Accidente Fukushima

7/23/2019 Accidente Fukushima

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Dpto.IngenieraNuclearEsc.Tc.Sup.IngenierosIndustriales

SOCIEDAD

ESPAOLA

DE

La Proteccin Radiolgica en 2010La Proteccin Radiolgica en 2010La Proteccin Radiolgica en 2010La Proteccin Radiolgica en 201014 de abril de 201114 de abril de 2011

Saln de Actos delSaln de Actos del CiematCiemat

El accidente de Fukushima: aspectos tcnicosEl accidente de Fukushima: aspectos tcnicos

1.El gran terremoto y tsunami del 11 de

marzo de 2011.

3.Pro resin del accidente

4.Deterioro de las piscinas de enfriamiento

5.Situacin actual6.Principales referencias


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CENTRAL NUCLEAR DE FUKUSHIMA DAICENTRAL NUCLEAR DE FUKUSHIMA DAI--ICHIICHI

s e emp azam en o ene se s reac ores nuc eares

AdaptadadeCsarQueral,UPM

CENTRAL NUCLEAR DE FUKUSHIMA DAICENTRAL NUCLEAR DE FUKUSHIMA DAI--ICHI.ICHI.

U1

U2U3

Unidad1GEMarkIBWR(439 MW),operativadesde

1971

, ,Operativasdesde1974

AdaptadadeCsarQueral,UPM


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EfectosdeltsunamiEfectosdeltsunamihttp://www.abc.net.au/news/events/japanquake2011/beforeafter.htm

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BWR/3BWR/3 BWR/4. Contencin MARK IBWR/4. Contencin MARK I


Estructuradeledificio

Edificiodehormign

Contencin: Pozo seco en forma de

bombilla

wer_Plant

an a eoperac ncon

estructurametlica Pozo hmedo o cmara de

supresin de la presin enforma toroidal

_Nuclear_

P

Browns_

Ferr

dia.org/wiki/

en.w

ikipe


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Planta de operacin o de servicio

Diseo del reactorDiseo del reactor

Planta de operacin(estructura de acero) Piscina de enfriamiento

Edificio de hormign(contencin secundaria)

e com us e usa o

Linea de vapor principal

Ncleo del reactorLnea de agua de alimentacin

Vasija de presin del Reactor

Contencin Pozo seco

Contencin (Pozo hmedo) /Piscina de supresin o cmarade condensaci n

AdaptadadeMathias Braun,AREVA


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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente

11.3.2011 14:46 - erremoto Magnitud 9

Red elctrica del norte de Japn falla

daos

La potencia por fisin de uranio se

detiene

desintegracin de los productos defisin acumulados:

Tras la arada ~6% Tras 1 da ~1% Despus de 5 das ~0.5%



Aislamiento de la contencin

Arranque de los generadoresdiesel

de refrigeracin de emergenciadel ncleo

La central est en situacinestable y segura



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Eltsunami:causarazdelaccidenteEltsunami:causarazdelaccidente

21AdaptadadeTEPCO

Eltsunami:causarazdelaccidenteEltsunami:causarazdelaccidente

22AdaptadadeNISAMETI


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11.3. 15:41 El tsunami golpea la

Arrasa los tanques de combustible

para los generadores diesel

Generadores diesel y/o Edificio de agua de

refrigerar los generadores

Causa comn por fallo del

suministro elctrico

Slo uedan dis onibles bateras Fallan todos salvo uno de los

sistemas de refrigeracin deemergencia del ncleo



El sistema de refrigeracin delncleo aislado (o el condensador dea s am en o s gue spon e Utiliza una turbobomba movida por

vapor de la propia vasija del

El vapor se descarga paracondensarlo en el pozo hmedo

La turbobomba impulsa aguaaspirada del pozo hmedo parainyectarla en el reactor

Necesitan:

Bater as Temperatura inferior a 100

C en el pozo hmedo

Al no haber extraccin de calor deledificio, este sistema no puedemantenerse o erativoindefinidamente



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Las bombas del sistema derefrigeracin del reactor aislado see enen: 11.3. 16:36 en la Unidad 1

(Bateras agotadas). . : en a n a

(Fallo de la bomba) 13.3. 2:44 en la Unidad 3

(Bateras agotadas)

El calor residual de desintegracinsigue produciendo vapor en lavas a e reac or La presin crece




(Bateras agotadas). .


(Bateras agotadas)


ren as v vu as e a v o

Descargan vapor a la piscina desupresin

Desciende el nivel de agua lquidaen la vasija del reactor



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(Bateras agotadas)


ren as v vu as e a v o Descargan vapor a la piscina de

supresin





(Bateras agotadas). .


