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17 luglio 2011

Prima milestone per il recupero di Fukushima


Sono passati 3 mesi esatti da quando TEPCO ha rilasciato la prima versione della cosiddetta roadmap, ovvero il piano di recupero della situazione di emergenza della centrale di Fukushima a seguito dal gigantesco terremoto / tsunami dell'11 marzo scorso.

Questo piano prevedeva due fasi successive, la prima delle quali doveva trovare compimento entro i primi tre mesi circa, e per questo motivo è importante allontanarsi un passo dalla gestione quotidiana dell'emergenza per vedere lo stato delle cose e se gli obiettivi della roadmap sono stati raggiunti o meno.

Per meglio visualizzare i progressi ottenuti partiamo dalla rappresentazione grafica della piano come ci era stata presentata esattamente un mese fa e che possiamo riassumere nei due schemi seguenti.


Gli schemi sono suddivisi in 5 grandi linee (orizzontali) ognuna delle quali si occupa di un aspetto specifico e tutte insieme concorrono all'ottenimento del grande obiettivo che è quello di permettere ai cittadini evacuati di tornare a vivere nelle loro case senza ulteriori problemi. 

Per ognuna delle linee di intervento vi riportiamo quanto è stato fatto fino ad oggi, così che vi possiate rendere conto dell'effettivo raggiungimento o meno dell'obiettivo. Inoltre vi elenchiamo cosa secondo noi ancora manca, quali sono i punti critici da dover affrontare e cosa si dovrà fare a partire da domani.


1. Raffreddamento di reattori e piscine

Raffreddamento con minima quantità di acqua. E' chiaramente la parte fondamentale di tutto il lavoro, raffreddare i reattori dall'1 al 3 è la prima cosa da affrontare se si vuole risolvere la questione. Viste le condizioni del vessel (il contenitore del nocciolo) e del contenimento primario, è impossibile far funzionare i sistemi progettati per il raffreddamento d'emergenza e si deve buttare acqua nel vessel e aspettare di recuperarla quando questa esce dalle varie perdite, portandosi con sé una non trascurabile contaminazione. 
Per questo motivo non si possono buttare enormi quantità d'acqua perché poi sarebbe impossibile recuperarla ed evitare che la contaminazione si sparga per l'ambiente e in particolare raggiunga il mare. Si parla quindi di un raffreddamento con la minore quantità possibile di acqua e possibilmente di riciclare l'acqua che fuoriesce dal reattore. Questo obiettivo è, almeno parzialmente raggiunto, grazie all'installazione del sistema di decontaminazione e ricircolo dell'acqua e all'individuazione della quantità minima necessaria per continuare a raffreddare i noccioli, ma senza creare più acqua contaminata di quella che si riesce a trattare.
  • Punti critici
    • Sostituire l'apparecchiature di fortuna con componenti affidabili perché questo impianto di raffreddamento deve operare almeno per altri 6 mesi prima di poter essere sostituito con qualcosa di più definitivo.
  • Problemi ancora da risolvere
    • Affidabilità del sistema di decontaminazione
    • Perdita di portata nel reattore 1
  • Cose viene dopo
    • Non appena il sistema di decontaminazione e ricircolo avrà raggiunto il livello di funzionamento previsto dal progetto, magari anche grazie a SARRY che verrà installato all'inizio di agosto, si potrà cominciare ad aumentare la portata dell'acqua un reattore alla volta per abbassarne ulteriormente la temperatura.
Iniezione di azoto. In tutti e tre i reattori che hanno combustibile nel nocciolo, viene iniettato azoto all'interno del contenimento primario. Questa misura serve per abbassare la probabilità che un'alta concentrazione di idrogeno possa portare ad altre esplosioni. L'obiettivo è raggiunto, ma ci sono degli aspetti da tenere in considerazione:
  • Punti critici
    • Ci si aspettava che la pressione del PCV aumentasse e che si potesse sospendere e riprendere l'iniezione di azoto ad intervalli regolare.
    • Questo comportamento potrebbe dipendere dal fatto che le guarnizioni che isolano il PCV non siano più a tenuta e dalle perdite l'azoto iniettato potrebbe spingere fuori i contaminanti volatili che vi si sono accumulati. Per questo motivo è necessario tenere controllata la radioattività nell'aria (come stanno facendo).
    • Affidabilità degli strumenti, infatti dopo aver sostituito alcuni strumenti di misura della pressione, i valori sembrano essere più ragionevoli. Questo significa che tutti gli strumenti a cui si ha accesso devono venire sostituiti.
Valutare la possibilità di sigillare il PCV. Il fatto che l'azoto esca dal PCV è sintomo che ci sono perdite e queste vanno sigillate se un domani nella seconda fase si vorrà allagare completamente il contenimento. Per quanto riguarda la ricerca di perdite, sappiamo che hanno fatto uno studio approfondito su come l'acqua si sposta da un edificio al vicino, ma questo non significa aver localizzato la perdita. Sappiamo che i robot continuano le loro perlustrazioni, ma non sappiamo quanto possano essere utili, perché per esempio nel reattore 1 la perdita è probabilmente nei piani interrati che sono al momento allagati.
  •  Cosa viene dopo
    • Il passo successivo è chiudere le falle ed eventualmente allagare il PCV. Il punto è molto critico e la sua realizzazione sarà tutt'altro che scontata.
    • Chiudere le falle potrebbe richiedere una forte esposizione alle radiazioni da parte del personale impiegato e l'uso di robot potrebbe non essere immediato.
    • Ci aspettiamo di ascoltare quali sono state le conclusioni di questa fase valutativa per capire se e come hanno intenzione di procedere.
Miglioramento delle condizioni di lavoro. L'obiettivo in questo caso è piuttosto vago, ma quello che è certo è dal punto di vista radiologico sono state allontanate diverse tonnellate di detriti fortemente radioattivi e la distribuzione della resina sintetica antidiffusione ha permesso un notevole abbassamento della concentrazione dei contaminanti volatili in aria. D'altro canto però, le condizioni meteo estive, caldo e umido, non giocano certo a favore di operai costretti a lavorare dentro a tute in Tyvek e con maschere pieno facciali.


Raffreddamento delle piscine. La roadmap parla di installare un sistema più affidabile per l'iniezione di acqua nelle piscine, cosa che è attualmente in funzione per la piscina 1 e la 4, ma pone con la stessa data di scadenza anche l'installazione degli scambiatori di calore e di sistemi per il ricircolo del refrigerante. Le piscine 2 e 3 sono attualmente raffreddate a dovere con questi scambiatori, per la piscina 4 tutto è pronto per iniziare le operazioni che dovrebbero avvenire nelle prossime settimane, mentre per la numero 1, lo scambiatore dovrebbe entrare in funzione all'inizio di agosto. Quindi tutto sommato potremmo dire che l'obiettivo è  raggiunto.
  • Punti critici
    • La temperatura della piscina numero 4 è sempre molto elevata, intorno ai 90 gradi centigradi e una buona parte d'acqua evapora trasportando via elementi radioattivi volatili.
    • La temperatura della piscina numero 1 non è misurata causa sensore rotto, varrebbe la pena di sostituirlo se possibile con uno funzionante. 
    • Nonostante lo stato delle barre di combustibile nelle piscine 1 e 4 non sembra essere particolarmente grave, siamo convinti che se fossero raffreddate si diminuirebbe ulteriormente l'emissione di contaminanti in atmosfera.
  • Cosa viene dopo
    • Innanzitutto installare scambiatori di calore anche per le restanti due piscine. 
    • Bisognerà cominciare a considerare come procedere per la rimozione delle barre, perché dubitiamo fortemente che il carroponte standard  possa ancora venire utilizzato. Inoltre bisognerà verificare che ci sia posto nella piscina comune e che sia possibile raggiungerla con il mezzo per il trasporto dei cask vista la grande quantità di tubazioni provvisorie che sono state stese.
    2. Diminuzione delle emissioni di radiazioni

    Altrettanto importate come stabilizzare il raffreddamento dei reattori, se si vuole riportare la popolazione evacuata alle proprie case è necessario ridurre le emissioni di contaminanti dalla centrale. In termini generali possiamo dire che l'obiettivo è stato raggiunto perché non si sono verificati grossi rilasci e la radioattività nelle vicinanze è andata diminuendo fino ad arrivare ad un livello stabile dovuto alla vita medio lunga degli isotopi del cesio.  Vediamo nel dettaglio le tre principali forme di emissione.

