Accident nuclear de Fukushima I

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Imatge de satèl·lit del complex de Fukushima I i dels seus sis reactors, abans de l'accident del març de 2011

L'accident nuclear de Fukushima I fa referència als esdeveniments que van tenir lloc a la Central nuclear de Fukushima I (Fukushima Daiichi) com a conseqüència del terratrèmol i posterior tsunami a la zona de Sendai l'11 de març de 2011. Els reactors 1, 2 i 3 es van aturar automàticament en el moment del terratrèmol, mentre que els tres restants es trobaven ja aturats per manteniment. El tsunami (de 14 metres d'alçada[1]) va inundar les sis unitats, situades a la vora del mar, malmetent la xarxa elèctrica i els generadors d'emergència, impedint el funcionament del sistemes de refrigeració. Aquesta situació va donar lloc a diverses explosions, incendis i emissions de radioactivitat. Es considera que els successos del les unitats 1, 2 i 3 corresponen a accidents de nivell 5 (segons l'IAEA i NISA) a l'escala internacional d'accidents nuclears (INES), situant-se al mateix nivell que l'accident de Harrisburg de 1979.

Com a conseqüència del accidents en les unitats 1, 2 i 3 un total de 10 treballadors van ser hospitalitzats, un d'ells per haver rebut una dosi superior als 100mSv, i dos treballadors més de TEPCO es troben desapareguts sense que se n'hagi confirmat la seva presència a la planta el dia del terratrèmol. La majoria dels vuit-cents treballadors de la central van ésser evacuats per prevenir el risc d'irradiació i contaminació radioactiva, mantenint-se en l'emplaçament un grup d'uns cinquanta[2] per tractar de minimitzar els efectes de l'accident i tornar a posar la planta sota control. A aquests s'hi van afegir posteriorment efectius dels bombers i de les forces d'autodefensa japoneses, entre d'altres.v El 14 de març ja s'havia detectat radioactivitat a 160 km de distància de les centrals.[3]

Per efecte del terratrèmol i tsunami també hi va haver incidents catalogats com a nivell 3 en l'escala INES a les unitats 1, 2 i 4 de la central nuclear de Fukushima II (Fukushima Daichi),[4] situada a dotze quilòmetres de la de Fukushima I, però segons l'Agència Internacional de l'Energia Atòmica (IAEA) de les Nacions Unides la central nuclear japonesa de Fukushima Daini, així com les de Onagawa i Tokai, es trobaven el dia 15 de març en condició segura i estable.[2]

Taula de continguts

[modifica] Alguns elements i sistemes afectats

Esquema simplificat d'un reactor d'aigua bullint, BWR, de disseny Mark I amb torus d'acer incloent baixants.
  • RPV = Vas a pressió del reactor
  • SCSW = Paret secundària amb blindatge de formigó
  • SFP = Piscina del combustible gastat
  • DW = Pou sec
  • WW = Pou moll (torus)

[modifica] Calor residual i pèrdua de refrigeració del reactor

Els reactors nuclears de les centrals nuclears, un cop aturada la reacció nuclear, segueixen generant calor, tot i que òbviament menys que quan estan aturats. En funcionament normal, la calor és extreta per un sistema de refrigeració al qual circula aigua però en condicions de parada o d'emergència altres sistemes auxiliars o de seguretat s'encarreguen també de realitzar aquesta tasca.

