unico-lab: marzo 2011

31 marzo 2011

Concetti di Dosimetria

Ciao a tutti, con un po' di ritardo vi porto il mio contributo... Scusate, ma sono dovuta andare a riprendere i miei appunti del quart'anno e anche se il Toto mi spaccia per esperta io non mi sento proprio di ritenermi cosi... Tant'e' che ho sottoposto le mie dichiarazioni all'attenta correzione della nostra dottoressa Gio che ringrazio. Dunque il documeto di riferimento per questi casi e' l'ICRP103, ovvero le RACCOMANDAZIONI 2007 DELLA COMMISSIONE INTERNAZIONALE PER LA PROTEZIONE RADIOLOGICA, di cui ne trovate una copia qui e' da questo documento che ho preso tutte tebelle di cui sotto.

Iniziamo col dire che bisogna fare una differenza tra dose assorbita, dose equivalente e dose efficace ai tessuti.
La dose indica l'energia rilasciata localmente dalla radiazione in un mezzo per unita' di massa, si misura in Gy (J/kg) ed e' una grandezza indipendente dal tipo di radiazione che rilascia l'energia.

La dose equivalente si ottiene moltiplicando la dose per un fattore (wr) che per cosi' dire tiene conto delle caratteristiche delle radiazione incidente e degli effetti biologici che potrebbero essere causati.

Per capirci meglio: guardando la tabella vi accorgerete che le paticelle alfa a parita' di dose genearano una dose equivalente, misura in Sv, sempre J/kg, 20 volte maggiore di un fotone. Questo perche' le modalita' di interazione delle particelle alfa con la materia rendono piu' probabile la rottura di legami in punti vicini del DNA e quindi piu' probabile la generazione di danni irreparabili alla catena.
Come gia' stato detto la rottura del DNA va a modificare il funzionamento cellulare compromettendo la funzionalita' biologica dei tessuti irradiati.
Per questo motivo si introducono anche quelli che sono i 'fattori di ponderazione del tessuto' (wt) e si parla di dose efficace che tiene conto non solo delle caratteristiche della radiazione incidente, ma anche del tessuto/organo in cui l'energia e' rilasciata.

E' infatti intuitivo capire che alterare il funzionamento dei globuli bianchi puo' avere effetti diversi rispetto al compromettere la funzionalita' dell'epidermide...
Non solo, come Toto ha gia' spiegato, bisogna, nel caso di contaminazione interna, tener conto che i tessuti e gli organi di cui fanno parte hanno delle biocinetiche diverse...

Riassumendo abbiamo capito che se vogliamo parlare di effetti biolocigi delle radiazioni non si deve parlare di dose ma di dose equivalente e dose efficace, tenere cioe' conto della radiazione incidente e del tessuto irradiato.

Adesso possiamo parlare degli effetti delle radiazioni sull'individuo.

I danni prodotti dalle radiazioni ionizzanti sull'uomo possono essere distinti in due categorie principali: i danni somatici (sull'individuo irradiato) e quelli genetici (sulla progenie dell'individuo esposto).
I danni somatici possono a loro volta essere deterministici ('certi') o stocastici (probabili), i danni genetici sono solo stocastici.

Per i danni deterministici si parla di DOSE SOGLIA, ovvero di quel valore di dose equivalente al di sopra del quale la comparsa del danno e' certa per tutta la popolazione esposta e la gravita' linearmente proporzionale alla dose assorbita.
Il valore della dose soglia dipende dal tipo di danno considerato, ma anche dalle modalita' temporali con cui la dose viene assorbita!
Riporto una tabella con alcuni valori di dose soglia per alcuni danni deterministici.

Fra questi si vedono i limiti per non incappare nella sterilita', come interessava a Isabella, se non sbaglio... Noi donne siamo un po' piu' sfortunate degli uomini sembra che siamo piu' sensibili. Credo che, essendo i fattori di ponderazione per gli organi gli stessi, la differenza nasca dalla posizione anatomica. Un' osservazione nella tabella sono indicati Gy, non Sv, credo sia perche' si intende implicitamente 'dose da fotoni... ' e quindi con fattore wr=1. Comunque prometto che mi informo!

Passiamo ai danni somatici stocastici che comprendono le leucemie e i tumori.
In questo caso soltanto la probabilità d'accadimento, e non la gravità, è in funzione della dose e come gia' detto per cautela viene esclusa l'esistenza di una dose-soglia. L'analisi della relazione dose-effetto si basa sullo studio statistico di popolazioni esposte (sopravvissuti giapponesi alle esplosioni atomiche, Chernobyl etc) e sul confronto con popolazioni non esposte. La necessita' di non mettere una soglia nasce dal fatto che i dati statistici sono numerosi per le alte dosi, ma rari per le dosi medie e inesistenti per le piccole dosi. Lo studio di questi effetti e' complicato dal fatto che i tumori e le leucemie si manifestano dopo anni, talora decenni, dall'irradiazione e sono indistinguibili dai tumori indotti da altri agenti cancerogeni.

Infine arriviamo ai danni genetici stocastici che sono indotti dall'irradiazione delle gonadi e dal conseguente possible danneggiamneto del materiale genetico contenuto in ovuli o spermatozoi.
E immediato in questo senso capire che gli effetti sono maggiori nelle donne. Infatti non e' dato sapere se e quale ovulo potrebbe essere stato 'danneggiato'. E soprattutto se e quando lo stesso sara' fecondato. Negli uomini lo sperma irraggiato (se da radiazione esterna) puo' essere al contrario eliminato. Il discorso e' un po' piu' complicato nel caso di contaminazione, non si puo' essere infatti certi del momento dell'eventuale danneggiamento...

Ecco, credo di avervi fornito un semplice riassunto dei concetti che sono alla base della dosimetria e della radiprotezione. Consiglio caldamente la lettura dell'ICRP103, decisamente piu' esaustiva del mio articolo e resto qui a disposizione per qualsiasi dubbio/domanda.

30 marzo 2011

Tutte le domande sul plutonio che avresti voluto chiedere

Non nascondo la difficoltà che ho incontrato nel reperire informazioni affidabili circa il plutonio Pu (reattività, tossicità ecc), probabilmente tutto ciò è dovuto al suo utilizzo, che è stato fino ad oggi, prevalentemente militare.

Chi è costui?

E’ un elemento metallico della serie dei transuranici (attinidi per la precisione), riempe gli orbitali di tipo f, la sua configurazione elettronica esterna è [Rn]5f⁶ 7s², è di colore argenteo, ma tende a divenire giallastro per ossidazione (si passiva formando uno strato di PuO₂), ha una reattività “bizzarra”.

I numeri di ossidazione piu’ comuni sono i seguenti:

Pu (VII), Pu(III), Pu(IV), Pu(V), Pu(VI).

E’ in particolare a questi ultimi tre che si fa riferimento in ambito ambientale.

Da dove arriva ?

In natura, è presente come prodotto fissile nei reattori naturali di Oklo, Gabon (vedi post); la maggior parte è però prodotta dall’uomo; sin dai primi anni 50, con gli esperimenti nucleari in atmosfera, grosse quantità di elementi transuranici sono state iniettate in stratosfera e sono successivamente ricadute, trasportate dalle correnti aeree, in tutto il mondo.

Ma quali sono sono i composti del plutonio chimicamente caratterizzabili a livello del suolo?

Principalmente troviamo il plutonio sotto forma di ossidi misti con carbonati ed idrossidi alcuni dei quali quasi completamente insolubili in acqua; nell’immagine qui a fianco (diagramma di pourbaix), possiamo riconoscere le varie specie di Pu nei diversi stati di ossidazione a diversi pH, le zone cerchiate definiscono le specie principalmente presenti rispettivamente nella pioggia, nell’oceano e nelle acque di superficiali.

I metalli del blocco degli attinidi (come il plutonio, il torio, l’americio e lo stesso uranio) tendono, inoltre a dare dei prodotti di “condensazione” degli idrossidi metallici formando strutture polimeriche del tipo:

x-M(OH)_nⁿ⁺ - y H₂O à [ M-O-M-O-M-] ^m+

questa polimerizzazione porta alla formazione di colloidi; i colloidi non sono altro che dispersioni meccaniche di particelle in un mezzo liquido; le particelle di un colloide hanno dimensione inferiore a un micron: le particelle sono definite “fase dispersa” ed il liquido è il “mezzo disperdente”. La maionese ed il latte sono due esempi di colloidi.

I colloidi degli attinidi si dividono in due grandi famiglie: i colloidi reali (quindi formati solamente dalla condensazione degli idrossidi dei metalli) e gli pseudo colloidi, che si vengono a creare quando uno ione o un colloide reale, per esempio di plutonio, viene adsorbito in un colloide già presente nell’ambiente, a causa dell’affinità per quest’ultimo, o per le proprietà idrofobiche del mezzo disperdente (nel nostro caso vi sono evidenze di interazione con colloidi di Fe idrossido o colloidi ricchi in materiale organico).

Quest’ultimo meccanismo di formazione degli pseudo colloidi è uno di quelli proposti per la migrazione del plutonio all’interno dei suoli ed all’interno delle falde. Ovviamente la mobilità dello ione dipende dalla composizione del terreno.

