¿Qué pasa en Fukushima (Parte 5)? La Vasija del Reactor
En el anterior artículo de esta serie hablamos sobre el edificio del reactor, vimos cómo era la estructura del mismo, que en su interior albergaba la vasija del reactor, la contención primaria (la bombilla), la piscina de supresión y la piscina de combustible (entre otras muchas cosas). El edificio en sí mismo constituía, a su vez, una contención adicional que llamamos contención secundaria. En este quinto artículo descriptivo nos centraremos en la propia vasija de presión del reactor que, como vimos en el último artículo, se encuentra en el interior de la bombilla. Recuperamos aquí la figura de dicho artículo por claridad en la explicación (click en la figura para agrandar):
Diagrama esquemático del edificio del reactor de un BWR como los de Fukushima. Fuente: NRC.
¿Qué pasa en Fukushima (Parte 4); Cómo son los reactores de Fukushima?
En esta cuarta entrega sobre el accidente de Fukushima me gustaría explicarles cómo es la estructura y el diseño de los cuatro reactores con problemas en la central nuclear de Fukushima Dai-ichi. Cuando uno lee la prensa no deja de sorprenderse porque, a pesar de llevar ya 20 días de accidente, existe una gran confusión en la distinción de los elementos más básicos de la central nuclear. A la vista de lo que uno lee, parece ser que algunos periodistas no distinguen la vasija del reactor de la contención primaria, ni el reactor del núcleo, ni el edificio de contención de la contención primaria, ni la piscina de supresión de la piscina de combustible usado. Obviamente, estos detalles técnicos no tienen por qué ser conocidos por los profesionales de la información pero, si me lo permiten, me gustaría darles un pequeño tirón de orejas (no a todos). Porque después de 20 días de evolución y seguimiento del accidente han tenido tiempo más que de sobra para hacer un esfuerzo en buscar esa información. Intentaremos hoy arrojar algo de luz sobre esos conceptos para, en futuras entregas de esta serie de artículos, tener un poco más clara la terminología que vamos a manejar.
Como sabemos, los reactores 1, 2 y 3 de dicha central tienen problemas de refrigeración desde que el tsunami dejó inoperativos los generadores diésel de emergencia y el sistema RCIC dejó de funcionar, tal y como explicamos en una entrega anterior de esta serie de artículos. El reactor número 4 se encontraba parado en el momento del terremoto y el núcleo del reactor se encontraba vacío de combustible puesto que se estaban realizando unos trabajos de revisión en el interior de la vasija. En esta unidad, por tanto, no hay ningún problema con el reactor, los problemas tienen lugar en la piscina de combustible gastado.
Es preciso aclarar que estos 4 reactores no son idénticos. Hay dos tipos de reactores distintos implicados en el accidente, dos tipos de reactores que consisten en evoluciones de la misma tecnología, los reactores de agua en ebullición (cuyas características primordiales explicamos en la primera de las entregas de esta serie). Por claridad a la hora de seguir la discusión, les muestro a continuación una figura esquemática animada del funcionamiento de una central del tipo BWR (disculpen el inglés):
Sobre el Plutonio encontrado en Fukushima
Manuel Fernández Ordóñez
Los técnicos que están trabajando día y noche en la maltrecha central nuclear de Fukushima hicieron varios análisis de tierra en el interior del perímetro de la propia central. Estos análisis se realizaron los días 21 y 22 de marzo y en algunos de ellos se encontraron trazas de plutonio. Vamos a intentar arrojar algo de luz sobre este tema y, para ello, intentaré separar los hechos indiscutibles de las hipótesis u opiniones personales que yo pueda tener. Se desprende, dados los comentarios a los últimos artículos que he escrito, que muchos lectores no son capaces de distinguir cuando un dato es objetivo y cuando es una opinión del autor (es decir, mía). Alguno ha escrito, incluso, que un comentario personal al final de un artículo invalida toda la discusión del mismo, como si una opinión pudiera convertir en falsos unos datos objetivos. Entiendo que a muchos les gustaría que un servidor no tuviera opiniones, sobre todo cuando son opuestas a las suyas, pero va a ser que no. Así que para esos lectores identificaré claramente cuando hablan los datos y cuando hablo yo. Al resto, los que entienden la diferencia entre un método hipotético-deductivo falsable y el mero marujeo les pido disculpas por adelantado. Al lío.
[MODO INDISCUTIBLE ON] El plutonio es un elemento que no existe en la naturaleza (esto en realidad no es cierto, porque en el pasado hubo reactores nucleares naturales y en ellos hay plutonio, pero para esta discusión lo dejaremos así). Al no existir de forma natural, se deduce que el plutonio que se detecta en el fondo radiactivo en nuestro planeta ha sido originado y “desperdigado” por nosotros, los humanos. ¿Cómo hemos esparcido ese plutonio por la faz de la Tierra? Pues con la bomba de Nagasaki y, sobre todo, con las pruebas atómicas atmosféricas durante un montón de años. Esto hace que si uno va a Japón y recoge un kilogramo tierra y lo analiza, encontrará una pequeñísima parte de plutonio. Esto no es debido al accidente de Fukushima, hubieras encontrado plutonio en cualquier análisis anterior al 11 de Marzo, día del terremoto y tsunami.
¿Qué pasa en Fukushima (Parte 3)? Más sobre la Extracción de Calor del Núcleo
Manuel Fernández Ordóñez
En el primero de los artículos de esta serie vimos, muy superficialmente, cómo funciona una central nuclear en condiciones normales. En el segundo explicamos cómo, aún apagada la reacción en cadena, el núcleo del reactor sigue generando una gran cantidad de calor residual que debe ser extraído del núcleo. Esto se realiza mediante el Sistema de Estracción del Calor Residual (RHR – del inglés Residual Heat Removal) que tiene dos partes diferenciadas. En el primer artículo describimos la parte de alta presión, mediante la cual el vapor procedente de la vasija del reactor se envía directamente al condensador bajo la turbina gracias al “bypass” de la misma. Una vez condensada el agua, mediante unas bombas, se vuelve a inyectar en la vasija del reactor. Este proceso tiene lugar hasta que la presión llega a un determinado nivel en el cual el sistema de bypass de turbina deja de ser efectivo. En ese momento tenemos que utilizar otro sistema alternativo, la parte de baja presión del RHR, cuyo esquema de funcionamiento es que el podemos observar en la siguiente figura (click en la imagen para agrandar):
Vista esquemática del Sistema RHR. Fuente: Elaboración propia a partir de una figura de la NRC estadounidense.