(Bateras agotadas)


ren as v vu as e a v o

Descargan vapor a la piscina desupresin




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(Bateras agotadas)


ren as v vu as e a v o Descargan vapor a la piscina de

supresin




El nivel de lquido medido, y asreferenciado, es el nivel sin

.lquido queda ms arriba, mezcladocon burbujas de vapor

~50% del ncleo descubierto La temperatura de las vainas del

com us e crece, aunque s nproducirse an daos significativos

La temperatura de las vainassube por encima de los ~900C

vainas

Liberacin de los productos defisin acumulados en formagaseosa en el huelgo de lasvainas



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~3 4 del ncleo descubierto Las vainas superan los ~1200C

El circonio de las vainas comienza aoxidarse violentamente con elvapor caliente

Zr + 2H20 ->ZrO2 + 2H2 La reaccin metal-agua es

exo rm ca y pro uce m scalentamiento para el ncleo

Se genera hidrgeno

n a : - g Unidades 2/3: 300-1000kg

El hidrgeno sale impulsado a

rompedores de vaco hacia el pozoseco


PosibleprogresindelaccidentePosibleprogresindelaccidenteA ~1800C [Unidades 1,2,3]

Fusin de las vainas Fusin de las estructuras de acero

A ~2500C [Unidades 1,2] Rotura de las barras de combustible

Capa de material resolidificado yescombros dentro del ncleo

~ n a Fusin de los eutcticos Uranio-

Circonio

La recuperacin del suministro deagua detiene la progresin delaccidente en las tres unidades

Unidad 1: 12.3. 20:20 (27h sinagua) Unidad 2: 14.3. 20:33 7h sin a ua Unidad 3: 13.3. 9:38 (7h sin agua)



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Liberacin de productos de fisindurante la fusin del combustible Gases y voltiles: Xenon, Cesio,

Yodo, El Uranio/Plutonio permanecen en el

com us e Los productos de fisin pueden

condensarse en aerosolesaerotransportados, formadopartculas

Descarga en la piscina de supresina rav s e as v vu as e a v o El borboteo retiene una fraccin de

los aerosoles en el agua

Los gases nobles y los aerosolesentran en el pozo seco

aerosoles en las superficies, lo queproduce cierta descontaminacin


ProgresindelaccidenteProgresindelaccidenteContencin ltima barrera frente al escape

atmsfera. Pared de espesor ~3cm Presin de diseo 4-5bar

La presin lleg hasta 8 bar(unidades 1 y 2) Normalmente, inertizada con

nitrgeno como gas de relleno Hidrgeno procedente de la

ox ac n e n c eo La piscina de supresin alcanz

ebullicin (como una olla aresin

Despresurizacin de la contencin Unidad 1: 12.3. 4:00 Unidad 2: 13.3 00:00 Unidad 3: 13.3. 8.41



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Se inyecta agua de mar empleando motobombas de lucha contra incendios Se ventea la piscina de supresin para despresurizar la contencin

35AdaptadadeNISAMETI


Aspectos positivos y negativos de laespresur zac n e a con enc n Extraer energa del edificio del

reactor (no haba otra manera) ~

Libera pequeas cantidades deproductos de fisin en aerosoles

odo cesio ~0.1% Libera todos los gases nobles Libera el hidrgeno

El gas se liber a la planta deoperacin Parece que en Fukushima no hay

venteo directo al exterior, o que la

vlvula es motorizada, o que elconducto de venteo no soporta esapresin tan elevada (?)

El H2 es inflamable



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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidenteUnidades 1 y 3 El H2 se inflam (detonacin) en la

Provoc la destruccin de la

estructura del edificioLa contencin de hormi narmado pareci resistir sin daos

Daos muy aparentes, aunque nomuy severos desde el punto de


Explosin en el Grupo 1. 12 de marzo 15:36Explosin en el Grupo 1. 12 de marzo 15:36 ..

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Explosin en el Grupo 2. 15 de marzo 6:10Explosin en el Grupo 2. 15 de marzo 6:10

Unidad 2 Combustin de hidrgeno dentro

del edificio del reactor Dao probable en la piscina de

supresin (agua fuertemente

Liberacin incontrolada de gasesdesde la contencin

Gran liberacin de roductos defisin

Evacuacin temporal de la planta Tasas de dosis tan elevadas en el

entorno que impiden seguirtrabajando en la recuperacin

No hay una explicacin clara deporqu se comport de formadiferente


Fukushima.Fukushima.

tuac n actua e os reactorestuac n actua e os reactores

s n rec en o nyecc n e agua u ce en as vas as me an e om aselctricas con respaldo de generadores diesel. Todo ello provisional.