Esistono evidenze di come il plutonio tenda a legarsi preferenzialmente a composti organici presenti naturalmente nel suolo (acidi alifatici a basso peso molecolare es. acido ossalico e formico) che forniscono un efficiente sistema di trasporto del metallo per via acquosa.

Se è invece presente un’elevata quantità di acidi umici e fulvici nel terreno si assiterà ad una immobilizzazione del plutonio; analisi di un suolo vicino a Nagasaki hanno evidenziato plutonio legato ad acido umico (HA) in percentuali dal 5 al 10% (a distanza di 52 anni!)

Inoltre sarebbe necessario fare una ulteriore distinzione tra plutonio proveniente da fall-out e plutonio derivante da combustibile nucleare, prometto che andrò a documentarmi.

Quanto e’ tossico dal punto di vista chimico e radiologico?

Dal punto di vista della tossicità chimica acuta non dovrebbe essere maggiormente tossico di un qualsiasi altro metallo pesante; per quanto riguarda i preferenziali punti di “attacco” possiamo individuare l’apparato scheletrico (tende a mimare la reattivita’ del Ra++, che è simile al Ca++), depositandosi dapprima sulla superficie dell’osso ed insinuandosi all’interno del tessuto emopoietico; inoltre ha una elevata tendenza a spostare il Fe3+ e legarsi a proteine plasmatiche (in particolare transferrina) e quindi ad accumularsi nel fegato; inoltre essendo il PuO2 particolarmente insolubile, una volta penetrato nei polmoni rimane confinato e non viene più espulso.

Per valutare quindi la tossicita’ del plutonio ci siamo affidati al seguente compendio redatto dall’ “U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES” del novembre 2010, reperibile al seguente URL: http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp143.pdf. Il testo prende spunto da una serie di lavori effettuati nei primi anni 2000 volti a valutare l’incidenza di tumori e/o altre patologie in lavoratori impiegati in facilities che trattavano Pu, si tratta quindi di esposizioni “occupazionali”.Iniziamo quindi ad analizzare la prima parte dell’articolo e ci soffermiamo sulla “Sintesi degli effetti sulla salute” (2.2): riassumendo pare che a dosi di esposizione elevate ci sia una relazione incontestabile tra aumento della possibilità di sviluppo di tumori (alle ossa, al fegato ed al polmone) ed esposizione a Plutonio (facility di Mayak in Russia la cui media di esposizione è di 9.2 kBq con picchi fino a 470 kBq). E’ interessante notare che in queste condizioni esiste una relazione dose-risposta parecchio significativa proprio per i tumori al polmone ed al fegato. Nelle altre facilities interessate dallo studio -Hanford, Los Alamos, Rocky Flats US e Sellafield UK – ad esposizioni molto meno significative (inferiori ad 1kBq pur risultando un numero maggiore di casi di cancro, non vi è indicazione di un aumento per tumori specifici relativi a tessuti bersaglio. Non e’ stata trovata invece una correlazione tra patologie del sangue, respiratorie e del fegato (non legate a tumori), immunologiche,cardiovascolari e muscolo scheletriche associate ad esposizione a plutonio.

To be continued...

Articoli consultati:

- P.Zhao S.A.Steward “Literature Review of Intrinsic Actinide Colloids related to Spent Fuel Waste Package Release Rates” Lawrence Livermore National Laboratory, Jan 1997.

-M.H.Lee, S.B. Clark “Activities of Pu and Am Isotopes and Isotopic Ratios in a Soil Contamined by Weapon-Grade Plutonium “ Environ Sc. Technol. 2005,39,5512-5516

- Minhan Dai, Ken O. Buesseler, Steven M. Pike “Plutonium in Groundwater at the 100K-Area of the U.S. DOE Hanford Site” Journal of Contaminant Hydrology 2005,76,167-189

-F.Chawla,P.Steinmann et al. “Binding of ²³⁹Pu and ⁹⁰Sr to Organic Colloids in Soil Solutions:Evidence from a Field Experiment” Environ. Sci. Technol. 2010,44,8509-8514

-Y. Fujikawa, J.Zheng, I.Carer et al. “Strong Association of fallout plutonium with humic and fulvic acid as compared to uranium and ¹³⁷Cs in Nishiyama soils from Nagasaki, Japan” Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, vol 240, no. 1 1999, 69-74

-H. Michel, G.Barci-Funel,G.Ardisson “Plutonium-238,239-240 inventories in sediment cores from Stechlin lake, Germany” Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, vol 250 ,no. 1,2001 159-164

- R.D. Whicker, S.A. Ibrahim “Vertical migration of 134Cs bearing soil particles in arid soils: implications for plutonium redistribution” Journal of Environmental Radioactivity 88,2006, 171-188<
-T.A.Goryanchecova, F.I. Pavlotskaya “Form occourences of Plutonium in Soils” Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Volume 147, Number 1, 153-157

-G. Sokolik,S. Leinova, G. Ivanova “Plutonium and Americium behaviour in soil-vegetation cover of natural and seminatural ecosystems” Radioprotection, Colloques 37,2002, 421-426

29 marzo 2011

Prezzi carburanti in Svizzera (29 Marzo 2011)

Cari automobilisti, visto che il Toto è troppo preso con la crisi nucleare in Giappone tocca a me pensare a voi e al nostro mensile aggiornamento sui prezzi della benzina oltre confine. Visto che non è ancora aprile, ma quasi, magari farò un'altra scappata al Fox Town e vi riaggiornerò più avanti.

Prima però di curiosare sulla tabella che vi è ormai diventata famigliare, vi chiederei l'aiuto a completare un'altra tabella, quella dei comuni che beneficiano dello sconto benzina. Trovate tutto in questa pagina!

	In Italia	In Svizzera
Benzina verde al litro	€ 1.490	CHF 1.73 = € 1.332
Gasolio al litro	€ 1.400	CHF 1.89 = € 1.455

Se avete altre curiosità, provate a guardare tra i link suggeriti qui sotto!

Altri link utili:

Il futuro dell'energie rinnovabili e non solo

Rinnovabile quindi eterno, pulito e a basso costo; perché, per esempio, fin tanto che ci sarà il sole potremo catturarne i suoi raggi su un pannello solare e caricare le batteria al litio della nostra automobile e viaggiare in lungo in largo senza inquinare. E quando il sole non ci sarà più, non sarà certo il problema energetico a preoccuparci.

Ma se sole e vento certamente non mancheranno mai (su scale di tempo umane), chi ci dice che avremo sempre pannelli fotovoltaici, turbine eoliche, batterie al litio, super-magneti permanenti per le auto ecologiche, fosfori per le nostre lampadine a basso consumo? No, non è uno scherzo di cattivo gusto e nemmeno l'incubo di un ecologista idealista, ma una situazione di criticità evidenziata dal Dipartimento dell'Energia (DOE) degli Stati Uniti alla fine del 2010 e ripresa il 22 Marzo, probabilmente stimolata dal disastro ambientale giapponese seguito dall'emergenza nucleare di Fukushima ancora in corso. Ma perché non dovremmo più avere pannelli solari o turbine eoliche?

Quattordici elementi chiave

Quando si costruisce un pannello fotovoltaico, si mettono insieme alcuni elementi per creare un materiale in grado di convertire l'energia contenuta nei raggi solari in una forma, quella elettrica, che possiamo sfruttare per gli usi più comuni. Alcuni di questi elementi sono economici e molto disponibili sul mercato, altri invece giocano un ruolo chiave, ovvero non possono essere sostituiti facilmente con un altro elemento e una difficoltà a reperirli potrebbe seriamente mettere in crisi la catena produttiva.

14 elementi chiave

Guardate la tavola periodica qui a fianco e soffermatevi sugli elementi blu scuro. Sono 14 caselline con nomi strani, alcuni dei quali non avrete mai avuto occasione di sentir nominare prima. Otto di questi, quelli allineati sulla linea in basso, appartengono al gruppo delle terre rare e sono fondamentali per le loro caratteristiche ottiche, magnetiche e come catalizzatori. Lantanio, cerio, praseodimio, neodimio, cobalto e litio sono utilizzati nelle batterie delle auto elettriche. Neodimio, praseodimio e disprosio invece sono gli elementi chiave dei magneti permanenti negli alternatori delle turbine eoliche e ancora delle auto elettriche insieme al samario. Lantanio, cerio, europio, terbio e ittrio sono invece usati insieme al fosforo nelle lampadine a basso consumo che stanno rimpiazzando le vecchie lampade ad incandescenza. Indio, gallio e tellurio sono invece gli ingredienti indispensabili nelle celle che compongono i pannelli fotovoltaici. La tabella qui sotto è un ottimo riassunto dello scioglilingua chimico qui sopra riportato e vi da un quadro completo della situazione.

Elementi chiave e loro utilizzo in applicazioni verdi

Ma perché dovrebbero venire a mancare? Alcuni di questi infatti, non sono poi così rari nella crosta terrestre, però sono difficili da estrarre dai giacimenti minerari, oppure sono concentrati solo in alcune zone geografiche, oppure ancora necessitano di procedure di separazione e purificazione chimica (tutt'altro che verdi) costose o pericolose, tanto che solo alcuni paesi con politiche ambientalistiche e di sicurezza sul lavoro non proprio all'avanguardia riescono a produrre in quantità.