Existe, dentro de la contención primaria, un sistema de recirculación de agua de la vasija del reactor (cuyo funcionamiento no nos interesa ahora). Lo que hace el sistema RHR es, mediante una bomba, tomar agua de la aspiración (antes) de la bomba de recirculación y llevarla hasta un cambiador de calor. En ese cambiador, el agua caliente que extraemos de la vasija se enfría al contacto con unos tubos por los que pasa agua fría. Una vez enfriada, el agua vuelve a ser inyectada de nuevo en la vasija del reactor por la línea de descarga (después) de la bomba de recirculación, tal y como se ve en la figura.
¿Cuál es el problema tanto de este sistema como del sistema de Bypass de turbina que vimos el otro día? Pues que funcionan gracias a unas bombas que hacen circular el agua. ¿Y cuál es el problema de eso? Pues que las bombas necesitan electricidad para que funcionen. ¿Y cuál es el problema? Pues que en Fukushima se quedaron sin electricidad del exterior en el momento del terremoto. Bueno, pero eso está contemplado en los diseños de las centrales nucleares ¿verdad? Sí, lo está. ¿Y qué se hace en estos casos? Pues se arrancan automáticamente unos generadores diésel de emergencia que se encargan de producir electricidad para que funcionen los sistemas de seguridad de la central. ¿Y esos generadores diésel de emergencia no funcionaron en Fukushima? Sí, funcionaron perfectamente tal y como están diseñados para hacer ¿Y qué pasó entonces? Pues que una hora después del terremoto, un tsunami de 14 metros de altura impactó contra la central de Fukushima y dañó los generadores diésel, dejándolos inoperativos. A día de hoy, al menos yo, aún no tengo muy claro qué fue lo que pasó con los generadores diésel. No está claro si el agua los anegó, si se llevó los tanques del combustible, si arrancó las líneas de conexión entre los diésel y la contención. No está claro. Cabe mencionar que los diésel están diseñados y construidos con categoría sísmica, igual que la contención. De hecho, los diésel no se vieron afectados por el terremoto y funcionaron perfectamente. He leído también que el tsunami no dañó únicamente los generadores diésel, sino las bombas que traen el agua del mar para refrigerar muchos de los elementos de la central. Esas bombas están en “primera línea de playa” y, aunque tienen barreras de seguridad, cuando llegó el tsunami fue lo primero que se encontró. Todo esto son hipótesis de momento, hasta que no se haga un informe oficial no estará claro. Lo que está claro es que, sea como fuere, la central nuclear se quedó sin electricidad.
Además de estos sistemas, que serían los de operación normal, existen también los Sistemas de Refrigeración de Emergencia del Núcleo (ECCS, del ingles Emergency Core Cooling Systems). El ECCS consite, a su vez, en otros 4 sistemas diferentes que son capaces de enfriar el núcleo del reactor en caso de, como su propio nombre indica, emergencias. Como vemos, en una central nuclear, hay múltiples sistemas de seguridad redundantes destinados a extraer el calor residual del núcleo. Algunos de ellos se operan en condiciones normales, otros se operan en condiciones de accidente. Los primeros no funcionarán si no hay electricidad exterior en la central. Algunos de los segundos no funcionarán si no arrancan los diésel de emergencia.
¿Pero entonces, si la central nuclear se quedó sin electricidad exterior, no hay nada que se pueda hacer? Sí, sí lo hay. En los reactores tipo BWR hay dos sistemas diseñados para funcionar en uno de los casos más desfavorables, en aquel caso en el que te has quedado sin electricidad exterior y, además, los generadores diésel no han funcionado. Este supuesto (altamente improbable) está previsto en las bases de diseño de las centrales nucleares y se conoce como SBO (Station Black-Out, por si lo leen por ahí). Los sistemas que se encargarían de hacer esto serían o bien el RCIC o el HPCI. El primero equivale a las siglas Reactor Core Isolation Cooling (Refrigeración de Aislamiento del Núcleo del Reactor) y el segundo es el acrónimo de High Pressure Coolant Injection (Inyección de Refrigerante a Alta Presión). Ambos sistemas son realmente parecidos, así que describiremos únicamente uno de ellos, el RCIC que es el que hay en Fukushima.
En la siguiente figura podemos observar una visión esquemática del Sistema RCIC (click en la imagen para agrandar):
Vista esquemática del Sistema RCIC. Fuente: Elaboración propia a partir de una figura de la NRC estadounidense.
La característica fundamental de este sistema es la turbobomba del RCIC que vemos en la figura. Esta bomba no necesita electricidad para funcionar y puede inyectar agua en la vasija del reactor incluso sin electricidad exterior y sin generadores diésel. ¿Cómo funciona entonces esta bomba? Está acoplada directamente a una turbina que se mueve con el vapor que se genera en la propia vasija del reactor. La bomba puede aspirar agua tanto del tanque de condensado como de la piscina de supresión que se sitúa bajo la contención del reactor. Esta agua fría se inyecta en la vasija del reactor, donde refrigera el núcleo y se convierte en vapor (el agua, no el núcleo, obviamente). El vapor se conduce a la turbina del RCIC que hace girar la bomba del RCIC. Una vez que el vapor ha movido la turbina, se deriva hacia la piscina de supresión donde se condensa y se convierte nuevamente en agua.
Este sistema estuvo funcionando durante varias hora en Fukushima, pero su operación tiene una duración limitada. ¿Por qué? Por dos motivos bien distintos. El primero es que el sistema necesita corriente continua para operar varias de las válvulas que lo componen. Para ello, la central nuclear dispone de un gran número de baterías que proporcionan corriente al sistema. Pero las baterías se terminan agotando pasadas unas cuantas horas. El segundo motivo es que el vapor de la turbina se deriva, como hemos visto, a la piscina de supresión para que se condense.Pero si la temperatura de esa piscina se eleva por encima de un determinado nivel, llega un momento en que el vapor deja de condensarse, dejando el sistema inoperativo. Se tarda unas cuantas horas en que esto suceda, pero eventualmente sucede si no se consigue recuperar la electricidad exterior.