    Acqua contaminata accumulata. Ne abbiamo già parlato nel punto 1. Ci sono circa 120 mila tonnellate di acqua contaminata accumulata nella centrale, l'equivalente di oltre 50 piscine olimpioniche. Come prima cosa è necessario assicurare un sistema per lo stoccaggio di quest'acqua in modo da evitare che questa possa diffondersi nel mare, nel terreno e nella falda. Il sistema di decontaminazione e di ricircolo funziona bene dal punto di vista del fattore di decontaminazione. Era previsto un abbattimento del contenuto di radiocesio variabile da 10 a 100 mila volte, valore ampiamente ottenuto e quasi sempre superato (molto più vicino al milione che a 100 mila). Il sottosistema Kurion non funziona bene come dovrebbe e probabilmente verrà sostituito/affiancato da un altro sistema (SARRY - cfr aggiornamento 14 luglio) a partire dal mese di agosto. Il sottosistema Areva, dopo un inizio molto favorevole, ha presentato alcuni problemi di perdite legate, forse, ad una realizzazione un po' approssimativa delle condutture e dei raccordi. Per il momento il sistema riesce a produrre acqua trattata in quantità sufficienti per essere accumulata e iniettata nei reattori. Ogni settimana TEPCO ci presenta la situazione dettagliata di tutti i livelli d'acqua, da quelli nei reattori a quelli nelle varie cisterne di stoccaggio intermedio.
    • Punti critici
      • Rendere il sistema di decontaminazione più affidabile. Fino ad oggi il sistema di decontaminazione ha subito svariate interruzioni per cause molteplici, interrompendo l'importante compito di decontaminare l'acqua e svuotare gli accumuli. Durante la prima decade di settembre ci sarà uno stop di tutto il sistema di decontaminazione e speriamo che vengano adottate tutte le misure necessarie per rendere il sistema più affidabile.
      • Il sistema Kurion, stando alle specifiche di disegno, necessitava di un cambio cartucce mensile, invece è necessario sostituirle quasi giornalmente. Questo di fatto limita la portata massima dell'intero sistema, perché per qualche ora al giorno il sistema deve essere arrestato per permettere la sostituzione. L'utilizzo di SARRY dovrebbe di fatto eliminare questo problema.
    • Cosa viene dopo
      • Innanzitutto bisogna far partire il sistema di evaporazione. Quest'ultimo apparato agisce sull'acqua contenente sali concentrati e tramite evaporazione si ottiene altra acqua trattata da iniettare e un piccolo volume di sali contaminati da gestire.
      • Serve iniziare il trattamento dei fanghi prodotti dal processo di coagulazione (Areva), solidificarli e infustarli. A seconda del livello di radioattività, dovranno essere considerati come rifiuti di livello intermedio o di alto livello in base alla normativa IAEA e mandati ad un apposito sito di stoccaggio. 
      • Il sistema Kurion sta producendo molte più cartucce esauste del previsto e servirà segregarle e stoccarle debitamente, nella speranza che il sistema SARRY sia meno esoso in termini di rifiuti secondari.
      Contaminazione dell'acqua di mare e sotterranea. Il primo modo per evitare la contaminazione ulteriore dell'acqua di mare e quella della falda è di mettere al sicuro la grande quantità di acqua contaminata accumulata. Quindi se vogliamo l'obiettivo sarà pienamente raggiunto solo dopo che il sistema di decontaminazione/ricircolo avrà cominciato a lavorare a regime e in modo affidabile.
      I grossi rilasci in mare, due accidentali e uno volontario ma con acqua molto poco contaminata rispetto agli altri, sono un ricordo per fortuna del passato recente che però ha lasciato un segno che resterà a lungo. La catena alimentare marina sta assorbendo cesio e in alcuni casi di alghe anche accumulando il poco iodio rimasto e gli effetti si faranno sentire per parecchio tempo. Anche il suolo marino, dove si è depositato gran parte del cesio e dello stronzio resterà contaminato a lungo fin tanto che la normale sedimentazione non ricoprira lo strato attuale.
      Le misure effettuate nell'acqua del porto, nelle vicinanze della centrale e a 30 km della costa ci dicono che la contaminazione residua è ben contenuta all'interno del canale antistante i reattori dall'1 al 4 e già all'imboccatura del porto i livelli di contaminanti scendono sotto il livello di rivelabilità. Sono state installate diverse barriere mobili e anche alcune in cemento armato per separare i reattori dal canale. Sono attualmente in corso di installazione altre barriere per proteggere il lato sud del canale e verranno ultimate nei prossimi mesi.
      L'acqua sotterranea viene costantemente misurata da pozzetti situati nei pressi degli edifici turbine e tramite un pozzo molto profondo lato montagne (opposto al mare) come riferimento per la faglia. La cosa positiva è che si misura un livello di contaminazione non trascurabile solo nei pressi del reattore 2 e assolutamente nulla nel pozzo profondo.
      • Punti critici
        • Durante l'installazione di questa ulteriore protezione in mare è possibile che ci sia una ridistribuzione della contaminazione dal canale al porto e al mare aperto. Le stime dicono che i valori sono minimi e fino ad oggi non si è visto nessun peggioramento.
      • Cosa viene dopo
        • L'acqua contaminata sotterranea, specie quella nei pressi dell'unità 2 deve essere rimossa, pompata e mandata a decontaminare
        • Se il livello di contaminazione non dovesse scendere, allora sarà necessario intervenire e rinforzare le pareti per evitare ulteriori perdite. Anche in questo caso non sarà un'operazione facile e i tecnici si sono presi un po' di tempo per valutare come affrontare il problema.
      Contaminazione dell'aria e del terreno. Per questo aspetto direi che l'obiettivo è stato pienamente raggiunto. La resina sintetica antidiffusione è stata spruzzata su tutta la superficie della centrale e persino sugli edifici turbine e dei reattori.
      Parecchie tonnellate di calcinacci e frammenti di edifici sono state rimosse e accumulate in containers. 
      Per il reattore numero 1 è in corso di costruzione una copertura pre-fabbricata dotata di sistema di ventilazione che conterrà all'interno tutti i possibili contaminanti ancora emessi. Le misure di contaminazione dell'aria effettuate sopra i reattori mostrano valori più alti rispetto a quelli della centrale, ma non elevatissimi e la copertura potrebbe essere sufficiente per ridurre a zero ogni ulteriore emissione.
      Non sappiamo se attualmente siano in corso di preparazione coperture analoghe anche per gli altri tre reattori, o se prima preferiscano aspettare feedback dall'attuale costruzione in modo da apportare modifiche e miglioramenti.
      • Cosa viene dopo
        • In base ai risultati ottenuti e agli sviluppi della situazione dei reattori, si dovrà considerare l'eventualità di costruire un contenitore esterno ai reattori per garantirne la tenuta a lunga durata. Molto dipende da come si riuscirà a gestire il corio fuso e se ci saranno emissioni anche dopo l'installazione della copertura.
      3. Monitoraggio e decontaminazione ambientale. 