Fabbisogno di elementi
chiave e loro produzione

Guardate l'immagine qui a fianco. Rappresenta la quantità di questi materiali che è stata richiesta nel 2004, nel 2008 e che utilizzeremo nel 2014. La "terra" scura rappresenta la quantità estratta in Cina, mentre quella chiara è quella prodotta in tutto il resto del mondo. E' evidente anche come nel prossimo quadriennio ci sarà un forte aumento della domanda di questi elementi proprio sull'onda della richiesta di tecnologie verdi.

Ma sono veramente così essenziali e così critici?

Le proprietà di questi elementi sono proprio uniche e anche una loro piccolissima quantità è in grado di cambiare le proprietà fisiche del materiale che le incorpora, esattamente come succede per i droganti in un wafer di silicio. Ma il fatto che siano presenti in minima quantità, non significa che possano essere eliminati completamente o facilmente sostituibili con elementi più accessibili. Il DOE ha quindi compilato la tabella che vi riporto qui a fianco suddividendo gli elementi chiave in critici, quasi critici e per nulla critici e ripetuto l'analisi sia sul breve termine (prossimi 5 anni) e sul medio lungo termine (5 - 15 anni). Ma è forse più facile leggere i due grafici cartesiani che vi riporto qui sotto dove insieme alla loro criticità (asse orizzontale) viene rappresentata anche l'importanza degli elementi chiave per le energie pulite (asse verticale).

Energia, ma non solo

Dobbiamo essere onesti, non sono solo le energie rinnovabili ad essere messe in crisi da questa possibile criticità, tante altre "cose" che sono entrate a far parte della nostra vita quotidiana potrebbero venir a mancare, come i monitor LCD o i televisori LED e l'elenco potrebbe essere molto più lungo.

Conclusione

Probabilmente starete dicendo: è il solito discorso di un disfattista che vuole sostenere a tutti i costi che le energie alternative non funzionano. In realtà, non è per nulla così, sono assolutamente consapevole che le energie rinnovabili sono di vitale importanza per uno sviluppo sostenibile, ma non bisogna credere che è tutto verde quello che è rinnovabile. Il fatto che ci siano iniziative americane a livello governativo significa che è stata recepita l'importanza strategica non solo di questi elementi chiave, ma delle tecnologie che questi rendono accessibili. Dobbiamo quindi già dire addio alle energie del futuro? No, ma per le energie rinnovabili, come per le altre che già abbiamo, servono tre cose fondamentali: ricerca, ricerca e ricerca.

Fonti documentali: Critical Material Strategy e Request For Information.
Altre fonti: Una strategia per liberarsi dalla dipendenza dalla Cina, The Upside and Downside to Rare Earth Metals Shortages e The Rare-Earth-Metal Bottleneck

28 marzo 2011

Come era andata a Chernobyl

La centrale di Chernobyl nel 2003
con il sarcofago intorno

In questi giorni si sente spesso paragonare quanto successo a Chernobyl con quanto sta avvenendo nella centrale di Fukushima in Giappone. Per fare un po' chiarezza riguardo all'evento tristemente famoso, abbiamo chiesto a Valeriano di prepararci un sommario di tutto quanto avvenne a Chernobyl durante quello sciagurato aprile 1986. Ecco quanto ci ha scritto...

Una catena di errori

Il reattore di Chenobyl era del tipo RBMK, una eccellente descrizione si puo' trovare su Wikipedia inglese a questo indirizzo.

Le caratteristiche essenziali di questo reattore sono la presenza di un blocco di grafite con funzioni di moderatore entro cui scorrono dei tubi in cui si trovano le barre di combustibile e i tubi entro cui scorre l'acqua come termovettore.
In questa configurazione, il coefficiente di temperatura del combustibile è negativo, ma il coeffciente di vuoto è positivo. La conseguenza esenziale è che il valore complessivo dipende dal valore della potenza: a piena potenza è negativo, ma a basse potenze (<20%) diventa positivo.

Sequenza degli eventi
(basato sul rapporto compilato dal Comitato Statale dell'URSS per l'utilizzazione dell'Energia Atomica consegnato al "Post-Accident Review Meeting", IAEA, Vienna 25-29 agosto 1986).

Nell'aprile 1986, il reattore 3 doveva essere spento per una manutenzione programmata. Approfittando dello spegnimento, si doveva effettuare un test per verificare che l'inerzia del rotore delle turbine fosse sufficiente per avviare l'impianto di raffreddamente di emergenza (ECCS) prima dell'intervento dei diesel, che richiedeva un po' meno di un minuto. Prove del genere erano state già effettuate in precedenza. Il programma pero' non era stato adeguatamente precisato e si specificava che ogni manovra doveva essere autorizzata dal capoturno. Il responsabile in carica era un ingegnere non esperto in impianti nucleari. Oltre a non aver preso misure di sicurezza aggiuntive, si decise di impedire l'intervento dell'ECCS (misura a posteriori definita non necessaria). In seguito a questo, il personale non era adeguatamente preparato e consapevole dei rischi, e di fatto devio' sostanzialmente dal programma previsto (primo errore).

All'1:00 del 25 aprile il personale inizio' la riduzione della potenza del reattore, successivamente alle 13:06 il primo generatore venne sconnesso e la potenza era prelevata solo dal secondo. Alle 14:00 l'impianto ECCS venne sconnesso come da programma, il reattore tuttavia venne tenuto in funzione per questioni relative alla distribuzione di corrente elettrica. Di fatto, il reattore funzionava in quel momento con l'impianto si sicurezza disattivato (secondo errore).

Alle 23:10 si riprese la discesa di carico. Il programma prevedeva che il test si effettuasse ad una potenza di 700-1000 MWt (contro i 3200 a pieno regime) per evitare il coefficiente positivo che si ha a basse potenze. L'operatore non fu abbastanza svelto e l'impianto scese sotto i 30 MWt.

Solo all'1:00 del 26 si riusci' a stabilizzare la potenza a 200 MWt, perché ormai il picco dello Xeno avvelenava il reattore e ogni aumento ulteriore era impedito dall'eccesso di reattività. Si decise nonostante tutto di continuare con i test (terzo errore). Alle 1:03-1:07 furono messe in funzione tutte le 8 pompe di riserva e questo aumentò di molto la portata. Questa era un'operazione probita dalle procedure a causa del pericolo di guasto delle pompe e delle eccessive vibrazione delle condutture. Questo ridusse la produzione di vapore e di conseguenza la pressione si abbassò e altri parametri del reattore divennero anormali.

Questo condusse fra l'altro all'abbassamento del livello di acqua nei corpi del reattore, e per evitare lo spegnimento automatico furono disattivati i segnali di emergenza relativi. La reattività scendeva lentamente e nonostante un operatore avesse visto alle 1:23 che i parametri erano tali da richiedere un immediato spegnimento del reattore, il test continuò (quarto errore). Le valvole di intercettazione del vapore furono chiuse, ma il reattore continuò a funzionare a 200 MWt perché il sistema di emergenza era disattivato per poter eventualmente ripetere l'esperimento, una ulteriore deviazione rispetto al piano di test (quinto errore, il più grave)

Dopo l'inizio dell'esperimento, la potenza inizio' a salire lentamente, e alle 1:23 il capoturno dette l'ordine di SCRAM, inserendo tutte le barre di controllo. Le barre si bloccarono, e si ordino' di levare corrente ai motori per farle cadere per gravità.

All'1:24 ci furono due esplosioni in sequenza che spararono pezzi di materiale infiammato sui tetti dell'edificio macchine, generando l'incendio.

Analisi
(in base a simulazioni effettuate a posteriori)

L'aumento della portata fece aumentare il livello di acqua nel nocciolo, ma l'introduzione di liquido freddo fece salire le barre di controllo automatiche per compensare la diminuzione di vuoto (controllo automatico). L'operatore continuò ad estrarre delle barre di controllo manuali per mantenere il livello di potenza a 20 MWt. In questo momento, la distribuzione verticale di neutroni aveva due gobbe, con un valore maggiore nella parte superiore. Infatti in quel momento il nocciolo era quasi bruciato, le barre praticamente tutte fuori e il centro avvelenato dallo Xeno.

All'inizio dell'esperimento, furono chiuse le valvole di intercettazione al generatore, il che fece aumentare la pressione. Di conseguenza, la portata delle pompe collegate al generatore diminuì.

All'azionamento dello SCRAM, la soppressione dei sistemi di sicurezza fece aumentare rapidamente la potenza, passando in 3 secondi a 530 MWt. La riduzione della portata insieme alla rapida produzione di vapore portò al surriscaldamento del nucleo e fusione del combustibile. L'aumento di pressione pressocché istantaneo distrusse i canali e provocò l'esplosione che distrusse il reattore e l'edificio di contenimento, con conseguente dispersione dei materiali nell'ambiente.

La "lava" prodotta dal nocciolo fuso

Non è sicuro cosa abbia dato inizio all'impennata di potenza del reattore, sicuramente una parte della responsabilità viene dalla crescita del vuoto quando la portata diminuì. Ulteriore reattività fu introdotta da un "errore" nella progettazione delle barre di controllo. Infatti, queste barre avevano la prima parte in grafite: questo significa che quando le barre entravano nel reattore si aveva prima un aumento di reattività e poi una riduzione man mano che penetravano all'interno.
L'errore più grosso può essere imputato al fatto che la procedura sperimentale è stata cambiata sul momento su un reattore che già si sapeve fosse in condizioni critiche.
La radioattività totale arriva a una stima di 14 EBq, pari a 14000 PBq. Di queste, 1800 PBq sono dovute allo iodio-131 dalla emivita di 8 giorni, 85 PBq al cesio-137 di 30 anni di emivita, 10 PBq dovuti allo stronzio-90 e 3 PBq a isotopi di plutonio, che sono plutonio 239 e plutonio 240."

fonte per l'immagini: Wikipedia
testo a cura di Valeriano

25 marzo 2011

Archivio notizie su incidente nucleare Fukushima (da 18/03/2011 a 24/03/2011)

Per visualizzare le notizie di ogni singola giornata è sufficiente cliccare sul link sotto la data corrispondente.

Venerdì 18 Marzo
Clicca per leggere gli aggiornamenti del 18 marzo

18/03/2011 - 02:00: Come prima cosa diamo un'occhiata a quella tabella che ormai ci è tanto diventata famigliare. Rappresenta lo stato stimato JAIF dei 6 reattori di Fukushima I. Come potete vedere, la situazione è praticamente invariata rispetto a ieri e questo è secondo me una buona notizia. Significa che la situazione è stabile, critica, ancora piuttosto pericolosa, ma stabile. Questo permette agli operatori e anche agli organizzatori dell'emergenza di potersi concentrare su un punto alla volta.

Il piano della giornata

Acqua sulle SFP
I reattori non sono ancora sicuri, ma perlomeno sono in una condizione stabile, mentre la situazione non è per nulla stabile nelle vasche di contenimento del combustibile esausto (SFP = Spent Fuel Pool). La loro pericolosità dipende dal fatto che a differenza del nocciolo, queste non sono protette da nessun contenimento. Dovessero rompersi, fondersi o danneggiarsi le barre esauste allora sarebbero esposte in ambiente distribuendo radiazioni e contaminanti in grande quantità.

Ieri hanno provato a riempire le vasche con acqua dal cielo e da terra. Ho visto le immagini dell'elicottero e devo dire che non è sembrata una manovra di gran successo. Da terra probabilmente è più efficace perché questa mattina (ora nipponica) si stanno susseguendo iniezioni di acqua da terra con i mezzi dei vigili del fuoco accorsi.

L'effetto dell'acqua si vede subito: appena entra contatto con le barre spente si nota vapore (fumo) bianco salire. Sarebbe interessante verificare la radioattività di questo vapore, potrebbe rivelarci informazioni sullo stato delle barre, ma è una misura molto difficile da fare perché tutto intorno il background di radiazioni è talmente alto da rendere una misura precisa troppo complessa. Al fine di evitare spiacevoli mal interpretazioni: il livello di radiazioni è alto per uno strumento di misura, abbastanza alto per l'uomo, ma non da causare problemi di salute nell'immediato. Il fatto che si vede il vapore, significa che stanno prendendo la mira giusta e che effettivamente il combustibile esausto era parecchio caldo.

A tal proposito ecco la tavola ufficiale pubblicata da IAEA circa le temperature delle piscine nelle unità 4, 5 e 6.

Unit 4
13 March, 19:08 UTC:	84 °C
Unit 5
17 March, 03:00 UTC:	64.2 °C
17 March, 18:00 UTC:	65.5 °C
Unit 6
17 March, 03:00 UTC:	62.5 °C
17 March, 18:00 UTC:	62.0 °C

Il livello delle radiazioni
Sulle tavole sinottiche di JAIF, la misura delle radiazioni è ferma a ieri, ma fonti giornalistiche (NHK) dichiarano che il livello di radiazioni misurato sul perimetro della centrale sta scendendo, lentamente, ma continuamente. Se la dose scende è sempre un buon segno, ma, potrebbe anche essere semplicemente dovuto alla direzione dei venti.

Avrete letto sulla stampa italiana che è attesa per la prossima settimana la nube radioattiva. Secondo il mio modesto parere non c'è assolutamente nulla da preoccuparsi, ci fosse anche un minimo innalzamento del background, non è tale da generare la anche più minima preoccupazione. Non correte a comprare un rivelatore Geiger e maschere protettive. Noi saremo qui a dirvi se e quando preoccuparsi.

La corrente elettrica
Questo è il punto due sulla lista delle cose da fare. Ieri sera IAEA aveva annunciato che una linea elettrica era già arrivata al reattore 2, ma la notizia è poi stata corretta dicendo che i lavori per installare questa linea erano iniziati. Edano ha confermato che si sta lavorando intensamente, ma non è possibile confermare entro quanto sarà funzionale.

18/03/2011 - 7:00: Massimo impegno per innaffiare la SFP da terra. Si prevede di buttarci dentro qualcosa dell'ordine di 50 tonnellate d'acqua. (fonte NHK)

18/03/2011 - 8:00: Ecco l'aggiornamento di JAIF. Purtroppo non vedo buone notizie a parte il fatto che la procedura di spruzzare acqua nella SFP (spent fuel pool = vasca con il combustibile esausto) dell'unità 4 sembra essere ormai ben avviata. Però la situazione è tornata a peggiorare sui reattori 1, 2 e 3 dove vedete che le barre di combustibile sono date per esposte e la ventilazione di emergenza del contenimento è stato temporaneamente interrotto. L'unica spiegazione è che si vuol mantenere basso il livello di radiazione nella zona per permettere agli operatori di spruzzare acqua nelle vasche. Comunque qui trovate il pdf, e qui sotto l'immagine.

Stato dei reattori a Fukushima I alle 8:00 CET

18/03/2011 - 10:15: Fonti Reuters affermano che l'agenzia giapponese per la sicurezza nucleare ha innalzato il livello di gravità dell'incidente da 4 a INES 5, ovvero un incidente con conseguenze serie. Gli Americani ricorderanno il caso di Three Mile Island (TMI) del 79 che fu valutato allo stesso livello. Confermato da IAEA.

18/03/2011 - 13:30: IAEA ha emanato un aggiornamento importante e chiarificatore. Ci viene detto che nella piscina del combustibile esausto del reattore 4 è contenuto l'intero carico di barre e sono ivi contenute da circa 100 giorni. Inoltre chiarificano che non ci sono comunicazioni ufficiali circa persone che si sono sentite male a causa della contaminazione. Questa chiarificazione si riferisce al fatto che ieri IAEA ha diffuso le cifre delle persone trovate positive a test di contaminazione, ma questo non equivale a dire che sono avvelenati e destinati.

18/03/2011 - 17:00: Nell'attesa dell'aggiornamento JAIF che oggi sembra essere particolarmente in ritardo, vorremmo pubblicare questa mappa con le misure dei ratei di dose. Per ogni postazione di misura ambientale è riportato tra una specie di parentesi quadra il numero identificativo della postazione e le misure in microSv/h ordinati dalla più vecchia alla più recente. I due pallini rossi con la x rappresentano le centrali di Fukushima I e II. Fukushima I è quella più a Nord. Le circonferenze rosse rappresentano la zona evacuata (20 km) e la no-fly zone (30 km) oltre che la zona dove è raccomandato restare all'interno.
Per capire se questi numeri sono alti o bassi non basta confrontarlo con il background naturale (tra 0.1 e 0.5 microSv/h) perché ci sono situazioni in cui siamo esposti a flussi di radiazione molto più ampli senza nessuna conseguenza per la salute. Per esempio, una radiografia al torace, a seconda dell'apparato potrebbe arrivare anche a 1 mSv = 1000 microSv, per non parlare poi di una TAC che è alcuni mSv. Un altro esempio che vale la pena ricordare è la dose assorbita durante un viaggio aereo: un volo da Milano a Tokyo di andata e ritorno equivale a circa 300 microSv.
Fatta questa premessa, ad esclusione dei punti 31, 32 e 33, la dose è al massimo 10 microSv quindi ci vuole un po' più di un giorno per assorbire l'equivalente del volo A/R a Tokyo. Se questa quantità fosse pericolosa per la salute, nessun pilota di linea arriverebbe alla pensione!

Valori di rateo di dose in microSv/h nelle zone adiacenti le centrali di Fukushima misurati nella giornata di ieri.
Gli orari sono nel fuso giapponese e quindi dovete togliere 8 ore per ottenere l'ora italiana

Potete scaricare la versione tabulata di questa mappa a questo indirizzo.

18/03/2011 - 17:45: E' arrivata la tavola sinottica di JAIF (pdf). Viene confermato che nei reattori che erano in funzione (cioè 1, 2 e 3) le barre di combustibile non sono immerse nell'acqua, cosa di cui io personalmente mi preoccuperei, ma deve esserci qualcosa che mi sfugge e magari qualcuno di voi è riuscito a capire ascoltando qualche altra fonte. Passa da rosso a giallo, invece, lo stato del contenimento del reattore 3, si sospettava un suo danneggiamento, invece potrebbe essere integro. Credo che questo possa essere il risultato di osservazioni e riprese degli elicotteri e dei droni americani che hanno sorvolato la centrale. Il rateo di dose al cancello orientale è di poco superiore a 250 microSv all'ora.

