En fin... hoy me he decidido a terminar de entender que carajos pasaba con la central nuclear de japon... Me han llegado muchos mails (muchos explicativos y otros un poco menos), sobre que carajo está pasando y puede pasar... despues de desbrozar estas son algunas de las conclusiones...
1) los reactores estan apagados, esto quiere decir que las barras de control (que secuestran los neutrones), estan absorbiendo los neutrones y no se están produciendo fision de los nucleos. De esto no sé mucho mas pues son cuestiones del nucleo... y de eso no me entero...
2) El tema es que a pesar de estar las barras de combustible "apagadas" el sistema tiene cierta inercia seguramente parte será nuclear (de la cual no me entero) y otra simplemente de los materiales calientes... lo que hace que necesite refrigeración constante. En
este link hacen mención a un "
decay heat", calor por decaimiento..., cito textualmente:
"When the reactor is shutdown, the core will still continue to generate decay heat. The heat is removed by bypassing the turbine and dumping the steam directly to the condenser. The shutdown cooling mode of the residual heat removal (RHR) system is used to complete the cooldown process when pressure decreases to approximately 50 psig. Water is pumped from the reactor recirculation loop through a heat exchanger and back to the reactor via the recirculation loop."
Esto es lo que ocurriría normalmente cuando se apaga la planta (se bypasea la turbina de vapor y se manda el vapor al condensador), ahora en el caso de apagados de emergencia, aparecen otros sistemas un poco mas sofisticados... En el caso de la planta de Japón, que es de manufactura de General Electrics el tipo de reactor es del tipo
boiling water reactor (BWR), Mark I por lo que leí todos estos sistemas implican hacer una recirculación de agua.
3) Al ser un reactor del tipo BWR, se requiere que las barras de combustible deban ser mantenidas bajo agua, pues al vaporizar agua se enfrían. El tema es que están hechas (cubiertas?) de zirconio (seguramente porque es MUY buen conductor), este
Zr al estar muy caliente y en una atmósfera que tiene en ppio solo agua
se puede oxidar dando ZrO2 y liberando hidrógeno. Entiendo que la reaccion que se debería estar dando es algo parecida a: Zr + 2H2O --> ZrO2 +2H2. De ahí la formación de hidrógeno de la que todo el mundo habla.
4) Ahora viene la parte entretenida... como se libera vapor de agua normalmente, los reactores tienen diversos sistema de control de presión. Ojo!! justamente para eso se hacen los reactores,
generan vapor que luego se expande en una turbina (hay gente que no entiende ni siquiera como funcionan!). Desde ya hace mucho tiempo se sabe que estos sistemas de control de presión
no son lo mejor que puede suceder..., y por ello se han ido cambiando y las nuevas centrales han ido teniendo en cuenta estas recomendaciones... La de Japón no y su diseño se mantuvo, seguramente con un montón de parches para mejor, pero es una central viejita de los años 70s, esto no quiere decir que haya estado descuidada ni nada por el estilo, sino que el sistema ya se sabía que tenía problemas.
4.1) Dentro del reactor donde el H2 se produce la atmósfera es reductiva, no hay oxígeno presente (sino todas las barras ya se hubiesen oxidado) y los problemas de corrosión serian increíbles. Por lo tanto ese H2 dentro del reactor no genera problemas, "salvo incrementar la presión", algo que se debe controlar para que esté dentro de los limites de diseño, pero el H2 no puede "explotar" dentro del nucleo del reactor donde están las barras.
4.2) Este incremento de presión se debe a los dos gases que estan formándose, i.e. vapor de agua y H2. En condiciones normales el vapor de agua que se genera por el enfriamiento de las barras se hace burbujear en unos piletones de agua (o en el condensador), como ese agua está mas fria, el vapor se condensa, y la presión se mantendría simplemente haciendo recircular agua de nuevo y vaporizándola hasta que se enfríe el reactor. Ahora cuando el hidrógeno se hace burbujear en esos piletones pasa directo... pues es un gas que se condensa cerca del cero absoluto. Lo maximo que pueden hacer esas piletas con el H2 es absorverlo parcialmente (y supongo que la cte de henry de ese gas será bastante chica), en sintesis hago la suposición que la mayoría del H2 producido pasa esas piletas de enfriamiento.
4.3) La atmósfera en esas piletas no es reductiva... sino que ahi si puede haber O2... y de ahí las explosiones de los reactores. El hidrógeno quema muy bien, y explota aún mejor!, de ahi que las explosiones no jodan el nucleo del reactor, pues en ppio son por fuera y la presión que el reactor puede aguantar supongo que es mayor...