Si no s'extreu el calor residual, per la fallada de tots els sistemes, la temperatura del nucli del reactor pot augmentar significativament. Això pot comportar, en primer lloc, l'oxidació de les veïnes de combustible (òxid d'urani), amb alliberament d'hidrogen, i una eventual fusió d'aquestes i del propi combustible si les temperatures assolissin nivells prou elevats. Com a referència, la temperatura de fusió de l'òxid d'urani és de 2.865 °C. En condicions encara més extremes, la mescla de combustible i metall fos podria arribar a penetrar la base del vas del reactor, d'acer i típicament més de vint centímetres de gruix.[5] Degut al desconeixement de les condicions precises a l'interior d'alguns dels reactors, com a conseqüència de la pèrdua d'alimentació elèctrica i la fallada d'alguns instruments causada pel terratrèmol, tsunami, explosions o incendis, una de les prioritats dels equips d'emergència treballant a la planta ha estat la de prevenir aquesta circumstancia per mitjà d'aportació de refrigeració externa amb aigua de mar, ja sigui injectada al reactor o ruixada a sobre l'estructura. La hipotètica situació de perforació de la base del reactor podria ésser greu per la possibilitat de desencadenar una explosió de vapor, desencadenada per la sobtada immersió en aigua d'importants quantitats de material fos a molt alta temperatura, que podria causar danys en la contenció.

[modifica] Piscina de combustible gastat

Una pastilla de combustible d'òxid d'urani. Les pastilles es troben l'una sobre l'altre a l'interior de beines de Zircaloy, formant barres de combustible.

La piscina de combustible, situada fora del mur del reactor nuclear però dins de l'edifici del reactor, és la piscina on es guarda el combustible nuclear gastat per mantenir-ne la refrigeració un cop s'extreuen del nucli. La piscina fa servir un sistema de refrigeració independent del del nucli del reactor per a evacuar aquesta calor, cosa que en situacions normals evita que l'aigua s'evapori i el combustible acabi quedant al descobert. L'aigua fa de bloqueig de la radiació a l'exterior.

Si el nivell d'aigua de la piscina baixa excessivament es pot perdre la capacitat de refrigerar adequadament el combustible. A això s'hi podria afegir l'alliberament dels gasos i elements volàtils continguts a l'interior de les barres de combustible si el dany a les veïnes és important. L'acumulació d'hidrogen pot provocar explosions que malmetin la contenció secundaria i l'alliberament dels isòtops radioactius volàtils en els casos en que aquesta contenció secundaria ja ha estat prèviament danyada, com en el cas de les unitats 1, 3 i 4 de Fukushima.

[modifica] Estat dels reactors

Els sis reactors de la central nuclear són reactors de fissió tèrmics de tipus BWR, un dels dos tipus més habituals al món i el mateix que hi ha, per exemple, a l'únic reactor de la central nuclear de Cofrents. El reactor 3 funciona amb combustible nuclear MOX mentre que els altres ho fan amb urani molt lleugerament enriquit. Van estar construïts entre 1970 i 1979 per diferents empreses japoneses i nord-americanes. El temps d'explotació inicial era de quaranta anys, havent-se vist ampliat el febrer de 2011 a deu anys més per autorització del govern.

En el moment del terratrèmol, els reactors 4, 5 i 6 estaven aturats per manteniment des de els dies 30 de novembre, 3 de gener i 14 d'agost de 2010 respectivament. El reactor 4 ja estava buit de combustible en el moment del terratrèmol però els 5 i 6 no. Els reactors 1, 2 i 3 es van aturar automàticament en el moment del terratrèmol, abans del tsunami que els va inundar i que va ser el principal responsable dels desperfectes, tot i que la intensitat del terratrèmol ja va superar les referències de disseny en quant a acceleracions a la central, amb registres de 507 gal en front als 449 de disseny.[6] El tsunami, però, va superar amb molt consideracions de disseny, amb 14 metres d'alçada del tsunami a Fukushima Daiichi davant els 5.7 metres de referència de disseny.[7] Aquesta central encara tenia projectada la construcció de dos reactors més, 7 i 8, en un futur proper.