Stato dei reattori a Fukushima I alle 16:00 CET

18/03/2011 - 21:00: La vasca comune di stoccaggio del combustibile esausto, quella che è collocata più o meno in mezzo alla centrale e che contiene il 60% del combustibile esausto di tutto l'impianto è in buone condizioni (TEPCO).

Sabato 19 Marzo
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Andamento del dose rate a Tokyo

19/03/2011 - 7:00: La quantità delle informazioni che arrivano tramite gli organi di stampa sta diminuendo drasticamente, forse perché l'attenzione è ora concentrata su altri scenari. Nella giornata di ieri, le autorità Giapponesi si sono impegnate nei confronti dell'IAEA di rilasciare il più possibile velocemente tutte le informazioni in loro possesso. Come conseguenza, questa mattina IAEA ha pubblicato tabelle simili a quelle di JAIF, ma vecchie di un giorno. IAEA aggiunge anche la posologia di iodio, singola dose per tutti coloro che sono stati evacuati e conferma che l'innalzamento del livello di radiazioni a Tokyo e in generale nelle zone al di fuori dei 30 km è assolutamente senza conseguenze per la salute. Trovate un bel rapporto sulla situazione radiologica a questo link da cui ho preso l'immagine qui sopra per la città di Tokyo. La zona grigia nella parte bassa del grafico si riferisce al background naturale, vedete che l'effettiva dose rilasciata su Tokyo è veramente trascurabile. Così ad occhio direi che ci sia stato un eccesso di qualche microSv integrati in tutto il tempo.
Diamo un'occhiata alla tabella JAIF pubblicata questa notte alle 2 CET (PDF).

Stato dei reattori a Fukushima I alle 2:00 CET

La tabella non mostra una grande evoluzione rispetto agli aggiornamenti precedenti. E' stata aggiunta una riga con il livello INES per ciascuna unità, viene ribadito che il combustibile contenuto nei reattori 1, 2 e 3 è esposto, cioè non immerso in acqua.
Fonti NHK ci confermano che le operazioni di innaffiamento delle piscine dei reattori 3 e 4 stanno continuando nonostante qualche difficoltà e qualche imprevisto.
Per le unità 5 e 6 c'è una buona notizia: sono riusciti a riattivare il generatore diesel e adesso stanno raffreddando la piscina dell'unità 5.
Per quanto riguarda l'installazione delle linee di potenza, i lavori stanno procedendo, ma non senza difficoltà. Ci sono da rimuovere tutti i residui delle esplosioni che impediscono l'installazione e poi serve controllare che i sistemi di distribuzione siano ancora utilizzabili e rimuove l'acqua e i detriti (tsunami) dalle pompe. Vi posso assicurare che fare tutti questi lavori quando sei obbligato ad indossare tute, maschere, tripli guanti eccetera non è per nulla facile.

Stato dei reattori a Fukushima
alle 8:00 CET

18/03/2011 - 12:00 - Dall'ultimo aggiornamento è stato pubblicato un nuovo stato della situazione da parte di JAIF, ma la tabella non mostra alcuna novità rispetto alla precedente. Trovate il PDF a questo indirizzo.
Se lo stato dei reattori e delle piscine che anche oggi sono sono state e continuano ad essere abbondantemente innaffiate sembra essere stabile e tranquillizzante, ha certamente l'effetto opposto sulla popolazione il fatto che latte e verdura siano stati trovati contaminati e quindi radioattivi.
Il latte è stato munto nella zona oltre i 30 km dalla centrale e gli spinaci sono stati coltivati nella prefettura di Ibaraki, quindi almeno a 65 km dalla centrale. Qui trovate il comunicato ufficiale governativo. Nel testo non viene nominata la dose di radiazioni proveniente da questi elementi. Va inoltre ripetuto che nel caso di assimilazione di alimenti radioattivi, si deve parlare di contaminazione e irraggiamento interno e per opportunamente stimare la dose equivalente serve conoscere la biocinetica degli elementi radioattivi ingeriti. Per spiegarmi meglio, se un elemento viene ingerito, non assimilato e immediato espulso, allora la dose sarà minima. Discorso opposto per quegli elementi che invece vengono accumulati nell'organismo. Nel comunicato si dice che l'assunzione di latte in questione per un anno comporta una dose paragonabile a quella di una TAC, mentre è pari ad un quinto di una TAC quella derivata dagli spinaci (fonte IAEA).
A partire da ieri, l'agenzia nucleare giapponese si è impegnata a rilasciare ogni giorno una mappa delle dosi ambientali misurate. Spero di trovare una mappa come quella di ieri, ma per il momento accontentavi di sapere che la dose più alta (136 microSv/h) è stata misurata a Namie a nord della centrale alle 2:20 CET.

18/03/2011 - 14:00: Ho sentito al telegiornale che l'acqua di Tokyo è stata trovata contaminata, ma non sono riuscito a recuperare alcuna fonte ufficiale certa.

Il vero pericolo delle radiazioni è la cattiva informazione

In questi giorni stiamo assistendo ad un vero e proprio attentato alla sicurezza dei cittadini e non mi riferisco solo ai Giapponesi, ma anche agli Italiani che vivono nel Bel Paese a migliaia di chilometri di distanza dalla centrale di Fukushima.
Posso capire che in un servizio al telegiornale o in una delle mille trasmissioni di approfondimento si faccia confusione tra la vasca per il contenimento del combustibile esausto e il reattore, ma ci sono altre informazioni che vanno date in modo più rassicurante.

Le radiazioni fanno paura a moltissimi proprio perché a differenza di altre sorgenti di pericolo, sono totalmente impercettibili dall'essere umano. In genere quando si osservano sintomi che derivano dall'esposizione alle radiazioni si è già accumulata una dose rilevante. Contrariamente ad altre sorgenti di pericolo, però, gli strumenti che abbiamo a disposizione per misurare le radiazioni sono molto sensibili e riescono a rivelare anche la più piccola fluttuazione del background naturale. Proprio per questo motivo, possiamo dire che nei giorni scorsi a Tokyo (240 km circa dalla centrale) sono stati rivelati livelli pari 4 o 5 volte quelli abituali. Per non farsi mancare nulla, i giornali Italiani hanno già annunciato per metà della settimana prossima l'arrivo della nube sopra i nostri cieli. Ho letto solo i titoli di questi articoli perché non sono riuscito ad arrivare in fondo. Informazioni date così farebbero venire la pelle d'oca a Godzilla.

Ma quando dobbiamo cominciare a preoccuparci? Come già dicevo in altro luogo, è chiaro che meno esposti si è meglio si sta, però bisogna anche pensare che il nostro corpo è nato per vivere in un ambiente con radiazioni, come lo è la terra. Parlare di livelli aumentati di 5, 10 o 100 volte ha senso solo se si confrontano con altre sorgenti di radiazioni a cui a volte ci esponiamo inconsapevolmente.

Leggi il resto...

18/03/2011 - 15:30: Avrete notato anche voi il numero di aggiornamenti nel tempo stia diminuendo, questa mattina avevamo pensato fosse dovuto all'inasprirsi della crisi libica, ma arriva anche la conferma che, nonostante la situazione è e resta critica, si vedono segni di miglioramento, stando a quanto dichiarato da Edano in una conferenza stampa. L'operazione di spruzzamento sul reattore 3 sembra stia portando i suoi frutti. Questa mattina ci avevo comunicato che almeno per i reattore 5 e 6 (in particolare per le loro SFP) era possibile ristabilire il raffreddamento di emergenza alimentato con generatori a gasolio. E' arrivata nel primo pomeriggio anche la notizia che i reattori 1 e 2 sono stati ricollegati alla linea elettrica esterna. Attenzione perché questo non significa che è stata data corrente all'impianto di raffreddamento perché i tecnici TEPCO prima di procedere vogliono verificare l'integrità dell'impianto al fine di evitare ulteriori spiacevoli imprevisti. L'azienda elettrica prevede di collegare alle linee dell'alta tensione anche le altre 4 unità nella giornata di domenica.
Per concludere questo aggiornamento, vorrei segnalarvi un video interessante che oltre a mettere alla prova la vostra comprensione dell'inglese parlato in Australia, vi illustra il punto della situazione visto da quel Paese, che come il nostro sta(va) per iniziare l'avventura nucleare.

