«

»

Mar 28 2011

Surîsul Fukushimei, sau cum NU funcționează centralele nucleare

Au trecut, deja, peste două săptămîni de la teribilul cutremur, plus inevitabilul tsunami, care au lovit coasta nord-estică a Japoniei. Iar situația de la centrala nucleară Fukushima – Daiichi se prezintă lejer mai nasol ca pe 11 martie. Ce s-a întîmplat, de fapt, acolo?

Păi, după ce ne-am lămurit cu felul în care atomii furnizează energie, ați văzut deja, aici, cum funcționează o centrală nucleară. Vă spuneam în ultima postare despre centrale că, pentru ca întreg balamucul să funcționeze, e nevoie de un moderator/răcitor. Și că, în centrale nucleare precum cea de la Fukushima, de tip BWR (Boiling Water Reactor), agentul moderator (apa) este, totodată, și mijlocul prin care căldura generată de combustibilul nuclear este transformată în forță motrice pentru punerea în mișcare a unor turbine conectate la generatoare electrice.

Ei bine, pentru ca sistemul să funcționeze constant și sigur, este nevoie ca niște pompe să, well, pompeze apă rece. În cel puțin două puncte (ca în imagine). În reactor niște apă se evaporă. Pune turbinele în mișcare, apoi este recondensată și își reia ciclul prin camera de reacție. În al doilea rînd, pentru ca vaporii de apă care au mișcat turbina să condenseze, e nevoie de alte pompe care bagă apă rece în condensator.

Și aici a apărut problema. Vineri, 11 martie, dimineața, doar trei reactoare dintre cele șase de la Daiichi generau curent electric – reactoarele 1, 2 și 3. 4, 5 și 6 erau oprite, ceea ce înseamnă că barele de uraniu nu se aflau în camerele de reacție. Asta e vestea bună. Tot o veste bună a fost și faptul că, atunci cînd senzorii au detectat cutremurul, și primele trei reactoare au luat pauză. Adică “otrava neutronică” a urcat între barele de uraniu, oprind reacția în lanț.

În mod normal, la o oprire de genul ăsta, reacția în lanț încetează, dar barele de combustibil, evident, continuă să genereze căldură, pe baza reacțiilor din interior. Cu alte cuvinte, e nevoie de răcire în continuare, pînă cînd barele de uraniu “se sting”, adică ating un nivel al radioactivității suficient de redus ca să permită extragerea lor din reactor.

Tot în mod normal, adică în timp ce reactorul funcționează, energia necesară pentru activarea pompelor de apă e furnizată chiar de reactor. În caz de oprire, pompele sînt alimentate cu ajutorul unor generatoare Diesel. Ei bine, aici au apărut primele probleme la Fukushima: cînd tsunami-ul a lovit, pompele Diesel au cedat. Tot în mod normal, cînd pică astea, intervine o alimentare de la baterii și treaba merge mai departe. Încă nu e clar de ce, dar după ce a venit valul și s-au întrerupt pompele Diesel, și bateriile au cedat. Adică reactoarele au rămas fără răcire, toate sistemele de back-up dîndu-și duhul.

Ce se întîmplă într-o astfel de situație? Păi, în absența circulației apei în sistem, condensatorul nu mai funcționează și nu se livrează apă în reactor. Cea care exista deja acolo se evaporă de la temperatura mare, iar barele de uraniu rămîn tot mai mult pe uscat. În timp ce absența moderatorului (apei) face ca numărul de neutroni termalizați să scadă (deci scade și numărul de atomi care vor fisiona), lipsește și preluarea căldurii generate. Deci apare o altă reacție în lanț, sau mai degrabă un “runaway effect”, o scăpare de sub control: tot mai multă apă se evaporă, crește temperatura, barele de uraniu încep să se topească, crește reactivitatea lor, apare și riscul să topească/fisureze carcasa de oțel în care se întîmplă tot circul, se evaporă și mai multă apă etc.

Ei bine, exact asta s-a întîmplat la Fukushima, dar nu numai. A mai apărut o problemă: barele de uraniu folosite sînt păstrate în niște cuve de răcire, tot în cadrul construcției care găzduiește reactorul. Și barele astea au nevoie de răcire, deci de pompe. Nu la fel de tare ca răcirea reactorului, dar e nevoie să fie și ele acoperite cu apă, constant. Căzînd pompele, și barele astea au rămas pe uscat, au început să se încingă și să facă probleme, la rîndul lor.

Dar despre pasul următor (ce e cu aburul ăla de la știri și de ce crește radioactivitatea măsurată în afară) mai continuăm și mîine.

6 comments

1 ping

Skip to comment form

  1. Clement

    Super tare analogia cu “Surasul Hiroshimei” de Eugen Jebeleanu… :)

  2. Mostrofontz

    Sper sa ne lamuresti si cum e cu iodu’ ala radioactivu’, sa stim si noi… Ca la Cernobal io eram minor si mi-a dat pastila de iodura. Am si io doua chile de iodura de sodiu p-acilea pe la mine si ma gandeam sa fac si io un ban cinstit. Le portionez la 500 de miligrame si sa le dau cu 2 iepuroi portia. O fi scump?

  3. Tata Uraniu

    Vine și iodul, acușica. Da’ io zic că, la cîtă prostie și – implicit – panică se livrează populației, 2 iepuroi porția e ieftin ca braga. :D

  4. catalin

    Bine-ai revenit Tata! Eu am pus pariu ca te-o trimis astia corespondent la Fukushima.

    Auzi, e cumva posibil sa nu le fi explodat reactoarele? Ca prea e trasa toata povestea de par cu “s-au inregistrat 3 explozii dar situatia e sub control si nu sint scurgeri radioactive”. Mai raminea sa adauge ca exploziile fac parte din planul de urgenta si au fost de fapt controlate.

    1. Tata Uraniu

      Cătăline, reactoarele n-au explodat. Ce înțeleg eu, deocamdată, este că barele de uraniu s-au topit, cel puțin parțial, și se pare că au apărut fisuri în carcasele de oțel care încastrau reactoarele.
      be) chiar dacă ar fi explozii gen Cernobîl, nu se compară de nici o culoare cu o bombă atomică. Adică exploziile la reactoare sînt mai degrabă super-mega-dirty-bombs. Adică nu se ajunge la masă critică.
      Iar cel puțin una dintre explozii a fost provocată de o eliberare controlată de vapori, din ce-am văzut eu. Deci, haha, făcea parte din planul de urgență care a fost făcut pe loc, că la asta nu se gîndiseră încă.

  5. catalin

    Nu-i vorba de bomba atomica, ca e clar cu masa critica, e vorba de radiatii. Si la Cernobil tot vaporii de apa parca au explodat. Hmm, nu stiu ce eliberare controlata de vapori daca au aruncat in aer acoperisul si vreo doua zile au varsat apa din elicoptere (iti dai seama cu cita precizie a nimerit apa aia in reactor). De fiecare data cind vad pe la stiri ca vreun oficial japonez spune ca nivelul de radiatii nu e periculos, ma gindesc imediat ca de fapt au pierdut controlul reactoarelor si incearca o musamalizare. Doar radiatia nu se vede.

  1. Fukushima, we still have a problem | Science Friction

    […] trecut mai bine de o săptămînă de la ultima postare despre Fukushima, în care spuneam că “mai continuăm și mîine despre aburul care se vede la știri și […]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

:D :-) :( :o 8O :? 8) :lol: :x :P :oops: :cry: :evil: :twisted: :roll: :wink: :!: :?: :idea: :arrow: :| :mrgreen: