Stabilità del reattore 4 di Fukushima (aggiornato)

Post aggiornato con i risultati dei test di stabilità

Nell'aggiornamento dalla centrale di Fukushima Daiichi di questa settimana vorremmo presentare due aspetti interessanti. Il primo riguarda la trimestrale indagine di stabilità dell'edificio del reattore 4, in particolare della sua piscina per il combustibile esausto che sta avvenendo proprio in questi giorni e di cui dovremmo avere un rapporto completo intorno al 25 maggio prossimo. Uno studio simile era già stato effettuato nei mesi scorsi, ma ora è stato definito un protocollo completo circa cosa e come controllare.

Per verificare l'eventuale inclinazione dell'edificio causata o dal terremoto del marzo 2011 o, più probabilmente, dalle successive esplosioni, sono state messe a punto due tecniche differenti. La prima consiste nel misurare la distanza dal livello dell'acqua della piscina e della vasca del reattore (l'apertura circolare nello schema), rispetto al piano del pavimento. L'idea alla base è molto semplice: se il livello dell'acqua è alla stessa distanza dal pavimento nei quattro punti di misura, allora l'edificio è in squadra, altrimenti pende. La seconda tecnica invece si avvale di strumenti topografici e di riferimenti fissi posizionati sulle pareti esterne dell'edificio. Attraverso l'uso di una stazione totale è possibile ottenere le coordinate di questi punti, verificarne eventuali spostamenti e anche gli allineamenti.

Per la tenuta strutturale e la valutazione antisismica verranno valutate sia la presenza di crepe e fratture nelle pareti dell'edificio che andranno riparate se più grosse di 1 mm. Per quanto riguarda le pareti verranno effettuate anche indagini strumentali utilizzando uno sclerometro ovvero uno strumento in grado di effettuare indagini non distruttive sullo stato di conservazione delle pareti.

I risultati (aggiornamento)

Il 26 maggio TEPCO ha pubblicato un rapporto sulla stabilità dell'edificio numero 4, basandosi sui parametri di cui vi accennavamo sopra. Il documento integrale in lingua inglese è disponibile a questo indirizzo.

Nella tabella qui a lato vedete i risultati delle misure del livello dell'acqua, comparate a quelle effettuate precedentemente. Durante il sopralluogo di febbraio, la misura non era stata effettuata nella piscina del combustibile, ma solo sulla vasca del reattore (vedi foto in alto). I numeri rappresentano la distanza tra il livello dell'acqua e quello del pavimento, il fatto che cambino da un controllo al successivo è normale visto che la quantità di acqua cambia, la cosa importante è che i valori siano identici nella stessa colonna.

La seconda misurazione è invece stata fatta utilizzando una stazione totale, ovvero lo strumento anche utilizzato da geometri e cartografi per le misurazioni di precisione sugli edifici. Infatti, il livello dell'acqua può non essere sufficiente come indicatore in quanto potrebbe esserci una deformazione angolare come quella rappresentata nello schemino qui a lato. Sulle pareti occidentali e meridionali sono stati affissi due serie di punti di riferimento fissi di cui sono state misurate le coordinate e calcolato lo spostamento orizzontale.

Nell'immagine qui sopra vedete sia il posizionamento dei riferimenti sia gli esiti delle misure. Per i riferimenti sulle pareti a sud sono stati applicati tre punti allineati in corrispondenza del piano terreno, del terzo piano e del quinto. Per la parete occidentale, visto che il pannello in corrispondenza del quinto piano è mancante, sono stati applicati solo due punti di misura. La rappresentazione nello schema non è in scala, infatti la distanza verticale tra due punti è di circa 13 metri, mentre le distanze orizzontali, quelle che rappresentano le effettive inclinazioni, sono in millimetri. Il parametro utilizzato come indicatore è la pendenza ovvero il rapporto tra la distanza orizzontale e quella verticale. La situazione peggiore è quella registrata sulla parete occidentale denominata West 2, dove lo spostamento orizzontale è di 33 millimetri corrispondenti ad una pendenza di circa 1/390. Il manuale di costruzioni antisismiche prevede come pendenza massima 1/200, quindi 1/390 è ancora sicuro, ma molto più vicino al limite degli altri punti.

Vale la pena ricordare che la piscina con il combustibile esausto si trova in corrispondenza delle due serie di punti di misura a sud, mentre una possibile spiegazione della situazione del punto West 2 è che proprio dietro a quei pannelli c'è il vano per il grosso montacarichi, quindi è spazio vuoto. Questa ipotesi è anche confermata da un'altra serie di misure che non erano previste e che ha confermato come tutta la parete occidentale abbia una deformazione proprio in prossimità dello spazio cavo per poter sollevare i carichi pesanti e per l'ascensore di servizio.

La terza parte del sopralluogo richiedeva l'ispezione visiva alla ricerca di crepe nei muri principali della piscina e della vasca. Nessuna crepa più grossa di un millimetro è stata individuata e le misure non distruttive effettuate con il martello di Schmidtt hanno evidenziato una buona risposta delle pareti. I risultati delle misure sono riportati nella tabella per i punti principali. E' opportuno ricordare che le specifiche di progettazione dell'edificio richiedevano una risposta di almeno 20 N/mm2, ampiamente superata in tutti i punti di misura.

In conclusione, in base alle indagini svolte fino a questo punto, nonostante i vistosi danni alla struttura esterna, le parti importanti dell'edificio, in particolare la piscina del combustibile esausto, si trovano in una buona condizione di stabilità. A maggior protezione, da parecchi mesi la struttura portante della piscina è stata rinforzata. Servirà monitorare con attenzione lo sviluppo della deformazione della parete occidentale ed eventualmente progettarne la rimozione in fase di costruzione della "copertura" prima dell'inizio delle operazione di movimentazione del combustibile.

La copertura del fondale 

Il secondo aspetto di cui vogliamo occuparci nell'aggiornamento di questa settimana è la copertura del canale di fronte ai reattori dall'1 al 4 che è terminata lo scorso 16 maggio per iniziare a solidificare il canale di fronte agli altri 2 reattori. Ricordiamo che lo scopo di questo deposito è di evitare che il cesio e gli altri contaminanti radioattivi che si sono depositati sul fondo possano tornare a disperdersi in acqua.

La situazione dell'acqua

Concludiamo con la solita tabella contenente il sommario della situazione dell'acqua contaminata. Ricordiamo che anche questa settimana il sistema Kurion è rimasto spento per poter effettuare delle operazioni di miglioramento, in particolare l'installazione di nuove pompe in ridondanza.

	Settimana precedente	Previsione per questa settimana	Settimana presente	Previsione per la settimana successiva
Acqua nei reattori + turbine	80 000	80 400	80 200	79 400
Acqua nello stoccaggio	16 330	16 190	17 050	18 380
Totale	96 330	96 590	97 250	97 780

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