      Questo è un aspetto molto lungo e che richiederà un forte dispendio di forza lavoro per essere attuato. Il monitoraggio all'interno della centrale è stato sicuramente potenziato rispetto ai primi mesi. Recentemente è stata aggiornata la tabella della frequenza con cui le misure vengono effettuate a livello di contaminazione marina (vedi 6 luglio). Al di fuori della centrale è partita un'operazione di misure di contaminazione superficiale su tutta la prefettura di Fukushima in collaborazione con svariate università ed enti di ricerca.
      In particolare, nelle scuole di Fukushima sono stati rimossi i primi centimetri di terreno - che hanno accumulato la maggior quantità di radiocesio - in modo da abbattere sensibilmente la dose assorbita dai bambini. Un lavoro analogo dovrà essere effettuato anche in tutti gli altri posti con elevata contaminazione.
      • Cosa viene dopo
        • Dopo viene la fase più cruciale. Terminata la prima campagna di monitoraggio, bisognerà iniziare con la decontaminazione vera e propria in modo da poter restituire i territori alla popolazione. Non facciamoci illusioni, ci vorranno anni prima che tutto sia decontaminato. Si stanno sperimentando tecniche innovative tramite l'utilizzo di micro-organismi e più collaudate tramite piante di girasole. Speriamo portino presto dei risultati.
      4. Contromisure contro le scosse di assestamento.