Stato dei reattori a Fukushima
alle 16:00 CET

18/03/2011 - 20:00: L'aggiornamento JAIF (PDF) è arrivato accompagnato anche dal rapporto IAEA per descrivere lo stato della situazione al termine di questa giornata. L'impressione generale è che ci sia un certo miglioramento nonostante la conferma che iodio e cesio sono stati trovati sul terreno causando una certa preoccupazione per l'agricoltura e l'allevamento. A seguito della richiesta di maggior chiarezza, l'IAEA ha ottenuto accesso in tempo reale alle stazione di monitoraggio di CTBTO, una commissione sovranazionale che ha come scopo principale la messa al bando dei test nucleari. Grazie a questa sofisticatissima e ultra sensibile rete di rivelatori, oggi in California è stata rivelata una minuscola quantità di Xenon-133, un gas nobile radioattivo prodotto nella fissione nucleare e quindi compatibile con un rilascio da Fukushima (fonte CNN, ma confermata da CTBTO). Per tranquillizzare i Californiani lo stesso ente ha avvisato che l'esposizione a questa minuscola quantità di Xenon è pari ad un 1 milionesimo della radioattività di background. Vorrei sottolineare come la notizia si riferisca alla giornata di oggi, perché ieri non era stato notata nessun incremento di radioattività sulle coste californiane (fonte Reuters)

Valori di rateo di dose in microSv/h nelle zone
adiacenti le centrali di Fukushima
misurati nella giornata odierna (JST)

19/03/2011 - 22:40: Per concludere questa giornata, che non è stata particolarmente densa di brutte notizie, vorrei pubblicare la mappa con le letture di dose nelle zone intorno alla centrale. Ci tengo a precisare che i dati sono forniti dal Ministero della Scienza e Tecnologia Giapponese (MEXT) e che trovate tutti gli originali a questa pagina. Vi consiglio di guardare questo PDF, che contiene l'andamento della dose ambientale a Tokyo, come potrete vedere il livello non si è più alzato sopra il background da mezzo giorno (JST) del giorno 16 marzo.
Per ogni postazione di misura ambientale è riportato tra una specie di parentesi quadra il numero identificativo della postazione e le misure in microSv/h ordinati dalla più vecchia alla più recente. I due pallini rossi con la x rappresentano le centrali di Fukushima I e II. Fukushima I è quella più a Nord. Le circonferenze rosse rappresentano la zona evacuata (20 km) e la no-fly zone (30 km) oltre che la zona dove è raccomandato restare all'interno.
Come ieri sono solo le postazioni 31, 32 e 33 ad essere "alte" ma già migliorate rispetto a ieri.

Domenica 20 Marzo
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Stato dei reattori a Fukushima
alle 2:00 CET

20/03/2011 - 7:00: Prima le buone notizie. Era previsto di buttare 1200 tonnellate d'acqua nella SFP del reattore 3, invece sono riusciti a buttarne 2000 (NHK e JAIF); questa quantità è circa il doppio della capacità della vasca, il che significa che anche considerando qualche perdita, è ragionevole pensare che le barre spente siano al sicuro. L'effetto si è già fatto sentire anche sulla dose di radiazioni nei pressi del reattore che è scesa di circa 800 mucroSv/h (JAIF). Adesso le operazioni di innaffiamento si spostano sulla SFP del reattore 4 (NHK) che ha già ricevuto le prime 80 tonnellate d'acqua e continuerà a riceverne durante la giornata. Voglio ricordare che il reattore 4 era spento al momento del terremoto e che il suo nucleo non contiene nemmeno un grammo di uranio; la preoccupazione è con la vasca di contenimento del combustibile esausto (SFP) che contiene un intero carico di combustibile. Altre buone notizie arrivano dai reattore 5 e 6 dove è stato ristabilito il sistema di raffreddamento grazie ad un generatore diesel e la temperatura delle SFP in quelle unità pur rimanendo alta, sta diminuendo. Le cattive notizie. La pressione all'interno del vessel di contenimento del reattore 3 è troppo alta. L'origine di questa sovrappressione non è chiara, forse legata a qualche reazione chimica avvenuta a seguito dell'uso di acqua di mare come refrigerante. Il vessel di contenimento è fondamentale per evitare di rilasciare tutto il contenuto radioattivo in ambiente, quindi TEPCO ha deciso di abbassare la pressione interna attraverso la piscina di soppressione e in caso non bastasse direttamente in ambiente. Per farla breve, dobbiamo aspettarci un rilascio di radioattività in atmosfera nelle prossime ore. E' chiaro che è una cosa indesiderata, ma è l'unica soluzione al momento.

Stato dei reattori a Fukushima
alle 8:00 CET

20/03/2011 - 12:00: Le cattive notizie di questa mattina, restano preoccupanti ma non sono più così nere. Come vedete anche dalla tavola JAIF (PDF) e dal comunicato stampa, la pressione all'interno del vessel del reattore 3 è andata improvvisamente aumentando. I tecnici TEPCO si sono piuttosto spaventati e avevano pensato di ventilare il gas in modo da non mettere in crisi la tenuta del contenimento che vi ricordo è la nostra protezione più importante. Ora però la pressione si è stabilizzata, anche se su un valore piuttosto alto e i tecnici stanno temporeggiando per vedere cosa succede. Vi ricordo che il pressure vessel è di fatto una pentola a pressione, quindi non ha problemi a sopportare alte pressioni interne, fino però ad un certo limite, dopo di che è necessario aprire la valvola di sicurezza.
Pochi minuti fa (11 CET), Edano ha dichiarato che non sa se la centrale potrà riprendere a funzionare normalmente al termine dell'emergenza. Onestamente vedo molto improbabile che non venga tutto disattivato e riportarlo allo stato più pulito possibile.
Chiudo questo aggiornamento con una bella immagine di xkcd che mi ha suggerito MarKino.

Stato dei reattori a
Fukushima alle 14:00 CET

20/03/2011 - 14:00: Non ci sono troppe novità, come potete vedere dalla tabella JAIF praticamente invariata. La cosa positiva è che la piscina del combustibile esausto dell'unità 4 ha ricevuto la sua prima razione di acqua di 160 tonnellate (fonte). Se le dimensioni delle vasche sono uguali in tutte le unità, la capacità della piscina è di circa 1000 tonnellate d'acqua, quindi manca ancora un bel po' di lavoro. C'è un'altra buona notizia, nell'unità 2 è iniziata l'iniezione di acqua marina nella SFP.
Ieri sera avevamo dato la buona notizia che le unità 1 e 2 erano state ricollegate alla linea elettrica, ma che si sarebbe voluto temporeggiare prima di riattivare la corrente. E' una scelta molto conservativa e necessaria in queste situazioni di emergenza: un corto circuito o un altro piccolo incidente dovuto a qualche imprevisto potrebbe generare grosse conseguenze visto lo stato di tutto il sito. Come prima cosa verranno riaccesi i sistemi di controllo, in modo da poter verificare lo stato del reattore dalla sala di controllo e procedere con cautela con il riavvio di tutti i sistemi.

Valori di rateo di dose in microSv/h nelle zone
adiacenti le centrali di Fukushima
misurati nella giornata odierna (JST)

20/03/2011 - 18:00: Sono arrivati due comunicati stampa da IAEA precisi, ma che non ci raccontano nulla di nuovo. Mi dispiace davvero dirlo, ma IAEA sembra essere perennemente in ritardo. Certo deve avere un ruolo di garanzia e non può certo essere lì sulla breccia a diffondere notizie ancora non confermate, ma ho come l'impressione che JAIF, stia facendo un lavoro molto egregio e l'agenzia internazionale dovrebbe fare lo stesso. Ad ogni modo, il primo articolo ci presenta un riassunto dello stato delle piscine per combustibili spenti confermando quando già sappiamo. Il secondo articolo invece ci conferma che per le unità 5 e 6 non ci sono più problemi in quanto i reattori sono in cold-shutdown ed è stato ristabilito il sistema di raffreddamento di emergenza usando generatori d'emergenza.
Aggiungo anche la mappa di dose e ancora una volta i punti caldi sono 31, 32 e 33, sono andato a guardare su Google Map per vedere se c'è qualche configurazione geo-morfologica che faciliti questo accumulo, ma onestamente non sono riuscito a vedere nulla di particolare. La dose è piuttosto alta, nulla di estremamente grave, ma la cosa positiva è che nella posizione 32 la dose è passata da 170 microSv/h dal giorno 17 marzo ai 105 di oggi; speriamo che il trend continui in questa direzione.

Lunedì 21 Marzo
Clicca per leggere gli aggiornamenti del 21 marzo

21/03/2011 - 6:30: Ricapitoliamo insieme cosa è successo durante la notte italiana. Ci sono un paio di buone notizie. Guardate il grafico qui di fianco: riporta il rateo di dose al bordo della centrale e sta scendendo, secondo TEPCO questa è la prova che l'acqua gettata dagli elicotteri e dai camion sta veramente entrando all'interno delle piscine. A proposito di acqua: ne è stata buttata altra sia nelle vasche per combustibile esausto del reattore 3 e 4 e presto saranno disponibili anche altri due mezzi di un'azienda privata. Altra buona notizia è che i reattori 1, 2, 5 e 6 sono collegati alla rete elettrica e (fonte Reuters) il 5 e 6 sono già alimentati con corrente proveniente dalla rete e non più dai generatori di emergenza. TEPCO dice che i reattori 3 e 4, che al momento sono quelli in cui c'è il più alto tasso di dose, verranno collegati entro domani.