A partir de les estimacions del JAIF (Japan Atomic Industrial Forum):

Llegenda[8]
Cap preocupació immediata Preocupant Perill

[modifica] Línia de temps dels esdeveniments

Imatges d'abans i després dels danys de la primera explosió, al l'edifici exterior del reactor 1 del complex nuclear de Fukushima I.
Lectures de la radiació a diferents punts de la central a partir de l'accident. Proporcionat per TEPCO

[modifica] Primera setmana

  • 11 de març de 2011:
    • El govern japonès declara una emergència nuclear motivada per una fallada dels sistemes de refrigeració en la piscina de combustible gastat d'un dels reactors de la central nuclear Fukushima I.
    • Com a conseqüència, s'evacuen milers de residents propers a la central nuclear.
    • Després que els tècnics avisessin de la possibilitat de danys al nucli, la zona d'evacuació es va estendre a vint quilòmetres, afectant entre 110.000[11] i 200.000 persones i als residents d'entre vint i trenta quilòmetres de distància de la central se'ls avisa que no surtin de casa.
    • 22 persones veïnes de la central mostren signes d'exposició a la contaminació radioactiva.
    • L'alliberament de productes de fissió del nucli del reactor nuclear danyat, especialment l'isòtop radioactiu iode-131 i cesi-137, va portar al govern japonès a distribuir preventivament iode (no radioactiu) a la gent propera a la central nuclear per a que sigui ingerit com a prevenció per al càncer de tiroide.
  • 12 de març de 2011:
    • Mentre creixen les evidències de fusió parcial de les barres de combustible del reactor 1, una explosió destrueix el revestiment superior de l'edifici que hostatja la unitat del reactor 1. L'explosió provoca ferides a quatre treballadors, però el contenidor del reactor de dins de l'edifici es manté intacte. Es creu que l'explosió es produeix com a resultat d'una acumulació d'hidrogen a l'edifici després que fos ventilat amb vapor per reduir la pressió en el mur (edifici secundari) de contenció. L'hidrogen es forma quan s'oxiden amb aigua les barres sobreescalfades de zircaloy que contenen el combustible del reactor.
      • S'autoritza als operaris de la planta a començar a utilitzar aigua del mar per una refrigeració d'emergència, cosa que segurament farà malbé el reactor, impossibilitant-ne un ús posterior.
  • 13 de març de 2011:
    • Comença a semblar possible que hi hagi una fusió parcial al reactor 3. Des de les 13:00 JST, els reactors 1 i 3 són ventilats i es reomplen amb aigua amb àcid bòric per reduir les temperatures i inhibir futures reaccions nuclears.
    • S'informa que el reactor 2 té un nivell d'aigua inferior al normal però sembla estable, tot i que la pressió dins de l'estructura de contenció (edifici secundari) és alta.
    • L'Agència de l'Energia Atòmica Japonesa anuncia que ha classificat la situació als reactors 1 i 3 com a nivell 4 (accident amb conseqüències locals) de l'escala Internacional d'Esdeveniments Nuclears (INES, International Nuclear Event Scale).
Gràfic amb l'evolució de la radiació enregistrada a Fukushima entre els dies 11 i 30 de març, mostrant els efectes regionals basats en el temps, mapa local i informes de les notícies dels esdeveniments.