En la unidad 1 el nivel de agua cubre algo ms de la mitad del combustible. Se

mantiene estable la temperatura y presi n de la vasija. La presi n de lacontencin ha aumentado ligeramente tras la inyeccin de gas nitrgenorealizada para evitar explosiones de hidrgeno.

n a un a sus par me ros se man enen es a es, con agua cu r en o m sde la mitad de altura del combustible, presin reducida en la vasija del reactor ytemperatura moderada en esta. La contencin est ya despresurizada.

vasija del reactor, pero sus parmetros son muy aceptables, se mantiene establela presin y la temperatura en la vasija y la contencin est completamentedespresurizada.

Refrigeracin en circuito abierto liberando vapor a la atmsfera.

Cabe esperar que contine habiendo pequeas liberaciones de productosde fisin en comparacin a los momentos ms crticos.


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Progresindelaccidente.PiscinasProgresindelaccidente.Piscinas

La piscina de enfriamiento seencuentra en la planta de operacine e c o e reac or Por mantenimiento del reactor 4

todo el ncleo en la piscina (1331

Secado de las piscinas (AREVA): Unidad 4: en 10 das - , ,

semanas Fugas de las piscinas por causa

del terremoto?

Consecuencias

Deterioro o tal vez fusin del Generacin de hidrgeno Prcticamente sin retencin de

Escape grande



La piscina de enfriamiento seencuentra en la planta de operacine e c o e reac or Por mantenimiento del reactor 4

todo el ncleo en la piscina (1331

Secado de las piscinas (AREVA): Unidad 4: en 10 das - , ,

semanas Fugas de las piscinas por causa

del terremoto?

Consecuencias Deterioro o tal vez fusin del

Generacin de hidrgeno Prcticamente sin retencin de

Escape grande



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La piscina de enfriamiento se encuentra enla planta de operacin del edificio del

Por mantenimiento del reactor 4 todo elncleo en la piscina (1331 elementoscombustibles)eca o e as p scnas : Unidad 4: en 10 das Unidad 1-3, 5, 6 en algunas semanas

Fugas de las piscinas por causa delterremoto?

Consecuencias

al aire libre Generacin de hidrgeno

Prcticamente sin retencin deproductos de fisin Escape grande

un escape grande desde las piscinassigue sin confirmarse AdaptadadeMathias Braun,AREVA

Situacin el 24 de marzo (5:00) en FUKUSHIMA DAISituacin el 24 de marzo (5:00) en FUKUSHIMA DAI--ICHI (Unidad 4)ICHI (Unidad 4)

Se produjeron dosgrandes fuegos porcombustin de H2 el 15 yel 16 de marzo. Se intent refrigerar

mediante lanzamiento

helicpteros y luego conmotobombas y caonesde agua de bomberos

AdaptadadeNISAMETI


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MedidaspararefrigerarlaspiscinasMedidaspararefrigerarlaspiscinas

AdaptadadeNISAMETI


AdaptadadeNISAMETI


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AdaptadadeNISAMETI

Fukushima.Fukushima.

Restablecimiento de suministro elctrico externo

asos para me orar e controasos para me orar e contro

Algunos incendios de posible origen elctrico

Iluminacin de las salas de control

turbinas y tneles exteriores de cables En la unidad 2 tasas de dosis del orden de 1000 mSv/h en la superficie del agua.

El tnel exterior a la unidad 2 resentaba una rieta ue ermiti la descar a directa al mar deagua extremadamente contaminada durante varios das.

Vaciado al mar de los tanques del sistema de tratamiento de residuos lquidos (10.000 m3)y los tneles de las unidades 5 y 6 (1.500 m3) para ganar capacidad de almacenamiento

Drenaje de los tneles exteriores

Drenaje de los edificios a los condensadores, previo vaciado de estos a los tanques dea ua de re osicin.

Retirada de escombros con maquinaria pesada operada remotamente.Intentos de recuperar equipos de refrigeracin de la propia central.

Tareas pendientes de muy larga duraci n (meses?) hasta conseguir una situaci n establey mantenible a largo plazo


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Fukushima. Principales referenciasFukushima. Principales referencias

Para obtener informacin ms puntual y actualizada, la SEPR sugiereconsultar los medios de comunicacin en articular con los si uientesorganismos e instituciones:

Organismo Internacional de la Energa Atmica: www.iaea.orgConsejo de Seguridad Nuclear: www.csn.es

Organizacin Mundial de la Salud: www.who.int

Organismo regulador japons: www.nisa.meti.go.jp/english

Ministerio de Ciencia japons: http://www.mext.go.jp/english/

Foro de la industria atmica japonesa: http://www.jaif.or.jp/english

WANO (Asociacin Mundial de Operadores Nucleares): www.wano.infoNEI (Instituto Energa Nuclear): www.nei.org

TEPCO (Operadora de los reactores afectados): www.tepco.co.jp

Foro Nuclear: www.foronuclear,org

MuchasgraciasporsuatencinMuchasgraciasporsuatencin

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