Stato dei reattori a Fukushima
alle 2:00 CET

Ci sono anche delle brutte notizie: la prima e più recente (secondo Reuters) è che dopo essersi stabilizzata su un valore di circa 220 kPa, la pressione all'interno del vessel di contenimento dell'unità 3 ha ripreso a salire. Questo significa che se la situazione non migliora sarà necessario scaricare la sovrappessione nella vasca toroidale di soppressione, ma se questa fosse già piena d'acqua bisognerà ventilare in atmosfera liberando materiale radioattivo. Nel frattempo, anche l'acqua potabile del rubinetto è stata trovata contaminata da iodio-131 (circa 900 Bq per litro che è circa tre volte il limite legale). Continuano anche ad essere trovati alimenti contaminati al di sopra dei limiti di legge, ma come specificato dal ministro della salute, non sono valori tali da mettere a rischio immediato la salute degli abitanti. Queste ultime informazioni sono però apparentemente in contraddizione con quanto riportato da IAEA che invece dice che l'acqua è stata trovata contaminata, ma al di sotto dei limiti di legge.

Stato dei reattori alle 8:00 CET

21/03/2011 - 12:00: La situazione sembra migliorare, lentamente, ma è chiaro che c'è un miglioramento e quell'apocalisse nucleare che i giornali avevano previsto per il momento non si è ancora avverato e le ipotesi più nefaste si stanno lentamente allontanando. Tra i progressi c'è la buona notizia che ora tutti i reattori sono collegati alla rete elettrica, anche se questo non significa che sono alimentati dalla sorgente esterna. Inoltre la continua diminuzione della dose fa credere che le procedure di riempimento delle vasche per il combustibile esausto stanno avendo un certo effetto. Se riesco nel pomeriggio faccio un piccolo sommario sul perché sono tutti così preoccupati da queste barre esauste. L'unico punto debole è ancora il reattore 3. La pressione all'interno del suo vessel continua a salire e scendere, segno che c'è qualcosa che ancora non funziona e che chiaramente fa preoccupare i tecnici, specie nell'ipotesi di dover ventilare la fase gassosa in eccesso. Ad aggiungere ulteriore preoccupazione è che il reattore 3 è l'unico alimentato a MOX e quindi contiene una grande quantità di plutonio, che oltre ad essere un po' più radioattivo dell'uranio, è anche molto tossico e quindi pericolo per la salute.
Oltre a questa instabilità, è stato anche notato fumo grigio salire dal tetto distrutto del reattore 3 dalla posizione in cui si trova la vasca delle barre spente. Gli operatori sono stati evacuati (Reuters) circa 2 ore fa e stando alle fonti giornalistiche non è chiaro se sono già rientrati o come si stia evolvendo la situazione.

21/03/2011 - 14:30: Due ore dopo il primo avvistamento, il fumo bianco, poi nero e infine grigio ha smesso di uscire dal tetto distrutto del reattore 3. Non è ancora chiara l'origine del fumo, ma non è stato registrato nessun incremento di dose (circa 2 mSv/h a 500 metri dal reattore) e la pressione e il livello dell'acqua all'interno del reattore sono rimasti invariati.

Stato dei reattori alle 14:00 CET

Dose ambientale

21/03/2011 -18:00: Come aggiornamento vi posto il link al PDF della tavola sinottica di JAIF e anche la mappa di dose. Oggi un mio collega mi diceva che gli hanno riferito che i Giapponesi non hanno un sistema di monitoraggio ambientale, ma ancora si tratta di cattiva informazione. Basta cercare e si trovano tutte le informazioni dalle fonti ufficiali e certe. Questa mappa è compilata da MEXT, l'equivalente del ministero della pubblica istruzione e della ricerca. Per la prima volta troviamo da quando pubblichiamo la mappa, bisogna notare che in alcune località la misura è stata eseguita mentre pioveva, ora la pioggia ha l'effetto di far precipitare il fall-out e in un certo senso restringere il raggio di propagazione. L'ideale sarebbe che tutta l'eventuale nube radioattiva vada verso l'oceano per trovare un'intensa precipitazione così da diluire il tutto nell'oceano. Inoltre i numerini che hanno l'asterisco vicino sono il risultato della misura eseguita dalla polizia (gruppo speciale nucleare, biologico e chimico = NBC) e i valori non sono proprio uguali. Se prendete il PDF, e vi concentrate sul punto 33, vedrete che la polizia ha misurato 111 microSv/h, mentre l'agenzia atomica giapponese ne ha misurato solo 45 praticamente alla stessa ora. Se però guardate il punto 32, vedrete due letture ancora differenti, ma questa volta la polizia da un valore più basso. Prendete come riferimento e come misura di massima sicurezza il valore più alto. Ad ogni modo si vede ancora una tendenza a scendere per i punti caldi. A Tokyo il livello di radiazioni oggi era 0.05 microSv/h quasi quattro volte più basso che nel mio ufficio (quasi quasi mi preparo per l'evacuazione!)
Fonti Reuters affermano che è stato trovata radioattività nell'acqua di mare nei pressi della centrale. La cosa non mi stupisce, allo stesso modo come il fall-out cade sulla terra, cade anche nel mare. A titolo precauzionale Edano ha temporaneamente vietato il commercio e la diffusione delle verdure a foglia larga e del latte dalle zone in cui erano stati trovati alimenti contaminati.

Riassunto della giornata

Oggi è stata una giornata piuttosto confusa con notizie contrastanti che si sono susseguite in rapida progressione. Facciamo quindi un breve punto della situazione per rendere tutto più chiaro.

Acqua nelle vasche per combustibile esausto
E' un'attività che ormai va avanti da alcuni giorni e anche questa mattina (ora giapponese) i vigili del fuoco hanno gettato altre centinaia di tonnellate di acqua nella piscina del reattore 3, per un totale uguale a tre volte la capienza della vasca. A seguire, i camion dell'esercito hanno innaffiato la piscina del reattore 4 per due ore circa per poi interrompere l'operazione per permettere i lavori di ripristino dei collegamenti elettrici. L'attenzione si concentra sulla piscina 3 perché contiene combustibile MOX (ricco di plutonio) e sulla 4 perché contiene un intero carico di combustibile.

Allacciamento alla rete
Tutti i reattori sono finalmente collegati alla rete elettrica con un cavo di alta tensione. E' stata ridata tensione alle sale di controllo dei reattori 1 e 2, ma non ancora ai reattori veri e propri: si teme che le pompe, la strumentazione e in generale gli altri carichi elettrici possano aver subito danni a causa dell'acqua di mare entrata sia perché pompata in emergenza, sia per colpa dello tsunami. I lavori sono fortemente rallentati dalle radiazioni che nella zona oscilla da 2.5 a 3.3 mSv/h. Nel pomeriggio giapponese il reattore 5 ha lasciato il suo generatore diesel per venire alimentato dalla rete.

Fumo dal reattore 3
Erano le 4 in Giappone quando dal reattore 3 si è visto salire del fumo, prima grigio, poi nero per poi sparire circa due ore dopo. Non è chiara la causa, ma non può trattarsi di un guasto elettrico visto che ancora non c'è corrente nell'edificio. Da un lato a tranquillizzare gli operatori non si è notato nessun incremento di radioattività, ma dall'altro si è notato fumo o vapore salire anche dal reattore 2. Le cause sono ancora sotto indagine.

21/03/2011- 21:30: Rilasciato il briefing della giornata odierna da IAEA. E' molto ben fatto questa volta e merita di essere letto anche se almeno per la prima parte riporta quanto abbiamo già riassunto nel box qui sopra. La seconda parte invece si focalizza di più sulla contaminazione nell'area adiacente alla centrale e in pratica dice che misure indipendenti eseguite da tecnici dell'agenzia hanno trovato valori di rateo di dose comparabili con quelli ottenuti dai colleghi giapponesi. Per la prima volta riportiamo anche un valore per la contaminazione superficiale beta-gamma, questa si misura eseguendo degli smear-test, ovvero si prende uno speciale tessuto lo si passa sulla superficie da analizzare e poi si misura la radioattività del foglio. Sono stati misurati da 200 a 900 kBq per metro quadro in un raggio che va da 16 a 58 km dalla centrale. All'interno dei 20 km di raggio non è stata riscontrata alcuna contaminazione alfa, il che è un buon segno perché in genere sono alfa emettitori gli isotopi molto grossi come l'uranio, il plutonio ecc. il che prova che non c'è stato rilascio in atmosfera di questi elementi altamente radio-tossici.

Martedì 22 Marzo
Clicca per leggere gli aggiornamenti del 22 marzo

La sala di controllo

22/03/2011 - 7:00: Il primo aggiornamento ufficiale della giornata si basa sui comunicati stampa ufficiali di IAEA, aggiornamenti TEPCO, la tabella JAIF, il corrispondete report e le notizie di NHK a seguito delle conferenze stampa governative. Lo scopo della giornata è quello di ristabilire l'alimentazione elettrica. E' da qualche giorno ormai che sentiamo ripetere questa frase e purtroppo questo obiettivo non è ancora stato raggiunto. Probabilmente vi starete chiedendo se questo prolungarsi è normale o meno; purtroppo siamo troppo lontani dalla scena per giudicare, dobbiamo tenere in conto che anche ieri durante le operazioni, gli operai sono stati allontanati a causa del fumo dal reattore 3 e del vapore dal reattore 2.

