poderoso que el anterior. El terremoto de Japón fue 100 veces más poderoso que el terremoto enormemente destructivo en Haití. Esta es una cantidad impresionante de brutal energía concentrada. Mapas y diagramas: Fukushima y el próximo Libro del Terremoto de Tokio (ver diagrama tres)

A las 14.27 pm del 11 de marzo de 2011, el primero de dos enormes tsunamis golpeó la planta Dai-ichi. El más grande de los dos tenía 43 pies de altura y viajaba a más de 100 mph. Ambos estaban entre los más grandes en la historia registrada. El doble de la altura de los muros de contención de la planta, las olas gigantes surgieron tierra adentro, colapsaron torres de alta tensión e inundaron estaciones de conmutación y sótanos donde estaban ubicados los generadores de respaldo. En menos de diez minutos, se perdió toda la energía eléctrica, excepto algunas baterías de respaldo. El camino inexorable hacia la fusión del núcleo había comenzado.

F2: El siguiente enlace de YouTube le dará una imagen mucho más clara de cuánta actividad sísmica estaba ocurriendo en Japón incluso antes del 11 de marzo, y el gran aumento durante el resto de 2011.
http://www.youtube.com/watch?v=e….

El personal de TEPCO fue colocado en una situación imposible. Sin electricidad, las funciones del centro de comando cesaron. El personal ya no podía monitorear la presión del reactor, la temperatura o los niveles de agua. La respuesta de Tony Smyth a ¿Las cosas hubieran sido diferentes si Fukushima Daiichi hubiera tenido el PWR, el CANDU o un reactor de grafito?

Entonces, para abreviar una larga historia, el desastre ocurrió debido a una pérdida total de electricidad, causando una incapacidad para enfriar los núcleos del reactor.

Los reactores japoneses han resistido terremotos de magnitud 9 varias veces.

Muchos reactores cercanos a Fukushima-Daichi no se vieron afectados y estaban listos físicamente para reiniciarse tan pronto como se restableció la conexión a la red física.

Cuando se apaga un reactor nuclear en el siguiente instante, todavía produce el 7% de la energía que estaba produciendo antes del apagado. En unas pocas horas eso llega al 1%, pero el 1% de 3GW sigue siendo 30MW de calor. Las bombas de enfriamiento del reactor deben seguir funcionando para disipar ese calor. Las primeras 72 horas son críticas. Después de eso, la potencia de salida se ha reducido a menos del 0.1% y es probable que el reactor sobreviva sin daños en ese punto.

Con el apagado del reactor, hay 3 formas de mantener las bombas funcionando:

1 – Acceso a la alimentación de CA de la red (líneas de alimentación cortadas por los restos del tsunami y la fuerza del agua)

2 – Cada reactor tiene generadores de emergencia triples diesel (mantenidos en el sótano en la misma área, todos inundados al mismo tiempo)

3 – Fukushima Daichi era un sitio de 4 reactores. Mantener uno de los 4 reactores funcionando a una potencia mínima habría producido suficiente jugo para seguir enfriando los 4 reactores, ejecutar la sala de control y arrojar mucha electricidad por la borda. Pero los protocolos de seguridad prohíben esa práctica.

Existe una herramienta final que consiste en seguir inyectando agua fría en cada núcleo del reactor y dejar que se convierta en vapor dentro del recipiente de contención secundario. Eventualmente, la presión se acumulará en la contención secundaria y obligará a que se libere vapor al aire exterior. Ese vapor sería algo radiactivo, pero ridículamente más seguro que dejar que el reactor se derrita. Las personas que saben que el tipo de reactor GE BWR íntimamente (se han construido unas pocas docenas en EE. UU. Y otros sitios de Japón) se preguntan por qué esto no se hizo manualmente. Podría haber evitado la fusión y la explosión de H2. Hay un tanque de agua elevado de buen tamaño que está destinado a ser utilizado para eso. No tiene suficiente agua para seguir haciéndolo durante 72 horas hasta que lo peor haya pasado, pero incluso hacerlo durante 24 horas reduciría seriamente la magnitud del problema. El reactor podría dañarse pero sin derretirse a través del recipiente secundario. Los diseños de reactores más nuevos aumentan sustancialmente el tamaño del tanque de agua para manejar las necesidades de 72 horas e incluyen válvulas que liberan automáticamente agua en el núcleo y permiten que la sobrepresión se libere en una contención secundaria. Esos son impulsados ​​por la gravedad / presión, no se requiere electricidad para que funcionen. Ese reactor requería que esas acciones fueran tomadas por los operadores.

¿Hasta dónde en la cadena de eventos debemos ir en busca de una causa? El terremoto de 9.0 se produjo a las 14:46 del 11 de marzo de 2011 a aproximadamente 180 kilómetros de Fukushima. Había varias otras centrales nucleares más cerca del terremoto. Todos ellos, incluido Fukushima, se apagaron automáticamente, como se suponía que debían hacer al detectar el terremoto. A las 15:27 la primera de las siete olas de tsunami golpeó a Fukushima Dai-ichi. El más alto fue de unos 15 metros. Eso es más alto de lo que era en la mayoría de los lugares porque la dirección de donde provienen las olas y la forma de la bahía amplifica la altura de las olas. Fue mucho más alto de lo que era razonable predecir. Eso significa que la mala suerte fue una de las causas. El daño del terremoto no fue un factor importante (para las centrales nucleares). Fueron las olas de tsunami extremadamente altas las que inundaron los generadores de energía de respaldo que causaron el daño que provocó las crisis. En retrospectiva, sabemos que algunas decisiones diferentes tomadas en la fase de construcción habrían permitido a los generadores sobrevivir a las inundaciones de las olas del tsunami. El sitio podría haber estado más arriba en la colina. Los generadores y su combustible podrían haber estado en más lugares, algunos de ellos más altos. Y así sucesivamente, en retrospectiva. Los re-combinadores de hidrógeno podrían haberse instalado como se sugirió anteriormente.
La pérdida de enfriamiento causó que el agua se evaporara en el reactor # 1, exponiendo las barras de combustible y permitiendo que se sobrecalentaran. El reactor n. ° 1 comenzó a derretirse menos de 2 horas después del golpe del tsunami, pero la posterior explosión de hidrógeno fue un día después. El reactor n. ° 3 no se derritió hasta un día y medio después del n. ° 1.
Es una historia fascinante. El libro de hechos más reciente con información más detallada es “After Fukushima: What We Now Know” de Andrew Daniels está disponible en Amazon.

Cuando el equipo de Fukushima Daiichi registró el terremoto, inició una SCRAM del reactor y se detuvo como medida de seguridad estándar.

El tsunami deshabilitó varios de los generadores de respaldo de la instalación. Sin los generadores, los reactores 1, 2 y 3 no se enfriaron y fundieron adecuadamente.

El daño fue significativo y hubo liberación de material radiactivo. Recientemente, el gobierno japonés anunció que los niveles de radiación eran seguros y que reducían significativamente el tamaño de la zona de exclusión.

El terremoto fue más de un 9, 9.3 creo. La “ola” tenía unos 50 pies de altura. Tres núcleos se derritieron en tres días. Accidente de Fukushima

Para decirlo corto y dulce:

Terremoto provocó tsunami

Infraestructura dañada por el tsunami

La infraestructura dañada provocó que el sistema de enfriamiento se desconectara

Ningún enfriamiento condujo a una fusión