Criticità accidentale e perdita d'acqua

Disclaimer: questo post contiene quasi esclusivamente mie personali opinioni sulla situazione a Fukushima. Per le notizie, i fatti e i dati, quelli ufficiali, dovete riferirvi a quest'altro post. 

Sembrava una domenica tranquilla, senza troppe evoluzioni e invece no. Ieri era arrivata da Fukushima quella che sembrava essere una buona notizia: da una crepa in un tombino al termine di una galleria tecnica era stata trovata una perdita d'acqua. I tecnici hanno dichiarato di volerla tappare con una gettata di cemento. Più tardi scopriamo che il cemento non tiene e che stanno sperimentando un polimero sintetico. Alla Tv ci mostrano questo filler e apertamente dichiarano che è molto simile all'assorbente dei pannolini. Poi però ci mostrano (foto a lato) l'entità della perdita. Stimano si tratti di qualcosa tipo 2 litri al secondo che sono equivalenti ad oltre 7 tonnellate in un ora.

Viste le dimensioni non si può, a parer mio, tappare il buco a valle, perché l'acqua ricomincerà ad uscire più a monte. Allora la domanda vera è: da dove arriva quest'acqua? Ci sono tanti indizi, ma purtroppo ancora nessuna prova:

• C'è acqua nel tombino e nelle gallerie tecniche che vanno ai locali turbine del reattore 2. 
• C'è acqua nelle cantine del locale turbine ed è radioattiva come pochi. 
• C'è stata un'esplosione che ha probabilmente danneggiato la vasca di soppressione del reattore 2. 
• Lo strumento che misura la pressione su questa vasca legge 0 che significa o che lo strumento è rotto o che la vasca si trova a pressione atmosferica. 

Perché non c'è una prova? Perché non vanno a vedere se questa vasca è bucata e l'acqua che è stata in contatto con le barre di combustibile danneggiate sta uscendo diretta verso il mare? Perché la dose lì è un inferno.

Adesso vi starete chiedendo, cosa si può fare? Onestamente, non lo so. Se la mia ipotesi sulla provenienza dell'acqua è corretta, allora se si vuole interrompere la perdita è necessario smettere di iniettare acqua, ma questo sappiamo che significa lasciar fondere il nocciolo. E' un dilemma a cui in questo momento e viste le mie scarse competenze non so rispondere. Sappiamo che la gravità di una fusione totale dipende dalla tenuta dei sistemi di contenimento, ma non sappiamo quanto questi abbiamo resistito o quali danni abbiano subito dal terremoto, lo tsunami e le esplosioni.

La criticità accidentale

Questa mattina qualcuno nei commenti del post di aggiornamenti ventilava l'ipotesi che la reazione a catena fosse ancora in corso nel reattore 1. In particolare riportava un articolo in inglese circa la produzione di cloro 38, un isotopo che si produce per cattura di un neutrone a partire dal cloro 37 (Cl) che è l'isotopo stabile insieme al 35. Il cloro è al momento vicino al nocciolo perché insieme al sodio (Na) forma il sale dell'acqua di mare. Avevo già letto questa storia del cloro e la questione non mi tornava. Se c'è Cl-38 ci deve essere anche Na-24 prodotto dalla cattura di un neutrone da parte del sodio-23 che è quello stabile. E poi onestamente non ricordavo questa misura di cloro, quindi non ci ho dato peso.

Prima di continuare con la discussione, è forse buona cosa prendere visione del breve filmato che segue.

Newly released TEPCO data provides evidence of periodic chain reaction at Fukushima Unit 1 from Fairewinds Associates on Vimeo.

E' in inglese, ma molto facile. A beneficio di coloro che non lo capiscono riporto un breve sommario. 