Contaminanti in acqua
di mare in numero di volte
il limite legale

Il problema della contaminazione dell'acqua di mare viene confermato nuovamente, sia da IAEA sia dall'azienda elettrica. Per chi come Mario O. aveva chiesto come e dove questa fosse misurata, ci risponde direttamente TEPCO. Sono stati fatti campionamenti dell'acqua che dalla centrale torna al mare attraverso il canale di scarico. In condizioni di funzionamento normale questo canale deve portare acqua assolutamente pulita al mare, al più leggermente riscaldata rispetto alla temperatura dell'oceano. I valori di contaminazioni rivelati mostrano concentrazioni al di sopra dei limiti di legge per iodio e cesio, come vedete nello screenshot. Interessante notare che a seguito della comunicazione ufficiale dell'agenzia giapponese all'IAEA, quest'ultima ha deciso di eseguire misure indipendenti.
Tutto quanto detto fin qui può benissimo essere riassunto nella tabella qui sotto che potete cliccare per ingrandire.


Stato dei reattori alle 2:00 CET

Stato dei reattori alle 13:00 CET

22/03/2011 - 15:00: Non ci sono stati molti aggiornamenti, ma gli operatori della TEPCO hanno lavorato anche oggi molto intensamente sui due obiettivi primari: ridare corrente alla centrale, cosa che manca dal giorno del terremoto, e continuare ad aggiungere alle vasche del combustibile esausto dei reattori 3 e 4. Finalmente il reattore 2 è pronto per essere ri-alimentato con corrente di rete (fonte NHK) e poco fa è stato annunciato che è finalmente tornata la corrente nella sala di controllo dei reattori 3 e 4. In giornata è stata aggiunta acqua alle vasche secondo l'ormai consolidato schema di innaffiamento da terra con mezzi dell'esercito e dei vigili del fuoco. Veniamo ora a qualche brutta notizia. Sale la preoccupazione per il livello di contaminazione ambientale da iodio-131 e da cesio-137 sia sul terreno sia nell'acqua di mare. Questa preoccupazione non è solo legata al danno ambientale e alla salute della popolazione, ma anche allo stato del combustibile nel reattore. Si spera che nel momento che i sistemi vitali delle 4 unità torneranno in funzione si potrà avere una visione più chiara dello stato del nocciolo.

Mappa di ratei di dose

Il mare è stato contaminato dall'acqua utilizzata per il raffreddamento come provato dai campionamenti effettuati sia nel canale di scarico sia più a sud. Come giustamente mi faceva notare Mario O. oltre all'inquinamento radioattivo che potrebbe non essere così pericoloso per l'oceano, c'è da considerare anche l'inquinamento chimico che potrebbe essere ancora più rognoso. Per quanto riguarda la dose ambientale nei dintorni di Fukushima, la mappa qui a fianco non mostra nessuna rivoluzione, solo una lenta e continua tendenza a scendere che fa ben sperare. Uno scienziato giapponese intervistato a NHK ha affermato che questo abbassamento può essere spiegato con il decadimento dello iodio-131 rilasciato nei primissimi momenti dell'emergenza e che quindi non ci sarebbero stati ulteriori importanti rilasci. Non so valutare questa affermazione.

Valeriano (che ringrazio) ha postato nei commenti il link ad un modello francese basato sulle previsioni meteo di come la nube radioattiva si sia e si sta diffondendo nel mondo. Lo trovate sotto forma di video a questo link. Come potrete vedere tra ieri e oggi, l'eventuale nube dovrebbe fare la sua comparsa in Italia. Grazie alla grande facilità con cui si rivelano le radiazioni, saremo sicuramente in grado di rivelare il passaggio della nube, ma non c'è assolutamente nessuna ragione di preoccupazione. Sempre Valeriano, ha postato la mappa interattiva del sito della sorveglianza radiologica francese con le letture di dose ambientale. Nonostante la cartina sia della Francia, è presente anche la lettura della stazione di misura installata a Saluggia nella provincia di Vercelli. In questo momento segna 0.10 microSv/h perfettamente all'interno della misura standard che è di 0.096 microSv/h +/- 30%.

22/03/2011 - 18:00: Per chi fosse interessato è appena stato pubblicato su youtube il video della conferenza stampa di G. Andrew, special assistent a IAEA che si occupa dell'emergenza a Fukushima. Onestamente non dice nulla di nuovo o che già non sapevamo. Allo stato delle cose aggiunge che a partire da domani ci saranno due squadre di tecnici IAEA a fare campagne di misure di dose ambientale e contaminazione: una nei dintorni di Fukushima e l'altra a Tokyo. L'unico motivo che vede per mandare una squadra a fare misure a Tokyo dove il livello di radiazioni in questi giorni sta oscillando nella banda del background è quello di assicurare la popolazione della megalopoli e le delegazioni internazionali sulla completa assenza di pericolo. Vi confermo infatti la misura effettuata al laboratorio Riken dove lavora l'amico Paolo A., una decina di km a nord di Tokyo centro, è di 0.2 microSv/h (pdf) che va confrontata con il valore di background "normale" di 0.05 microSv/h in quell'area. Questo valore di dose non è assolutamente tale da giustificare l'evacuazione o lo spostamento delle ambasciate.

Se non ci sono riusciti i Giapponesi, chi può riuscirci?

Il vicepresidente della TEPCO si inchina
di fronte agli evacuati di Fukushima

Nell'immaginario collettivo, il Giapponese quadratico medio è visto come un velocissimo lavoratore, ligio al suo dovere, rispettoso della gerarchia, della patria e di tutti i suoi simili. Uno che non si sottrae al sacrificio, anche quello più alto e che addirittura ritiene maleducazione rispondere no ad una domanda. Non è solo una figura retorica, questo è lo spirito dei giapponesi, lo spirito che ha portato il manager della TEPCO che vedete nella foto inchinarsi davanti agli evacuati di Fukushima in segno di scuse. E' lo spirito che verosimilmente li porterà fuori da questa emergenza nucleare, che ancora resta grave, ma in cui, usando le parole di Edano, si comincia a vedere la luce alla fine del tunnel.

A non uscirne viva sarà la centrale di Fukushima, ma anche a livello mondiale, il nucleare che grazie alla necessità di ridurre i gas serra, stava vivendo un nuovo rinascimento, sta traballando scosso da questo terremoto. La domanda che tutti si fanno è: se non ci sono riusciti i Giapponesi, chi può riuscire nell'intento immane di costruire una centrale sicura? E non stiamo parlando solo dell'Italia dove, a molti, più che il nucleare fa paura il magna magna che i nostri politici sono soliti ricavare dalle grandi opere.
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Mercoledì 23 Marzo
Clicca per leggere gli aggiornamenti del 23 marzo

23/03/2011 - 7:00: Vediamo di fare il riassunto di quanto è successo nella notte in Italia che è gran parte della giornata in Giappone. L'avviso che la Tv non smette di ripetere è che il governo ha vietato l'esportazione di alcuni vegetali dalla regione di Fukushima e sconsiglia agli abitanti di alcune prefetture confinanti di consumarne a causa degli elevati livelli di contaminazione. E' stata trovata acqua contaminata con iodio radioattivo (210 Bq/l) anche a Tokyo e il governo ha imposto di evitare la preparazione di cibo per i bambini, latte in formula in particolare, con acqua del rubinetto. Il limite legale in Giappone per lo Iodio-131 è 100 Bq/l per bambini e 300 Bq/l per gli adulti.

Il comunicato stampa di IAEA emesso questa notte alle 2:10 ci fa una sorta di riassunto a coppie di reattori e in un certo senso si pone la stessa domanda che anche noi ci stiamo chiedendo: come mai stanno impiegando così a lungo per ricollegare la corrente elettrica? Una cosa che non avevamo considerato precedentemente sono le esplosioni che hanno colpito gli edifici, infatti queste possono aver distrutto o interrotto alcune linee elettriche che oltre ad impedire alla corrente di arrivare ovunque, possono essere la causa di indesiderati corto-circuiti.

Stato dei reattori alle 2:00 CET

Bello corposo è lo rapporto sulla situazione di JAIF accompagnato dalla tavola sinottica, dove però non si vedono molti cambiamenti se non appunto sulla questione dei contaminanti negli alimenti. Nel pomeriggio Giapponese (quindi mentre scriviamo questo aggiornamento) continueranno le operazione di innaffiamento da terra delle unità 3 mentre sono già terminate sull'unità 4. I tecnici inoltre si impegneranno nel controllare le pompe del reattore 3 in modo da poterle rifar partire in modo sicuro, visto che è tornata la luce in sala controllo. Preoccupa la situazione del nocciolo del reattore 1 la cui temperatura di 400 C ha superato il valore di disegno di 300 gradi, proprio per questo motivi si è aumentato il numero di linee da cui è iniettata acqua nel nocciolo. Il fatto che sappiamo la temperatura significa, come confermato nel rapporto, che questi strumenti nelle unità dalla 1 alla 3 sono finalmente stati riattivati.

Fonti giornalistiche (Reuters) affermano che due operai TEPCO sono rimasti feriti durante le operazioni di ripristino della corrente elettrica (conferma TEPCO) e anche che i lavori sull'unità 2 sono stati interrotti a causa dell'elevato livello di radiazioni. Non siamo riusciti a trovare altre conferme a quest'ultimo lancio di agenzia..