Es fácil entender que el accidente de Fukushima fue originado por causas naturales, pero no sólo por el impacto sobre la central del tsunami que sucedió al terrible terremoto. La verdadera causa, el origen real del accidente, es que el tsunami arrasó todo en kilómetros a la redonda de la central nuclear, incluyendo todas las líneas de alta tensión que dejaron la central sin energía. Porque, aún fallando los generadores diésel, si hubieran conseguido recuperar la electricidad exterior en unas horas, no hubiera sucedido absolutamente nada. El problema es que pasaron casi 15 días hasta que consiguieron llevar un cable con electricidad hasta la central nuclear. Y eso, admitirán ustedes, no es culpa de la energía nuclear. Es porque esa parte del país está destruida. La raíz del accidente de Fukushima está, en su totalidad, en el tsunami. De hecho, el tsunami lleva 28.000 muertos y el accidente de Fukushima, 16 días después de haber comenzado, ninguno.
¿Qué pasa en Fukushima (Parte 2)? Extracción de Calor del Núcleo.
Manuel Fernández Ordóñez
En la primera parte de esta serie de artículos explicamos cómo se genera electricidad en una central nuclear del tipo BWR y cuál es su modo de operación en condiciones normales. Nos centraremos hoy en describir qué mecanismos entran en funcionamiento cuando se detiene la reacción en cadena en el núcleo del reactor y queremos llevarlo a parada fría (dejar el núcleo con una temperatura cercana a la ambiental).
Cuando el reactor nuclear está en operación normal, en su interior tiene lugar una reacción en cadena estable y autosostenida. ¿Qué quiere decir esto? Cada vez que un núcleo de Uranio-235 se fisiona se rompe en dos núcleos más pequeños, emitiendo además unos pocos neutrones y generando una cantidad elevada de energía. La clave está en esos neutrones que se emiten. Uno, sólo uno, exclusivamente uno de esos neutrones genera una nueva fisión en otro núcleo de Uranio-235. El resto de neutrones deambulan por el reactor hasta que se pierden o son capturados por otros núcleos sin inducir una fisión. Es decir, cada núcleo de Uranio-235 que se fisiona va a provocar, a su vez, una nueva fisión en otro núcleo de Uranio-235. Pero solo una, exclusivamente una, ahí está la clave de una reacción en cadena autosostenida.
Un reactor nuclear es una máquina increíble donde, cada segundo, se crean 100 trillones de neutrones y desaparecen EXACTAMENTE 1oo trillones de neutrones. Ni uno más, ni uno menos.
Ahora que sabemos que la clave de una reacción en cadena está en los neutrones que se emiten en cada fisión nos resultará muy sencillo entender cómo se “para” un reactor nuclear, cómo se detiene la reacción en cadena. Simplemente hay que evitar que los neutrones emitidos por el Uranio-235 cuando éste se fisiona alcancen otros núcleos de uranio y los fisionen. Para ello se introducen en el reactor unos materiales que se “comen” los neutrones, haciéndolos desaparecer del reactor. Las barras de control del reactor están construidas, precisamente, con este tipo de materiales. Cuando las barras de control se introducen en el reactor, la reacción en cadena se detiene automáticamente.
Las barras de control pueden entrar en el reactor de manera automática por diversos motivos. Uno de ellos es que tenga lugar un terremoto de una intensidad determinada. En caso de que esto suceda, los reactores están diseñados para que las barras de control detengan la reacción en cadena y el reactor se pare. Esto fue exactamente lo que sucedió el 11 de Marzo de 2011 a las 14:46 en Japón, que todos los reactores afectados por el terremoto de grado 9.0 en la escala de Richter detuvieron sus reacciones en cadena porque las barras de control hicieron exactamente lo que se esperaba que hicieran, entrar automáticamente en el interior del reactor. Las centrales respondieron como debían, hicieron lo que debían hacer, no fallaron.
Ahora bien, imaginen un barco que navega por el océano con los motores a plena potencia. Imaginen que paramos los motores del barco, éste no detiene su movimiento de manera inmediata ¿verdad?. O imagine que va usted por la autovía a 120 km/h (perdón, 110) y levanta el pie del acelerador, el coche no se detiene inmediatamente, se iría frenando poco a poco, pero recorrería muchos metros antes de detenerse. Algo similar sucede con un reactor nuclear, cuando las barras de control detienen la reacción en cadena el núcleo no se enfría inmediatamente. El reactor número 1 de Fukushima estaba generando 1380 Megawatios de potencia en el momento del terremoto pero, al meter las barras de control, la potencia no se desvanece sin más. Descendió en un instante hasta 100 MW, aproximadamente, y a partir de ahí esa potencia decae lentamente a medida que pasa el tiempo.
Para hacernos una idea, un reactor nuclear como el de Fukushima 1 recién parado tiene la potencia que demandan 10.000 familias medias españolas. ¡Cuando está parado¡ Esa potencia, en forma de calor, hay que extraerla del interior del reactor, enfriando el mismo y consiguiendo llevarlo a parada fría. Si no se consigue extraer ese calor residual del interior del núcleo, los elementos combustibles (que son la fuente de calor) comenzarían a incrementar su temperatura, pudiendo llegar a sufrir daños estructurales (hablaremos de esto largo y tendido).
¿Cómo se consigue extraer ese calor? ¿Cómo se enfría el núcleo del reactor? La idea es realmente sencilla, haciendo circular agua “fresquita” por su interior de manera que se vaya enfriando paulatinamente. En una parada normal, sin situaciones excepcionales, en una primera fase la extracción del calor se efectúa mediante el bypass de la turbina, que podemos observar en la siguiente figura:
Esquema del Bypass de turbina en caso de parada del reactor. Fuente: Elaboración propia a partir de una figura de la NRC. Click para agrandar.