    • Explota l'edifici del reactor 3 provocant onze ferits. No hi ha alliberament de material radioactiu més enllà del que s'està expulsant amb la ventilació, però la deflagració afecta l'aport d'aigua al reactor 2.
    • El president de l'autoritat per la seguretat nuclear de França (ASN, Autorité de sûreté nucléaire) diu que l'accident s'hauria de classificar com de nivell 5 ó fins i tot 6 en l'escala INES.
  • 15 de març de 2011:
    • Problemes amb les vàlvules d'alleujament del reactor 2 provoquen, aparentment, que l'elevada pressió de l'edifici secundari de contenció no permeti afegir-hi aigua, fins al punt que el reactor 2 passa a ocupar la condició més greu dels tres reactors.
    • Una explosió a la cambra de despressurització provoca alguns danys a l'edifici contenidor d'aquest reactor.
    • Per altra banda, es declara un incendi a la piscina de combustible gastat del reactor 4, amb barres de combustible gastades que normalment es mantenen cobertes d'aigua per prevenir un sobreescalfament.
    • Els nivells de radiació a la planta augmenten significativament, tot i que després tornen a minvar.
  • reactor 4, amb l'edifici totalment destruït;
  • reactor 3, destruït i desprenent una gran fumarada;
  • reactor 2, aparentment sencer però desprenent fum i
  • reactor 1, amb la meitat superior destruïda
    • A les 5:45 JST, des de Kyodo News informen que un treballador ha observat flames al quart pis del reactor 4, on hi ha les piscines de combustible gastat. Això posa en dubte les esperances inicials que la deflagració del dia abans a l'edifici del reactor 4 van ser causades per les bombes de l'oli lubrificant.
    • Els tècnics de la TEPCO informen que possiblement les barres de combustible gastat hagin quedat descobertes i s'estiguin sobreescalfant, i que "hi ha possibilitats que la situació empitjori".
    • Al migdia, la televisió NHK TV informa d'un fum blanc que els tècnics suposen que prové del reactor 3.
    • Poc temps després, s'informa que tots els treballadors que quedaven a la central, excepte un grup molt reduït, han estat evacuats degut al perillós increment dels nivells de radioactivitat fins a uns mil milisieverts per hora. Una nota de premsa de TEPCO informa que ha retirat tots els seus treballadors a les 06:00 JST per causa d'uns sorolls anormals provinents d'una de les cambres de despressurització del reactor.
    • Més tard, al vespre, Reuters informa que s'està introduint aigua als reactors 5 i 6.
  • 17 de març de 2011:
    • Durant el matí, helicòpters militars han llançat quatre contenidors d'aigua a les piscines de combustible gastat dels reactors 3 i 4.
    • Per la tarda s'informa que la piscina del reactor 4 ja era plena d'aigua i que, per tant, cap de les barres de combustible estaven exposades a l'aire.
    • Es comencen a realitzar obres per aportar electricitat externa als sis reactors de Fukushima I.
    • A partir del vespre, la policia i els bombers llencen aigua a pressió des dels camions per intentar refredar el reactor 3.
    • El govern japonès informa a la IAEA que els enginyers estaven posant una línia externa d'electricitat cap al reactor 2. La TEPCO estima que falten unes quinze hores perquè es pugui establir l'electricitat, temps durant el qual continuaran llençant aigua al reactor.

[modifica] Segona setmana

Projecció per ordinador de la distribució de pols radioactiu provinent de l'accident nuclear de Fukushima. L'àrea mostrada preveu la distribució des del 18 fins al 20 de març de 2011.
  • 18 de març de 2011:
    • El Departament de Bombers de Tòquio envia trenta camions de bombers amb 139 homes i un equip de rescat.
    • Es preveu que el vent virarà cap a nord-est i continuarà direcció al mar, allunyant les partícules radioactives de la costa del Japó.
    • Per segon dia consecutiu, s'han detectat alts nivells de radiació en una àrea a 30 km direcció nord-oest del complex.
    • Les autoritats japoneses revisen les classificacions INES per la pèrdua de refrigeració i els danys als reactors 2 i 3, totes classificades amb nivell 5, i per la pèrdua d'aigua de refrigeració de la piscina al reactor 4 com a nivell 3.
    • En un període de vint-i-quatre hores els nivells de radiació s'ha reduït de 351 μSv/h a 265 μSv/h, però no està clar si la causa de la disminució van ser els esforços amb la polvorització d'aigua.
  • 19 de març de 2011:
    • Un segon grup de cent bombers de Tòquio relleva el primer equip. Utilitzen un vehicle que pot injectar aigua a una alçada de 22 metres per refredar la piscina de combustible gastat dins del reactor 3. L'aigua va ser llançada a pressió al reactor durant set hores. La TEPCO va informar, més tard, que l'aigua semblava haver estat efectiva en la disminució de la temperatura al voltant de les barres de combustible usat fins a menys de 100°C (temperatura d'ebullició).
  • 20 de març de 2011:
    • S'aconsegueix reconnectar el corrent elèctric al reactor 2 però es continua treballant per aconseguir que els aparells siguin operatius.
    • Els motors dièsel del reactor 6 comencen a subministrar energia per reiniciar el refredament dels reactors 5 i 6 que tornen a estar en apagada freda i les seves piscines de refredament del combustible tornen a estar en les seves temperatures normals d'operació.
    • La TEPCO anuncia que la pressió del vas del reactor 3 estava augmentant, i que podria ser necessària la seva ventilació, expulsant vapor amb partícules radioactives, per alliberar-ne pressió, tot i que, més tard, la TEPCO atura l'operació en no considerar-ho necessari.
    • Tot i que se suma a una valoració general positiva del progrés cap al control total, des del govern japonès "confirmen per primer cop que el complex nuclear; que ha sofert danys importants als reactors i edificis, i ha produït una contaminació radioactiva al seu voltant; serà tancat un cop acabi la crisi".
    • Es confirma l'augment de radioactivitat al sòl a les proximitats de la central. A 20km de la central nuclear es mesuren quantitats de iode-131 radioactiu a la llet superiors a 1.000Bq/kg, deu vegades la màxima autoritzada per les normatives internacionals, cosa que la fa inapropiada a la consumició. També es mesuren quantitats "alarmants", en paraules de l'Autoritat de Seguretat Nuclear francesa, de cesi-137 als espinacs, a distàncies de fins a cent-seixanta quilòmetres de la central.[12]
  • 21 de març de 2011:
    • Les feines de reparació en marxa són interrompudes per l'aparició d'una columna de fum gris des pel costat sud-est del reactor 3 (cap a la zona de la piscina de combustible gastat) durant dues hores. Els treballadors d'aquest reactor són evacuats, tot i que no s'observen canvis en les mesures de radioactivitat ni en l'estat del reactor. Durant aquest temps no continua cap feina (com la restauració de l'electricitat) que podria haver influït en el foc.
    • També es veu fum blanc, probablement vapor, provinent del reactor 2, i aquest si que és acompanyat per un increment dels nivells de radiació.
    • S'estén una nova línia elèctrica fins al reactor 4, i al reactor 5 se li retorna la seva pròpia energia externa des de la línia de transmissió, enlloc de compartir els generadors del reactor 6.
  • 22 de març de 2011:
    • Encara surt fum dels reactors 2 i 3, però és menys visible i és sufocat a vapor després de les operacions per ruixar aigua als edificis.
    • Continuen les feines de reparació, després d'haver estat aturades per la preocupació per aquest fum, però sense canvis en els nivells de radiació, per restablir l'electricitat. El cable elèctric es connecta al reactor 4
    • Continua la injecció d'aigua de mar als reactors 1 a 3.
    • S'informa que han estat connectats cables de corrent externa als sis reactors. La llum torna a la sala de control del reactor 3.
  • 23 de març de 2011:
    • Al capvespre, torna a sortir fum del reactor 3, aquest cop de colors negre i gris, causant una nova evacuació dels treballadors del voltant de l'àrea. Un vídeo aeri de la planta mostra el que sembla un petit foc a la base de les columnes de fum dins de l'edifici del reactor fortament danyat. La TEPCO va dir que no estaven al corrent de la font del foc i del fum.
    • Es restauren els sistemes d'alimentació d'aigua del reactor 1 cosa que permet incrementar l'aigua que s'afegeix al reactor.
    • El govern japonès avisa que s'han detectat alts nivells de radioactivitat (al voltant del doble del límit legal per als infants) a l'aigua per veure de Tòquio i que, per tant, no es pot utilitzar per a l'alimentació de nadons.
  • 24 de març de 2011:
    • La injecció d'aigua de mar als reactors 1, 2 i 3 continua.
    • Els nivells de radiació prop del complex disminueixen fins als 200 μSv/h.
    • Es reestableix el correunt elèctric a la sala de control del reactor 1, fins i tot l'enllumenat de la sala.
    • Tres treballadors són exposats a alts nivells de radiació (dos d'ells necessiten hospitaització) després que l'aigua radioactiva es filtrés a través dels vestits de protecció. Van estar exposats a una dosi equivalent a 2Sv -6Sv a la pell. No portaven botes protectores, tot i que els manuals de seguretat de la companyia afirmen que "no assumeix un escenari en què els seus empleats facin feines drets en aigua en una central nuclear". La quantitat de radioactivitat de l'aigua era de 3'9 MBq/ml, i estaria contaminada per nucleòtids de les barres de combustible danyades, cosa que indicaria una esquerda al nucli.
    • La temperatura de la superfície exterior dels reactors 1, 2, 3 i 4 continua disminuïnt fins a estar per sota de 20°C.