Arnei Gundersen presenta la possibilità che nel reattore 1 avvengano criticità (ovvero la reazione a catena riparte) cicliche producendo flussi di neutroni che potrebbero aver creato il cloro-38, altri prodotti di fissione, tra cui altro iodio - che in quel reattore è alto circa dieci volte di più rispetto agli altri - e anche altri isotopi a vita breve, come il Tellurio in quella tabella che anche noi abbiamo pubblicato (ed io non ho analizzato perché troppo stanco!). A questo si deve aggiungere il fatto che sono stati rivelati (stando a Kyodo) per 13 volte emissioni di neutroni. Cosa produce una criticità accidentale? Ulteriore calore, altri isotopi e altre radiazioni, in particolare neutroni che sono difficili da rivelare e a cui gli operatori sono inconsapevolmente esposti. Conclusione, suggerisce di iniettare boro nell'acqua per essere sicuri che la reazioni si fermi.

Il discorso mi sembra più o meno corretto, ben articolato e non gridato, cosa che gli conferisce un ulteriore livello di credibilità. Sono d'accordo che una criticità accidentale è un rischio sempre in agguato in caso di una fusione del nocciolo. La presenza del tellurio non è facile da spiegare se non attraverso una reazione a catena vista la sua brevissima vita (poco più di un'ora).

Ci sono dei punti che mi piacerebbe chiarire.

• Perché c'è il cloro-38 e non il sodio-24? Domani mattina, appena arrivo in ufficio apro la tavola dei radioisotopi e confronto le sezioni d'urto, ovvero la probabilità che questa mutazione avvenga. Potrebbe essere che il sodio non cattura neutroni o molto meno che il cloro. Domani mattina aggiorno questa domanda. Potrebbe anche essere che semplicemente non hanno cercato il sodio nello spettro gamma dell'acqua contaminata, ma allora perché cercare il cloro? Domani verifico anche che non ci sia un'altra via di produzione del Cl-38, magari attraverso una catena di decadimenti.
  
  • Grazie a Stefano, abbiamo trovato le sezioni d'urto ovvero la probabilità che a causa di un neutrone un nucleo di sodio 23 si trasformi in Na-23 e un Cl-37 in Cl-38. Quella del sodio è circa il doppio. Quindi ci serve anche il sodio per poter fare per bene i conti.
• I neutroni sono difficili da misurare, è vero. Ma non impossibili. Il funzionamento del reattore è basato sulla conoscenza del numero di neutroni nel nocciolo attraverso dei rivelatori appositi. Domanda: questi rivelatori sono accessibili ancora o guasti? Altrimenti basterebbe guardarli per capire se riparte la reazione.
• Quando il reattore è a pieno carico, il nocciolo è letteralmente pieno di neutroni. Tutto intorno al nucleo ci sono delle specie di specchi per neutroni per farli tornare indietro a mantenere la reazione a catena. Il fatto che ci sia intensa attività neutronica al di fuori del reattore è proprio un brutto segno. Le stazioni perimetrali della centrale dovrebbero essere in grado di misurare anche i neutroni. Adesso che sono tornate in funzione, sarebbe bello monitorarle.
• L'aggiunta di acido borico all'acqua è una procedura standard durante la fase di cooling-down. Sarebbe bello sapere se è messa in pratica. Non sento più nominare il boro da parecchi giorni ormai. 
• TEPCO sembra non essere sicura della misura del tellurio. Questo è un altro elemento che potrebbe venire a mancare alla tesi della criticità. 

Per il reattore in sé la criticità non è un gran problema. E' costruito per essere critico! Ma concordo con Gundersen che sarebbe meglio stare ai primi danni e aggiungere boro, monitorare le dosi neutroniche e infine, possibilmente dotare ogni squadra al lavoro di un rivelatore di neutroni portatile. Esistono, ve lo posso assicurare. 



Disclaimer: questo post contiene quasi esclusivamente mie personali opinioni sulla situazione a Fukushima. Per le notizie, i fatti e i dati, quelli ufficiali, dovete riferirvi a quest'altro post.