Situación en Fukushima II – Aleph Numerable
Por ERB
de Aleph Numerable, el jueves, 17 de marzo de 2011
Con el paso de las horas, se van confirmando las peores perspectivas, y muchas personas han ido aprendiendo a marchas forzadas sobre ingeniería nuclear, isótopos y piscinas nucleares. Vamos a tratar de explicar de modo breve y sencillo varias cuestiones sobre este asunto, a modo de lecciones populares sobre ingeniería nuclear.
Una central nuclear se basa en la fisión nuclear (por decirlo de alguna manera, los átomos se “parten” dando lugar a un nuevo tipo de átomos, en dicho proceso controlado se libera una gran cantidad de energía, basada en la popular ecuación de Einstein E=mc2). Dicha reacción genera partículas y calor, el calor es capturado mediante circuitos de agua, que finalmente alimentan turbinas de vapor, con las cuales se genera la energía eléctrica.
Los isótopos radiactivos son básicamente átomos inestables, que tienden con el tiempo a cambiar hacia elementos más estables, en las centrales aprovechamos este proceso en el que generan calor, para transformarlo en movimiento (turbinas) y de ahí en electricidad (generador).
Cuando un reactor se para, como es el caso de los de Fukushima por el terremoto, no es tan sencillo como darle a la llave de la luz en una habitación, el núcleo posee una gran inercia térmica, una vez bajadas las barras de control, seguirá generando calor durante varios días, pues continúan las reacciones, hasta que llegan al mínimo. Dicho calor debe de ser disipado por el sistema de refrigeración, así que pasados unos días, el reactor quedara parado, estable y frío.
Aquí surge el problema, varios reactores consiguieron culminar con éxito la parada y el cierre de barras, otros, por el contrario, posiblemente debido al terremoto y posterior tsunami, no consiguieron insertar las barras al completo. En esta situación, todavía queda la refrigeración, que precisa de bombas que inyecten y recirculen el agua, para hacerlas funcionar, se dispone de la alimentación eléctrica de red, de generadores diesel de emergencia, y de un sistema backup de baterías.
Pues bien, estos tres sistemas que hacen funcionar la refrigeración han fallado, posiblemente a consecuencia de los daños del terremoto, el tsunami y las explosiones posteriores, dando lugar a lo que en ingeniería llamamos un “blackout” total.
Ayer muchos físicos afirmaban, y no sin razón, que era una cuestión de tiempo el que las cosas se normalizaran, pues tenían en cuenta el proceso anteriormente mencionado (mantener la refrigeración y dejar que los núcleos fueran decayendo). Sin embargo, los físicos más vinculados a instalaciones industriales tenemos una visión menos de pizarra y más de cacharros que tienden a jorobarse continuamente, de ahí nuestra prudencia a la hora de anunciar la pronta solución a este asunto.
La situación que ahora se vive en Fukushima es una carrera a favor y contra el tiempo, escenario para acabar desquiciado, si se consigue mantener la refrigeración, el tiempo corre a tu favor, los núcleos se vuelven más estables hora a hora.
Pero en cuanto pierdes la refrigeración, los núcleos se recalientan y el tiempo se vuelve en tu contra, desandando el camino. Reconoced que es para pegarse un tiro.
A este problema se une el de las piscinas, situadas en los topside de las plantas, en ellas se almacena el combustible ya usado, el cual necesita también refrigeración, con el fallo de la misma, y en ausencia de refirgerante, las barras empezarán a arder y generarán un humo cargado de partículas radiactivas. En este caso, el hidrógeno que ha provocado las explosiones se genera por hidrólisis, al contacto con el revestimiento.
Por lo tanto, tenemos varios frentes abiertos:
- Las piscinas generan hidrógeno, que causa nuevas explosiones e incendios.
- Las piscinas, por falta de refrigeración, pueden acabar incendiándose.
- Los núcleos, por falta de refrigeración, pueden acabar fundiéndose (evito el término fusionándose, para que no lleve a equívocos).
Consecuencias de todo esto:
a.- Nadie sabe el devenir futuro de las cosas, pero un análisis con ojo ingenieril de las fotografías de las plantas nos ha hecho coincidir a dos físicos, dos ingenieros y un experto en mantenimiento industrial en que están totalmente fuera de combate, si algo funciona en esa planta, será de chiripa y probablemente no esté conectado con lo que debería. Se observa asimismo torsiones en las vigas estructurales, tanto por impacto como por incendio, a la estructura le queda poco de vida. Si el calor y las explosiones continuan, el revestimiento de hormigón dañado deja expuesto el acero al calor, que pierde su resistencia, llevando al colapso la estructura (caso parecido al que pudimos ver en las Torres Gemelas de NY). La combinación hormigón-acero trabaja cuando es íntegra, el acero le propociona al hormigon las resistencia a la torsión de la que carece, y el hormigón le da resistencia a la carga y protección, en estructuras dañadas, ese par de trabajo desaparece, y la estructura pierde sus propiedades. Tampoco ayudan las réplicas del terremoto.
b.- Es cierto que las circunstancias han sido totalmente impredecibles, como lo suelen ser todas las que llevan a un desastre industrial, y que el diseño de estas plantas ha resistido de manera increíble, pero nos vemos obligados a incorporar esta experiencia a los nuevos diseños, y a revisar todos los procedimientos y sistemas de las existentes.
c.- Si no se consigue refrigerar las piscinas, el Uranio acabará entrando en ignición, debilitando todavía más la estructura, y emitiendo un humo radiactivo, cuyos daños sobre la pobblación y medio ambiente dependerán de la evolución de la nube y su composición. A día de hoy, sería lo más dañino, esa ceniza radiactiva es letal y devastaría la zona donde precipitase.
d.- Si los núcleos acaban fusionando total o parcialmente, el Corio resultante se depositará en el fondo de la vasija, es un proceso muy complejo y del que apenas sabemos gran cosa (no nos dejan fusionar núcleos en el laboratorio para probar), los materiales decantarán por gravedad y habrá que esperar a que enfríe, vigilar las posibles fugas, esperar que el hormigón de la base aguante y no nos forme una “pata de elefante” como en Chernobyl, para acabar enterrando el edificio en un sarcófago.
e.-El caso más catastrófico sería el de un colapso de la estructura, que acabara exponiendo las piscinas y el núcleo al aire libre, en dicho caso, dependería de que el material agregado fuera crítico o subcrítico, en cualquiera de los casos, los niveles de radiación serían brutales.
Sé que es un poco largo y tedioso, pero tratar de resumir esto de manera sencilla es realmente difícil. Las implicaciones de este accidente son vastas, a diferencia de Chernobyl (y parece que algunos colegas míos lo obvian), ha sido un accidente en planta posterior a un TERREMOTO y un TSUNAMI. Las comunicaciones en la zona están destruidas, los servicios de emergencia están a mil cosas a la vez, faltan suministros, transporte, medios humanos…
Estoy seguro de que los técnicos y el personal militar en Fuskushima están haciendo todo lo humanamente posible por controlar la situación, si por algo se caracterizan los japoneses es por su extrema profesionalidad y capacidad de sacrificio, resta rezar por ellos y confiar en que puedan manejar lo que, en estos momentos, es ciertamente difícil de llevar a buen puerto.