[modifica] Tercera setmana

  • 25 de març de 2011:
    • La NISA anuncia la possibilitat que hi hagi una esquerda al recipient de contenció del reactor 3, tot i que l'aigua radioactiva que hi ha al soterrani podria venir de la piscina d'emmagatzematge de combustible.
    • També s'ha trobat aigua molt radioactiva als edificis de turbines dels reactors 1 i 2.
    • La Marina dels EEUU envia un vaixell amb 1.890 metres cúbics (500.000 galons americans) d'aigua dolça, que s'espera que arribi en dos dies.
    • El Japó anuncia que s'oferirà transport en una zona d'evacuació voluntària de 30 quilòmetres (19 milles).
    • Les autoritats japoneses informen que l'aigua potable torna ser segura per als nens a Tòquio i Chiba, tot i que encara supera els límits a Hitachi i Tokaimura.
    • El iode-131 a l'oceà al voltant mesura 50 Bq / ml, unes "relativament altes" 1.250 vegades el normal.

[modifica] Bibliografia

  • (castellà) Santiago Vilanova, Fukushima, el declive nuclear. La conspiración del lobby atómico ante el impacto del accidente nuclear, Icaria, 2012.
  • (francès) Nadine Ribault i Thierry Ribault, Les Sanctuaires de l'abîme - Chronique du désastre de Fukushima, Éditions de l'Encyclopédie des Nuisances, Paris, 2012.


[modifica] Vegeu també

[modifica] Referències

  1. ↑ Earthquake Report - JAIF (No. 21) - 12:00, March 22, 2011
  2. ↑ 2,0 2,1 La central nuclear de Fukushima ha viscut un nou incendi que ha incrementat l'alarma nuclear El Periódico, 15 de març de 2011 (14:47h) (català)
  3. ↑ 17 marines de EEUU dieron positivo a examen radiactivos en japón Diario Antillano, 14 de març de 2011 (castellà)
  4. ↑ Status of nuclear power plants in Fukushima as of 21:00 March 22 (Estimated by JAIF)
  5. ↑ Reactors BWR (anglès)
  6. ↑ Figures Released On Fukushima-Daiichi Seismic Design Reference Values
  7. ↑ Fukushima Accident 2011
  8. ↑ «IAEA Update on Japan Earthquake». International Atomic Energy Agency, 19 March 2011. [Consulta: 19 March 2011].
  9. ↑ Integrity Inspection of Dry Storage Casks and Spent Fuels at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station
  10. ↑ Balanç de la situació el 17 de març de 2011, 06:00h (francès)
  11. ↑ Hi ha 110.000 habitants dins d'un radi de 20 km de Fukushima Daiichi i 30.000 habitants en un radi de 10 km de Fukushima Daini, Sept jours après, bilan humain et économique, pàg 5, Les Echos, 18 de març de 2011. (francès)
  12. ↑ Des nombreuses incertitudes techniques subsistent dans les réacteurs de Fukushima, d'Alain Pérez, Lés Echos, 21 de març de 2011. (francès)

[modifica] Enllaços externs



Commons
 A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a:
Accident nuclear de Fukushima I
Obtingut de «http://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Accident_nuclear_de_Fukushima_I&oldid=9533062»
Eines personals
Espais de noms

Variants
Accions
Navegació
Comunitat
Imprimeix/exporta
Eines
En altres llengües