El vapor generado en el interior de la vasija del reactor se conduce por la línea de vapor principal que lleva hacia la turbina. Sin embargo, se cierra la válvula situada justo antes de la entrada a turbina y se abre un camino adicional que esquiva la turbina, la “bypasea” llegando directamente al condensador principal. De este modo, el vapor que sale del reactor se conduce de forma directa al condensador, donde se enfría y se convierte de nuevo en líquido (se condensa). Una vez hecho líquido, con la ayuda de una bomba se vuelve a inyectar en la vasija del reactor y el proceso comienza de nuevo. El condensador está formado por muchos “tubitos” por los que circula agua fría. Al contacto con esos tubos el vapor se convierte en agua, pero ambos circuitos son independientes y no se mezclan. El condensador se alimenta con agua que, en última instancia, proviene del foco frío de la central que puede ser el mar (en el caso de Fukushima) o un pantano o un río en el caso de otras centrales nucleares.
Un matiz importante (muy importante, clave de hecho) es que para que este sistema funcione, las bombas que hacen circular el agua tienen que estar operativas. Es decir, tienen que tener electricidad, si no la tienen no funcionarán y el sistema estará inoperativo, resultando inútil…seguro que ya intuyen dónde quiero llegar.
Este sistema es capaz de realizar su trabajo y enfriar el núcleo del reactor hasta que la presión baja de un determinado nivel. Por debajo de esa presión, este sistema deja de ser efectivo y debe dar paso a otro sistema diferente. Pero eso lo dejamos para el siguiente artículo.
¿Qué pasa en Fukushima (Parte 1)? Así funciona un reactor BWR.
Manuel Fernández Ordóñez
La semana pasada se puso de manifiesto (nosotros ya lo sabíamos, pero ahora queda demostrado de forma patente) la falta de conocimientos que la sociedad en general y la prensa en particular tienen acerca de cualquier cosa relacionada con la energía nuclear. Confirmando la hipótesis que establece que cuanto más lo desconoces más lo temes, los titulares de la prensa internacional (la española entre ellas) desataron sus más bajos instintos. Decidieron que si Japón no había tenido bastante había que exagerarlo aún más, que los más de 20.000 muertos eran pocos, que con eso no vendían los suficientes periódicos, que la alarma nuclear apelaba perfectamente a aquello que se apela cuando no se tienen argumentos, a lo sentimientos, al miedo, al pathos. No habéis inventado nada, hace ya muchos siglos que lo hacían los griegos.
No es el momento de ajustar cuentas, no estamos aquí para eso. Estamos aquí para informar, para divulgar, para explicar. Durante la pasada semana hubo gente que decidió leer lo que aquí se publicaba, hubo gente que decidió seguir lo que algunos decíamos a través de twitter (@fdezordonez). Hubo muchos otros (millones) que decidieron leer la prensa y ver los telediarios. Los primeros vivieron la realidad de los datos objetivos, obtuvieron datos, números, presiones, temperaturas, tasas de dosis, informes oficiales…Los segundos vivieron en una nebulosa de terror inducido por aquellos que tampoco sabían de lo que hablaban. Cada uno elige lo que lee, cada uno elige a quién escucha. Vivimos en la sociedad de la información, ya no hace falta que informen siempre los mismos. Tienen ustedes elección. Elijan.
El accidente de Fukushima Dai-ichi aún no ha terminado. La situación está estabilizada, pero no terminada. No hay que adornarlo, no hay que quitarle hierro, la situación es delicada, grave. Pero tampoco hay que exagerarla. Las cosa pueden dar un vuelco e ir a peor, pero lo normal sería que un vez recuperada la potencia externa los reactores comenzaran a refrigerarse de manera estable y se llevaran a parada fría. Eso sería todo, el final, el “apocalipsis” se verá aplazado para la próxima, el “fin del mundo” llegará otro día y en otro lugar y, sobre todo, “Chernobyl” únicamente hubo uno. Fukushima, probablemente, no se lleve ninguna vida humana, pero ha costado muchas cosas. Conviene tener en cuenta que el accidente de Fukushima no ha tenido lugar por un fallo humano, por un error en el diseño o por un mal funcionamiento de la central. Este accidente tuvo lugar porque la naturaleza, desatada y devastadora, sobrepasó todos los límites para los cuales están diseñadas las centrales nucleares. No culpemos a la energía nuclear también de esto, el resto de industrias (de cualquier tipo) aguantaron muchísimo menos. Lo único que aguantó en pie, de hecho, fueron las centrales nucleares.
Para entender los eventos que desencadenaron el accidente nuclear de Fukushima Dai-ichi hay que comprender, en primer lugar, cómo funciona una central nuclear. Durante una serie de artículos trataremos de explicar este funcionamiento. Nos centraremos especialmente en la tecnología de reactores BWR como los de Fukushima y trataremos de explicar qué fue lo que falló, por qué lo hizo y qué consecuencias trajo. En este primer artículo trataremos de describir, de manera muy superficial, el funcionamiento en operación normal de una central nuclear.
En la siguiente figura se muestra una visión esquemática de los componentes principales en la generación nuclear de electricidad. Podemos ver la vasija del reactor, que contiene el núcleo y otros componentes (como el secador y el separador de humedad). Vemos también en la figura una turbina, un alternador, un condensador y varias bombas. Describiremos a continuación qué función realiza cada uno de esos dispositivos.
Visión esquemática de una central de tecnología BWR. Fuente: Traducción al castellano a partir de una figura de la NRC. Click para agrandar.
Una central nuclear produce electricidad basándose en un ciclo térmico de agua. ¿Qué quiere esto decir? Pues que al igual que otras centrales térmicas (como las de carbón) se hace hervir agua, el vapor de agua hace girar una turbina y ésta mueve un alternador que produce electricidad. La diferencia fundamental entre una central nuclear y una central de carbón es la forma en la que se hace hervir el agua. En la central de carbón se quema el mineral en una caldera y en ella se calienta el agua. En una central nuclear serán las reacciones de fisión del uranio-235 las que van a calentar el agua.