5) Ahora bien... porqué sucedió todo lo anterior si los sistemas estaban diseñados para que esto no ocurra... Todos los circuitos anteriores necesitan de recirculacion de agua... las bombas para que esto suceda (con muy buen criterio) son alimentadas con electricidad de la red o con backups (si esto no fuera así las plantas no podrían encenderse!), y al cortarse el suministro de la red no funcionaron. Asimismo tambien poseen generadores diesel, los cuales tampoco arrancaron... esta condición se conoce como "black out" (Loss of onsite and offsite power), y es uno de los peores escenarios... y es el que ha ocurrido... cito textualmente desde este
link:
"...the type of accident that is occurring in Japan is known as a station blackout. It means loss of off-site AC power and then a subsequent failure of emergency power on-site. It is considered to be extremely unlikely, but the station blackout has been one of the great concerns for decades.", además sigue diciendo: "The probability of this occurring is hard to calculate, primarily because of the possibility of what are called common-cause accidents, where the loss of off-site power and of on-site power are caused by the same thing. In this case it was the earthquake and tsunami. So we're in uncharted territory, we're in a land where probability says we shouldn't be. And we're hoping that all of the barriers to release of radioactivity will not fail."
6) ya para cerrar el blog... uno puede "expect the best but plan for the worst", como dicen los gringos... y eso es lo único que le queda al pueblo japonés en este momento... esta tragedia muestra las grandes deficiencias que tiene que remediar la tecnología nuclear..., siendo yo un defensor de esta tecnología... y en este sentido:
6.1) hay que pensar en que a esa centralita que debe tener sus 40 años, le han hecho temblar los pies con un temblor de grado 9, y que despues una ola de mar, de decenas de metros, le ha pasado por encima... Aún así sigue en pie, y el reactor con todo su material radiactivo sigue dentro... yo ya a eso lo veo como una cuestión de ciencia ficción y una gran proeza de la ciencia y tecnica nuclear... incluso en esta situación parte del equipamiento se puede usar y lo estan haciendo... claro... hubiese sido mucho mejor, que ahora despues de pasado el temblor no fuese necesario preocuparse por lo que sucede en ella y la gente solo se preocupase por las victimas y los daños materiales..., pero a la energía nuclear siempre se la mide con otra regla... hay toda una refinería destruida y nadie habla de los vertidos de petroleo de ahi... en fin...
6.2) me parece que los esfuerzos actuales deberían enfocarse en diseñar y construir nuevas centrales con diseños intrínsecamente mas seguros y no en extender la vida útil de las actuales con parches. Queda pendiente el tema de los residuos... pero como nadie se preocupa del CO2, porqué nos rasgamos las vestiduras con los residuos nucleares??... no seamos hipocritas... todas las tecnologías son igualmente de jodidas y como siempre defiendo... yo prefiero saber donde están enterrados todos mis residuos radioactivos que puedo controlar "perfectamente?" a meterlos en la atmósfera donde las posibilidades de control son NULAS!...
6.3) paralelo a lo anterior y contestando a los ecologistas que puedan leer esto, la
unica solución es dejar de consumir electricidad y no apagar las centrales (nucleares o no!) como muchos grupos verdes pretenden (y lo peor es que tal vez lo consigan!)... me gustaría leer en los diarios que ademas de los grandes esfuerzos por hacer mas seguras las centrales (lo cual es una necesidad y forma parte intrínseca del
principio de precaución), los gobiernos y ONGs estén dispuestos a poner programas para incentivar disminuciones de consumo, que traerían a largo plazo el cierre natural de las centrales excedentes...
6.4) pero lo anterior es imposible... vivimos en un mundo
coyuntural... donde hace solo un mes la mayoría de los políticos decidían (arbitrariamente??) extender la vida útil de las centrales nucleares y ahora súbitamente los (grandes??) craneos deciden revisar las consideraciones de seguridad... donde debido a la crisis económica se ha dejado de subsidiar la producción eléctrica usando tecnologías (solar, biogas, eólica y otras) que
podrían ser llegar a competitivas, pero que aún no lo han demostrado... en fin... nuestro mundo regido por leyes que cambian cada 4 años según las legislaturas reinantes y lo que el político cree que el pueblo quiere oir... está condenado a seguir sufriendo de todas estas tragedias...
un abrazo a los que no se durmieron y llegaron al final del post! :D
PD, si aun les quedaron ganas de leer... les paso algunas cosas que me he leido en estos dias son los siguientes links: un blog de un tipo que fue operador de una planta de energía nuclear donde dice que el peligro no es tan importante [
Acá] los comentarios a ese post son muy buenos... y otro de un artículo sobre posibles escenarios [
Acá]. No les pongo los links sobre los efectos de la radiación sobre la gente, porque para eso lo mejor es la wiki...
