Verso il cold-shutdown

Come abbiamo avuto modo già più volte di ricordare, il cold shutdown è uno stato del reattore in cui non ci sono più reazioni di fissione autosostenute e il calore residuo di decadimento è efficacemente rimosso pertanto la temperatura del nocciolo è al di sotto dei 100 gradi.  Nel caso dei reattori di Fukushima Daiichi, a causa dei loro danni, alla definizione normale è stato aggiunta la richiesta di abbattere le nuove emissioni di contaminanti.

In condizioni normali per ottenere una buona stima della temperatura del nocciolo si misura la temperatura dell'acqua in uscita dal sistema a circuito chiuso di raffreddamento. Per i tre reattori di Fukushima, purtroppo, il raffreddamento è ancora del tipo feed & bleed, ovvero acqua fredda viene buttata nel nocciolo per poi fuoriuscire o in forma liquida o come vapore attraverso delle perdite. Non c'è modo di misurare la temperatura dell'acqua in uscita, o meglio non quella appena uscita, e la miglior stima della temperatura del nocciolo ci viene fornita dai sensori di temperatura applicati sulla parete esterna del contenitore di pressione (RPV).

Le temperature degli RPV sono ormai tutte ben al di sotto dei 100 gradi, l'unico che ancora rimane un po' alto è il reattore 2 dove la differenza tra la parte alta e quella alta è ancora di una decina di gradi circa, anche se negli ultimi giorni la differenza è andata diminuendo anche grazie all'aumento di portata del raffreddamento nel CS. In questo momento il reattore 2 è quello che viene raffreddato con la maggior quantità di acqua (10.8 m3/h), mentre a questo link potete confrontare le portate di tutti e tre i reattori.

Emissione di contaminanti

Il discorso si complica ulteriormente quando si devono valutare le emissioni di nuovi contaminanti. Innanzitutto perché si deve riuscire a distingue il contributo dei contaminanti già emessi da quelli nuovi e perché la superficie da monitorare è talmente vasta da rendere il compito ancora più difficile. Nella foto qui a destra vedete il reattore 1 con la sua copertura oramai terminata e la gru che sostiene quel cappuccio utilizzato per la misura delle emissioni. Confrontato con le dimensioni del reattore, la tenda di misurazione sembra molto piccola, ma se guardate questa immagine, potete valutarne le dimensioni comparandole con quella degli uomini che vi lavorano.

Nella seconda foto vedete l'installazione del tetto del reattore 1. Quando la copertura sarà terminata le emissioni dovrebbero diminuire drasticamente.

Misure di contaminanti nelle parti alte dei reattori sono periodicamente effettuate; per le unità 1 e 3 vengono eseguite alcune misure nella superficie scoperchiata dell'edificio del reattore, mentre per la numero 2 si misurano i contaminanti in aria al pannello laterale rimosso all'altezza del quinto piano. In questi video, potete vedere cosa si vede dalle posizioni di misura nel reattore 2 e nel reattore 3.

Andiamo a vedere i risultati delle misure di contaminanti per tutti e tre i reattori nelle tabelle qui sotto.

I dati non sono propriamente comparabili direttamente perché sono leggermente differenti le condizioni di misura, ma combinate con la direzione e l'intensità del vento è possibile calcolare le nuove emissioni di contaminanti. Il messaggio generale è che l'aria sopra i reattori è si contaminata ma i livelli non sono altissimi, come potete facilmente vedere dal fatto che la somma degli scaling factor non è mai superiore a 1.

Notizia dell'ultim'ora è che TEPCO sarebbe riuscita ad individuare un sistema per sostituire l'idrogeno contenuto in alcune tubazioni del reattore 1 con azoto, in modo da poter continuare con l'installazione del sistema di filtraggio del gas contenuto nel contenimento primario.  Avevamo già descritto questa procedura in precedenza, ma la presenza di idrogeno nelle tubazioni aveva arrestato gli sviluppi per evitare che incendi o esplosioni.

Non solo aria, ma anche mare

Se da una parte l'acqua che entra nei reattori e si contamina, ri-esce all'esterno sotto forma di vapore, dall'altra, forse la frazione maggiore, esce in forma liquida accumulandosi negli interrati dei reattori e degli edifici turbine. Fin tanto che quest'acqua è confinata all'interno di questi o di altri contenitori a tenuta stagna, non ci sono grossi rischi di ulteriore contaminazione, ma abbiamo già visto nel passato come l'acqua sia riuscita a trovare la sua strada verso il mare riversandovi una grande quantità di contaminanti.

Nella foto di apertura vedete il lato a sud del canale dove sono stati ultimati di recente i lavori di installazione di fogli di acciaio arrotolato a contenimento dell'acqua contenuta all'interno del canale. Nella grafica qui sotto vedete gli andamenti degli ultimi due mesi della contaminazione dell'acqua del canale misurata in 11 punti differenti.

L'acqua del canale viene fatta passare attraverso dei filtri a zeolite, ma gli effetti non sono particolarmente evidenti. A parte le forti oscillazioni tra una misurazione e l'altra, i valori presentano una tendenza a diminuire da imputarsi agli effetti dei filtri, alla deposizione sul fondo e a possibili perdite verso il mare aperto. La situazione peggiore è quella che si registra all'interno della barriera del reattore 3 (terzo punto rosso a partire da sinistra) dove la somma di cesio-134 e 137 si assesta intorno a 2000 Bq ogni litro d'acqua. Questo valore potete confrontarlo con quello dell'acqua contaminata che dagli interrati viene pompata al sistema di decontaminazione: l'acqua altamente contaminata è circa un milione di volte più contaminata. Questo significa che al momento se ci sono perdite dagli interrati verso il mare, sono molto piccole. Ancora per confronto, l'acqua in uscita da SARRY è meno contaminata di quella del canale di fronte al reattore 3.

La decontaminazione dell'acqua

Un rapido sguardo alla situazione dell'acqua contaminata e dell'impianto di decontaminazione. Questa settimana, dopo le conseguenze del ciclone Roke, la quantità complessiva dell'acqua accumulata è tornata a scendere (-4700 metri cubi). Vi riportiamo lo schema del sistema con i vari livelli come referenza.

Altra notizia sempre correlata con l'acqua, ma decisamente meno contaminata, si riferisce a quella che è stata pompata dai locali interrati delle unità 5 e 6 e che è per lo più composta da acqua di mare entrata con lo tsunami e di acqua piovana infiltrata. Questa acqua solo leggermente contaminata a causa del fall-out è stata immagazzinata in cisterne e sulla megafloat. Con l'installazione di ulteriori sistemi ad osmosi inversa in settembre, quest'acqua è stata completamente purificata come vedete nella tabella qui a fianco e quindi utilizzata per innaffiare il bosco e le piante appena tagliate dalla centrale per prevenire incendi. Come vedete i valori sono almeno un ordine di grandezza più bassi rispetto ai limiti previsti dalla legge per le acque nelle zone di balneazione. TEPCO ha preferito scaricare quest'acqua piuttosto che utilizzarla per il raffreddamento dei reattori perché al momento le cisterne di accumulo sono già sufficientemente cariche.



Le note in piccolo
clicca qui per leggere la lista completa con gli avvenimenti

28/9/2011

• Provate le nuove condotto di acqua per il raffreddamento d'emergenza dei reattori dall'1 al 3. Ok. (fonte)
• Situazione idrogeno nel reattore 1. Due PDF non troppo chiari per la verità. (uno e due)

29/9/2011

• Ottimi fattori di decontaminazione di SARRY, buoni quelli di Kurion+Areva.
• Terminato il lavoro di installazione dei tubi di acciaio nel lato sud del canale. Foto di apertura. 
• Valori delle accelerazioni sismiche registrate ai reattori. Interessante.
• Interruzione di un paio d'ore del sistema ad osmosi inversa causa perdita di una flangia.
• Analisi complete, dettagliate e definitive di tutti i radionuclidi trovati nell'aria di Fukushima Daiichi dal 16/7 al 31/8. Nello stesso periodo anche i risultati per l'acqua di mare. 

30/9/2011

• Alle 14 circa (JST) si è fermata una pompa per il sistema di rimozione cesio. (fonte). Il sistema è ripartito poche ore dopo (17:30) grazie ad una pompa di riserva. Le cause del sovraccarico della pompa sono ancora sotto indagine. (fonte)
• Disponibili le dosi interne + esterne del personale della centrale dal mese di marzo a fine agosto. 
• Sospeso per qualche ora il raffreddamento della piscina 3 per connessione di un nuovo pannello di controllo. Già ripartito. (fonte)

1/10/2011

• Disponibili alcune mappe di contaminazione al suolo delle prefetture di Chiba, Gunma e Saitama. Pubblicate su FB.
• Alcune interessanti fotografie dalla centrale in particolare l'edificio dove sono temporaneamente stoccate le macerie raccolte.

4/10/2011

• Nel pomeriggio aumentata la portata del CS del reattore 2 a 7 m3/h (dai precedenti 6). La temperatura è nella parte bassa è 95 gradi e 86.3 in quella alta. Vedremo l'effetto.

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