En una central nuclear del tipo BWR el agua se lleva a ebullición en el interior de la propia vasija. De ahí su nombre Boiling Water Reactor (Reactor de Agua en Ebullición). El modo de funcionamiento de una central de estas características es conceptualmente sencillo: el agua fría entra en la vasija del reactor (línea verde) y se la obliga a ir hacia abajo. Una vez llegada al fondo de la vasija gira 180º y se dirige hacia arriba, atravesando el núcleo del reactor, donde se encuentra el combustible nuclear que genera una gran cantidad de calor. Al atravesar el núcleo y ponerse en contacto con las barras de combustible de uranio, el agua alcanza el punto de ebullición y se convierte en vapor de agua. Este vapor hay que separarlo de cualquier humedad que contenga, por lo que se le hace atravesar un secador y un separador de humedad (si este vapor no se secara, cualquier pequeña gotita de agua que llegara a la turbina agujerearía los álabes de ésta como si fueran mantequilla). La turbina gira a gran velocidad, haciendo que un alternador produzca electricidad y la vierta a la red eléctrica. Una vez que el vapor de agua se ha utilizado en la turbina se lleva a un condensador, donde el vapor se enfría y se vuelve a convertir en agua líquida. Para condensar el vapor se utiliza agua fría, que provenía del mar en el caso de Fukushima. Una vez el vapor se ha condensado se vuelve a meter en la vasija del reactor y el proceso comienza de nuevo.
Como vemos, el concepto es extremadamente sencillo. Se mete agua en la vasija, que al atravesar el núcleo se convierte en vapor. El vapor se lleva a una turbina y una vez utilizado se enfría en un condensador donde vuelve de nuevo al estado líquido. Una vez en este estado se vuelve a inyectar a la vasija del reactor y se comienza de nuevo. Y así se pasa el agua, años y años, dando vueltas por el interior del reactor.
Dejaremos este artículo aquí, no sin antes llamar la atención sobre las bombas que vemos dibujadas en verde en la figura. Centraremos nuestra atención en la bomba que lleva el agua desde el mar al condensador y en la bomba que inyecta el agua del condensador nuevamente en el interior de la vasija del reactor. No diremos más, pero estas bombas han sido de especial importancia en el accidente de Fukushima.
Fukushima Daiichi: Sábado 19 de Marzo
Esta semana no he tenido tiempo de escribir casi nada. Seguro que se hacen cargo. Entre estar todo el día pendiente de las 6 unidades de Fukushima Dai-ichi, las 4 de Fukushima Dai-ini, las 3 de Onagawa y la de Tokai no he tenido tiempo a nada. Me gustaría esbozar de manera breve cómo están las cosas ahora mismo.
Central Nuclear de Onagawa
Los tres reactores en parada fría.
Central Nuclear de Tokai
El reactor 2 (que tuvo problemas de alimentación exterior) está en parada fría.
Central Nuclear de Fukushima Dai-ini
Los 4 reactores BWR-5 de 1100 MW de esta central están en parada fría. El reactor 3 no tuvo ningún problema tras el terremoto y el tsunami. Los reactores 1, 2 y 4, sin embargo, tuvieron problemas de refrigeración a mitad de la semana, pero la cosa se quedó ahí. Sin embargo, cada uno de estos 3 reactores ha supuesto un Incidente de NIVEL 3 en la escala INES por haber perdido las funciones de refrigeración durante un tiempo.
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Fukushima Daiichi: Martes día 15 de Marzo
Hoy ha sido un día muy largo… Me levanté a las 6:30, inmediatamente leí la prensa y aquello parecía el apocalipsis. Mientras en una ciudad de Japón hay 10.000 desaparecidos (obviamente muertos), TODA la prensa internacional se dedica únicamente a una central nuclear. La situación es tan frívola que produce nauseas.
Hoy tuvimos de todo en Fukushima Daiichi. Una explosión de hidrógeno en la piscina de combustible del reactor 4 y una explosión (sin confirmar) en la piscina de supresión del reactor 2. Digo sin confirmar porque todavía no está nada claro que haya sido una explosión o el quencher…cuando todo esto termine PROMETO escribir un artículo MUY DETALLADO sobre todo lo que ha pasado aquí que, créanme, es mucho.
No doy abasto a nada, no tengo tiempo de actualizar los artículos ni mucho menos a leer sus comentarios. Les pido disculpas por ello. Muchos me pondrán a caldo, otros me lo agradecerán…Yo simplemente hago lo que tengo que hacer: tomar la información más objetiva que puedo encontrar, aplicar mis conocimientos técnicos sobre ella y transmitírsela a todos ustedes. No tienen que leerme si no quieren, no tienen que escucharme, no les obligo. Si ustedes entran en esta web es porque quieren, pero les pido que, al menos, no me insulten. Yo no les he faltado al respeto.
Me gustaría hacerles un resumen de cómo está la situación ahora mismo en la central nuclear de Fukushima Daiichi:
REACTOR 1:
Integridad del Combustible (Dañada)
Integridad de la Contención (No Dañada)
Integridad del Edificio del Reactor (Seriamente Dañada)
Nivel de Agua en la vasija de presión (Hacia la Mitad)
Presión en la Vasija (ESTABLE)
Presión en la Contención (ESTABLE)
Inyección de Agua de Mar al Núcleo (En proceso)
Inyección de Agua de Mar a la Contención (En proceso)
REACTOR 2:
Integridad del Combustible (Desconocida)
Integridad de la Contención (Se Sospecha Daño)
Integridad del Edificio del Reactor (Ligeramente Dañada)
Nivel de Agua en la vasija de presión (Recuperándose)
Presión en la Vasija (Fluctuando)
Presión en la Contención (Desconocida en el Pozo Seco y atmosférica en la Piscina de Supresión)
Inyección de Agua de Mar al Núcleo (En proceso)
Inyección de Agua de Mar a la Contención (A Decidir)
REACTOR 3:
Integridad del Combustible (Dañada)
Integridad de la Contención (No Dañada)
Integridad del Edificio del Reactor (Seriamente Dañada)
Nivel de Agua en la vasija de presión (Hacia la Mitad)
Presión en la Vasija (ESTABLE)
Presión en la Contención (ESTABLE)
Inyección de Agua de Mar al Núcleo (En proceso)
Inyección de Agua de Mar a la Contención (En proceso)
REACTOR 4:
El reactor 4 estaba apagado desde el 30 de Noviembre del 2010 y en el interior del núcleo ni siquiera hay combustible nuclear. Esta vacío.