      E anche di nuovi possibili tsunami, aggiugeremmo. Anche in questo caso l'obiettivo è raggiunto. Sono state assicurate fonti di energia esterna in ridondanza e preparati generatori diesel in caso di blackout. Sono state installate paratie temporanee in sabbia per evitare allagamenti legati ad onde anomale. Impressionante lavoro per la piscina del reattore 4 che era pericolosamente in bilico visto i danni strutturali subiti dall'edificio. I piani inferiori della piscina sono stati puntellati in modo da sorreggerla con tutto il peso del combustibile esausto ed è in corso la gittata di cemento che renderà definitivo questo rafforzamento. Non è propriamente contro le scosse di assestamento, ma riguarda il rafforzamento delle strutture contro gli agenti atmosferici, la notizia di oggi circa un nuovo tetto per l'edificio turbine numero 3.
      • Cosa viene dopo
        • Come vedete nello schema, il prossimo passo è capire se anche altri edifici / strutture necessitano di rafforzamenti. In tal caso è necessario pianificarli in modo da non creare conflitti con altre operazioni importanti come l'installazione delle coperture esterne.
      5. Miglioramento delle condizioni di lavoro

      E' un tema molto delicato, perché qualche migliaio di persone sta dando veramente tutto per poter portare la situazione sottocontrollo. A parte l'esposizione alle radiazioni e alle condizioni climatiche che rendono durissimo lavorare all'esterno, c'è anche una forte componente psicologica che riempie di stress le giornate lavorative. Durante i primi periodi, i lavoratori erano veramente relegati a condizioni misere, ora decisamente migliorate grazie all'installazione di strutture adeguate e mini alloggi. Altro aspetto importante è stata l'installazione di alcune macchine (WBC) per la misura della contaminazione interna al J Village (dove risiedono i lavoratori) in modo da poter tenere controllato questo aspetto che tanto ha influito nell'esposizione dei lavoratori.
      Si può e si deve sempre puntare a migliorare le condizioni di lavoro, specie per questi eroi, ma direi che questo obiettivo è raggiunto e anche parte di quanto previsto per la seconda fase.

      La voce di TEPCO

      Quanto avete letto fino a qui, sono le nostre valutazioni sullo stato della situazione in base alle informazioni che riceviamo dalla centrale. In data 19 luglio, TEPCO ha presentato un sommario dello stato delle cose e come intende proseguire verso il secondo step. All'interno di questo documento in inglese trovate la voce di TEPCO circa la situazione attuale.

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      8 commenti:

      1. AnonimaFrancese18 luglio 2011 09:32

        Ora capisco toto la nottata!!!!!!!!!!!!  un gran lavoro! bravo e grazie.........................!

        RispondiElimina
      2. Lavoro notevole e impeccabile!

        RispondiElimina
      3. scusate ma volevo chiedervi se ci sono problemi di contaminazione per i componenti eletronici che acquistiamo 
        pc telefonini e simili?

        Scusate ma son preoccupato 

        RispondiElimina
      4. Ciao Roby, non mi preoccuperei troppo. La contaminazione che adesso affligge i vegetali e più in generale gli alimenti, non proviene direttamente dalla ricaduta di materiale radioattivo, ma piuttosto da quello che è già caduto tra marzo e aprile e le piante stanno risucchiando dal terreno.

        Quindi i componenti elettronici (intensi i chip) sono prodotti in ambienti completamente puliti, altrimenti non funzionerebbero. Le carcasse esterne difficilmente possono aver inglobato cesio e lo stesso dicasi per gli imballaggi a meno che questi fossero all'aperto tra marzo e aprile appunto.

        A questo devi aggiungere anche i controlli che vengono effettuati su base campionaria all'ingresso in Europa e su base volontaria all'uscita dal Giappone per merce che non sia bene alimentare.

        RispondiElimina
      5. Roby, in fondo a questa pagina http://ec.europa.eu/energy/nuclear/radiation_protection/fukushima_en.htm trovi le direttive in materia di controlli alimentari e non a seguito dell'incidente di Fukushima

        RispondiElimina
      6. Oh!  questo sì che si chiama fare il punto sullo stato dell'impianto! 
        Preciso, chiarissimo ed esauriente.

        RispondiElimina
      7. Grazie a tutti. In effetti ho impiegato un po' di tempo per passare tutti i punti del piano e alcuni onestamente in modo piuttosto superficiale.

        Ho appena letto che TEPCO presenterà oggi un piano aggiornato, più che negli obiettivi, nelle modalità Staremo a vedere.

        RispondiElimina

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