El combustible nuclear está en una piscina destinada a tal efecto que se encuentra FUERA de la contención y DENTRO del edificio del reactor. Por motivos que se desconocen todavía, el nivel de agua en la piscina ha bajado de tal modo que la temperatura en la misma ha aumentado. Parece ser que se originado hidrógeno por hidrólisis del agua y ha habido una explosión. Además, una de las bombas de recirculación de agua de refrigeración perdió parte del lubricante y se declaró un incendio que se extinguió un tiempo después. El incendio no fue ni en el reactor ni en la piscina de combustible, como dicen todos los medios…¿que no saben de lo que hablan? pues para eso estamos todo el día sacando notas de prensa, para que se las lean!!!!!!
REACTORES 5 y 6:
En situación similar al reactor 4. Ambos estaban apagados, el 5 desde el 3 de Enero y el 6 desde el 14 de Agosto del 2010. Estos dos, sin embargo, están cargados con fuel. Ojo, que cuando los periodistas dicen que sube la temperatura en los reactores 5 y 6 NO ES CIERTO, lo que estaba subiendo era la temperatura de las piscinas de combustible de los reactores 5 y 6.
Pero bueno, reactor, vasija, contención, piscina…qué más da…el caso es alarmar, no informar.
La buena noticia, la de verdad, es que los reactores 1 y 3 llevan 24 horas estables y enfriándose. Esperemos que el 2 siga el mismo camino y todo eso termine.
Ya saben que como no tengo tiempo de actualizar, va todo por twitter. Pueden seguirme en @fdezordonez
Buenas noches a todos.
El terremoto en Japón y sus centrales nucleares
Manuel Fernández Ordóñez
A las 14:46 (hora local de Japón) un terremoto de 8.8 en la escala de Richter sacudió el país nipón. Ha sido el peor terremoto de la historia de Japón y el quinto en la historia del mundo. El terremoto fue seguido de un tsunami con olas de 10 metros que ha arrasado todo a su paso. Se habla de 26 muertos, de momento…
20 minutos después del terremoto, el Foro de la Industria Atómica Japonesa ya había emitido un comunicado público con el estado de las centrales nucleares japonesas. Es el siguiente:
Central Nuclear de Onawa: Reactores 1,2 y 3 se han parado automáticamente como está previsto.
Central Nuclear de Fukushima Daiichi: Reactores 1,2 y 3 se han parado automáticamente como está previsto.
Central Nuclear de Tokai: Reactor 1 se ha parado automáticamente como está previsto.
Central Nuclear de Hamaoka: Reactores 4 y 5 siguen en operación normal.
Central Nuclear de Kashiwazaki-Kariwa: Reactores 1,5,6 y 7 siguen en operación normal.
Central Nuclear de Tomari: Reactores 1,2 y 3 siguen en operación normal.
Los reactores japoneses que no están en esta lista estaban parados por diversos motivos antes del terremoto.
Nuevamente, las centrales nucleares parece que demuestran la fiabilidad y seguridad para las que fueron diseñadas. Con el peor terremoto de la historia de Japón la mayoría se han parado automáticamente como está previsto que hagan y otras siguen operando con total normalidad, como si nada hubiera pasado.
Seguiremos informado si hay más novedades.
ACTUALIZACIÓN A LAS 13:00: Se ha decretado emergencia en las 11 centrales nucleares japoneses de las prefecturas de Miyagi, Fukushima e Ibaraki. Se ha creado una mesa de emergencia que reportará cada hora a la prensa. El Ministro de Industria ha dicho que las centrales se pararon con normalidad y no hay emisiones de radiación al exterior en ninguna de ellas
ACTUALIZACIÓN A LAS 13:46: La central nuclear de Fukushima Daiichi tiene los diésel de emergía estropeados. Están, por tanto, en refrigeración del primario en blackout. Las centrales están preparadas para esto, pero por seguridad se han evacuado 2000 personas que viven en las inmediaciones de la central.
ACTUALIZACIÓN A LAS 17:08: El organismo regulador japonés asegura que se ha restablecido el suministro eléctrico en la central de Fukushima. El problema está solucionado.
ACTUALIZACIÓN A LAS 18:07: Las informaciones son muy contradictorias. La BBC publica ahora mismo que la presión en el interior del edificio de contención del reactor de Fukushima-1 está aumentando. El organismo regulador japonés, el ministerio de industria japonés y la IAEA no dicen nada al respecto. La noticia está sin contrastar.
ACTUALIZACIÓN A LAS 18:32: CONFIRMADO: El organismo regulador confirma que la presión en el interior de la contención del reactor número 1 de Fukushima ha aumentado de 400 kPa a 600 kPa. Las causas pueden ser varias, pero no han dicho nada. Puede ser que la temperatura en el interior haya subido, que esté saliendo vapor del primario, que tengan un LOCA…pueden ser muchas cosas. Necesitamos más información para evaluar el tema.
ACTUALIZACIÓN A LAS 21:27: Hace 20 minutos hubo comunicado oficial del organismo regulador. Se ha recuperado el suministro de energía segura para la refrigeración de la central nuclear de Fukushima. La presión en contención ha aumentado hasta 840 kPa, pero no han venteado nada al exterior, por tanto no ha habido liberación de radiación.
ACTUALIZACIÓN A LAS 22:16: Hace 4 minutos la IAEA confirma que NO ha habido emisión de radiación al exterior. Se ha venteado la contención para disminuir su presión pero, obviamente, el venteo se ha filtradoy la radiación no sale de contención. El nivel de agua permanece por encima de los elementos de combustible en el interior de la vasija del reactor.
ACTUALIZACIÓN A LAS 23:00: El Gobierno japonés ordena la evacuación de la población en un radio de 10 kilómetros rodeando la central de Fukushima.
ACTUALIZACIÓN A LAS 00:25: Hace 25 minutos el organismo regulador confirma que la tasa de dosis en el exterior del reactor HAN AUMENTADO con respecto a sus valores normales. En concreto, en las inmediaciones de la puerta de la central nuclear se han medido dos tasas de dosis diferente, una que pasa de 0,07 uSv/h –> 0,38 uSv/h y otra que pasa de 0,07 uSv/h –> 0,59 uSv/h. Las medidas han sido realizadas hace una hora. A modo de información, el límite legal de tasa de dosis que puede recibir el público es de 1 mSv/año, con las tasas de dosis actuales habría que estar 70 días completos para recibir el límite legal anual (equivalente a si te haces una radiografía de columna). En cualquier caso quiero aclarar que, llegado este punto, no entiendo nada. Me falta información porque no entiendo cómo se ha emitido radiación al exterior si lo monitores de venteo no han detectado nada y el reactor está lleno de agua y no hay un LOCA…me falta información. Seguiremos en ello, aunque tengo sueño ya…
ACTUALIZACIÓN A LAS 02:01: Hace 2 minutos el organismo regulador confirma que la tasa de dosis en el exterior de la central SIGUEN AUMENTADO con respecto a sus valores normales. En concreto, en las inmediaciones de la puerta de la central nuclear se han medido dos tasas de dosis diferente, una que pasa de 0,07 uSv/h –> 2,5 uSv/h y otra que pasa de 0,07 uSv/h –> 5,1 uSv/h. Las medidas han sido realizadas hace una hora. Las tasas de dosis se han multiplicado por 10 en apenas dos horas.
ACTUALIZACIÓN A LAS 07:49: Según los últimos informes, a las 9 de la mañana (hora de Japón) las tasas de dosis no habían aumentado desde el último informe en la central de Fukushima Daichi. A las 12 de la mañana, sin embargo, las tasas había variado del siguiente modo desde el comienzo del incidente: de 0,07 uSv/h –> 5,3 uSv/h y otra que pasa de 0,07 uSv/h –> 6,7 uSv/h. Por otra parte, se ha ordenado la evacuación de la población en 3 km alrededor de la central de Fukushima Daini y se ha ordenado tomar medidas para el venteo de las contenciones de los reactores 1 a 4.
ACTUALIZACIÓN A LAS 10:12: Los últimos datos OFICIALES contrastados admiten que en el reactor número 1 de Fukushima el agua en el interior de la vasija está bajando de nivel. En el reactor número 2 el nivel de agua es más bajo de lo esperado pero estable. La tasa de dosis en el exterior de la central sigue siendo la misma que en partes anteriores, no ha subido. Hay un trabajador del reactor número 1 que ha recibido una dosis de 106.3 mSv, el límite legal para 5 años de un trabajador expuesto. En la CNN acabo de ver las imágenes de una explosión. Las fuentes oficiales no dicen nada, pero parece ser en el exterior de la central, en alguno de los edificios auxiliares.
ACTUALIZACIÓN A LAS 11:28: Los últimos datos OFICIALES de HACE 5 MINUTOS contrastados dicen que TEPCO ha conseguido reducir la presión en contención del reactor número 1 de la central de Fukushima Daichi. Admiten que el reactor tiene un nivel bajo de agua y están inyectando agua al mismo. Tengo un problema con las horas de los comunicados, parece que llevan 4 horas de retraso con la realidad. Pero éste es el último comunicado oficial contrastado.
ACTUALIZACIÓN A LAS 22:36: Llevo muchas horas fuera, así que intentaremos resumir todo el día en unas líneas. El nivel de agua en el reactor estaba bajando y, por tanto, subiendo la temperatura en el interior del mismo. Debido a esto aumenta la presión y, para disminuirla, se libera vapor de agua del reactor al edificio de contención. Con el tiempo, la presión en éste también aumenta y, pasadas las horas, se decide ventear contenido del interior de la contención al exterior. Debido a esto aumentan las tasas de dosis en el exterior del edificio del reactor. A las 15:36 (hora de Japón) hubo un nuevo terremoto con el epicentro muy cerca de la central. Debido a esto se escucha una fuerte explosión y sale humo de color blanco. Se determina posteriormente que se ha debido a una explosión de hidrógeno FUERA del edificio de contención. El Primer Ministro japonés personalmente confirma que el edificio de contención del reactor permanece INTACTO, si bien se ha dañado la parte exterior y parte del tejado del edificio del reactor. En un momento dado entre todos estos eventos, la tasa de dosis subió de repente en el exterior de la central (alcanzó 1.015 uSv/h) en uno de los puntos. Se desconoce el origen de este crecimiento rápido de esta tasa de dosis. Lo que está claro es que esta tasa de dosis se midió a las 15:29 y la explosión fue a las 15:36. La explosión, por tanto, no causó esta emisión de radiación. De hecho, según las fuentes oficiales, las tasas de dosis comenzaron a disminuir y han seguido bajando desde entonces (confirmando que la contención parece estar intacta).
A las 21:07 (hora española) la IAEA saca un comunicado en el que confirma que: 1) La explosión tuvo lugar FUERA del edificio de contención (no aclara si la explosión fue de hidrógeno o no). 2) Afirma que TEPCO ha confirmado que la integridad de la contención permanece intacta. 3) Que a las 20:20 (hora de Japón) comenzaron a inyectar agua del mar y boro en el interior de contención. 4) Que 4 trabajadores han resultado heridos a causa de la explosión. 5) Que se ha detectado Yodo-131 y Cesio-137 en las inmediaciones de la central. 6) Que los niveles de radiación están disminuyendo. 7) Que las contenciones de los reactores 1, 2 y 3 permanecen intactas.
Hasta aquí las informaciones oficiales. Ahora podemos hacer interpretaciones personales, pero son hipótesis sin probar ni contrastar. Se trata de mi opinión personal: Creo que, debido a múltiples razones, no han conseguido mantener el flujo de agua necesario en el interior de la vasija del reactor. El nivel de agua en el reactor ha bajado (no sabemos hasta qué nivel) y parte de los elementos de combustible pueden haber sufrido algún deterioro. Si la vaina de combustible se degrada se liberaría, a la vasija del reactor primero y a la contención después, los productos gaseosos que estuvieran en el interior de la vaina (el Yodo-131 y el Cesio-137). Esto explicaría que, al ventear la contención, aparecieran Yodo-131 y Cesio-137 fuera de la contención. La evolución a corto plazo dependerá del nivel de agua que consigan establecer en el interior de la vasija del reactor y del grado de extracción de calor que consigan obtener en el mismo.
ACTUALIZACIÓN A LAS 23:38 (día 13): Hace 24 horas que no actualizo el artículo por razones que no vienen al caso. Intentaré resumir rápido el día de hoy. Las cosas en el reactor 1 de Fukushima parece que están mejorando. Desde que comenzaron a inyectar agua de mar y boro no han tenido que volver a ventear, lo cual quiere decir que la temperatura del reactor no se está elevando. Nadie lo ha confirmado, pero es casi seguro que hay un daño severo en el núcleo con fusión parcial de alguno de los elementos combustibles. Siguen inyectando agua de mar y no creo que paren en los próximos días.
Esta madrugada, en torno a las 5 de la mañana, la inyección de alta presión del reactor número 3 falló. Tras este fallo no se pudo volver a recuperar, así que el reactor quedó en una situación de refrigeración deficiente. La temperatura comenzó a aumentar, así lo hizo la presión y tuvieron que ventear al exterior, tal y como habían hecho en el reactor número 1. Un vez finalizado el venteo comenzaron a meter agua en el reactor (agua limpia primero y agua de mar con Boro después). Siguen así desde entonces. Nadie lo ha confirmado, pero es posible que el nivel del agua en la vasija disminuyera por debajo de lo debido, provocando daños a algunos de los elementos combustibles o una fusión parcial de alguno de ellos. Los medios de comunicación llevan todo el día diciendo que la central va a explotar, tal y como anteriormente dijeron con el reactor número 1. Desconozco los datos sobre temperatura o presión dentro de contención ahora mismo, pero si están inyectando agua y llevan haciéndolo durante casi 7 horas las cosas no deben estar peor que antes. Lo cual no quiere decir que no puedan empeorar.
A media tarde se decretó Alarma Nuclear de Nivel 1 (el más bajo posible) en la central nuclear de Onagawa por tasas de dosis radiactivas por encima de lo normal en las inmediaciones de la central. Tras el apocalíptico tratamiento de los medios de comunicación resultó que la radiación provenía de la central de Fukushima. Los tres reactores de Onagawa están en perfecto estado, con sus sistemas de seguridad funcionando y sin problema alguno.
Un poco más tarde surgieron las noticias de que la planta de Tokai también tenía problemas. No he visto confirmación oficial, pero parece ser que 2 de lo 3 diésel de emergencia dejaron de funcionar. El tercero sigue funcionando y con uno es suficiente para hacer funcionar todos los sistemas de emergencia. Estaban trabajando en restablecer el funcionamiento de los otros dos. Por supuesto, los titulares de la prensa fueron como los que tiene El Mundo ahora mismo en su portada: “La crisis nuclear se extiende en Japón” o El País: “El Gobierno japonés sigue luchando para evitar una catástrofe nuclear“. Luego están los periodistas que no se enteran absolutamente de nada, como el de Público que escribió lo siguiente: “La directora de Seguridad del Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), Isabel Mellado, ha explicado que, si se funde el núcleo de alguno de los dos reactores de la central japonesa de Fukushima, “todo el material radiactivo saldrá a la atmósfera” y se producirá “una enorme nube radiactiva”. Estoy totalmente seguro de que Isabel Mellado no ha dicho eso, porque no lo dice nadie que sepa de lo que habla, básicamente porque es mentira.
Seguimos esperanzados en que los operadores conseguirán controlar ambos reactores en Fukushima y enfriarlos definitivamente. El tiempo corre a su favor y no podemos más que darles nuestro ánimo. La prensa internacional ya sabemos que no está ni con ellos ni con la información objetiva.
La cigarra y la hormiga revisited
Érase una vez un hombre enganchado a ciertas sustancias. Las necesitaba durante el día, las necesitaba durante la noche. No podía estar sin ellas, no podía levantarse sin ellas, no podía trabajar, ni comer, pasaba frío sin ellas… no podía vivir. No fue el destino por lo que acabo enganchado, no fue locura juvenil, no fue mala suerte, no fueron las malas influencias. Había alternativas, pero eligió este camino. Sus hijos acabaron, también, enganchados mientras él hacía de intermediario quedándose con parte del dinero.
Todo iba bien, sin embargo. El dinero fluía porque sus hijos eran muchos, la droga nunca faltaba y el precio no era un problema. Los camellos estaban contentos, iban, venían y se hacían fotos juntos. Algunos de sus hijos (los menos) le advirtieron: una temeridad es lo que haces, tendremos problemas algún día, los tiempos serán difíciles y lo pagaremos todos nosotros. Pero no quiso escuchar.
En lugar de eso seguía derrochando, tiraba el dinero (porque en realidad no era suyo) y, a su vez, destinaba una gran parte del mismo a fabricar drogas autóctonas, más caras e ineficientes aún que las foráneas. Así fue pasando el tiempo y la dependencia se convirtió en algo endémico, en un virus, estructural e inmutable. Como las cosas que pasan poco a poco, casi nadie se dio cuenta mientras la vida discurría feliz entre dosis y dosis.
Pero un día llegaron los problemas (siempre culpa de otros) y el dinero escaseó. Sus hijos comenzaron a flojear, los que tenían poco se quedaron sin nada. Los que tenían algo se quedaron con poco. Mal de muchos, consuelo de tontos. Su camello tuvo también problemas y por un ajuste de cuentas las drogas desaparecieron (cuentan que sus hijos estaban oprimidos, anhelaban libertad y un futuro…no aguantaron más). El suministro se cortó y la vida, ahora, había que afrontarla de cara, tal y como es. Las drogas autóctonas (en las que había tirado tanto dinero) no estuvieron a la altura, no sirvieron para nada y el shock con la realidad fue terrible, desolador.
Muchos, entonces, no se explicaban, no daban crédito. ¿Qué hacer ahora? ¿Cómo hemos llegado hasta aquí? La última vez que le ví fue en una sesión de terapia. Se levantó y dijo: “Me llamo España, solía consumir gas libio y argelino a diario…pero no sé qué fue de mis camellos”.
