El último artículo lo dedicamos a discutir las implicaciones del hallazgo de TEPCO acerca de los niveles de agua reales en el interior de la vasija. Cuando los trabajadores entraron en el edificio del reactor 1 hace más de una semana, se dieron cuenta de que los niveles de agua en la vasija del reactor eran, en realidad, más bajos de lo que habían mostrado los indicadores en la sala de control. En ese momento saltó la noticia a todos los medios de comunicación porque sabemos que un núcleo sin agua es un núcleo fundido. Sin embargo, tal y como escribí entonces, el nuevo hallazgo era casi irrelevante porque el núcleo probablemente llevaría fundido desde las primeras horas del accidente. Haber corroborado el hecho de que el núcleo del reactor se hubiera fundido no tiene ninguna transcendencia para la evolución del accidente. Tendrá transcendencia para los trabajos a desarrollar de aquí en adelante por TEPCO y su planificación para la refrigeración a medio plazo de los reactores.
Ayer domingo, TEPCO sacó un estudio preliminar sobre el estado del reactor 1 que confirma nuestras sospechas acerca de la fusión del núcleo desde el primer día del accidente. Las conclusiones principales de este informe son las cuatro siguientes:
- Después de calibrar el nivel de agua en el reactor 1 se dieron cuenta de que estaba por debajo de lo que habían creído hasta ahora.
- A pesar de ello, como la temperatura de la vasija del reactor 1 está entre 100 ºC y 120 ºC se está consiguiendo una refrigeración estable.
- Los resultados de un análisis provisional indican que las pastillas de combustible se fundieron y cayeron a la parte de abajo de la vasija del reactor poco tiempo después de que el tsunami alcanzara la planta de Fukushima.
- Sin embargo, como el reactor ha estado continuamente refrigerado mediante la inyección de agua, un evento que conduzca a la emisión de grandes cantidades de materiales radiactivos es improbable.
En el citado estudio preliminar de TEPCO aparecen algunas gráficas muy interesantes. Esta primera corresponde a la evolución del nivel de agua en la vasija del reactor durante los dos primeros días del accidente:
Evolución del nivel de agua en el interior de la vasija del reactor 1 de Fukushima Dai-ichi. Fuente: TEPCO.
Esta gráfica muestra claramente cómo, en el momento en que el Sistema del Condensador de Aislamiento dejó de funcionar, el nivel de agua en la vasija del reactor comenzó a descender. El Condensador de Aislamiento (IC) era el único sistema capaz de refrigerar el núcleo del reactor 1 una vez que se perdieron los generadores diésel de emergencia. Sin embargo, el sistema deja de funcionar cuando la temperatura del agua en el condensador se eleva tanto que, o bien no puede seguir enfriando el vapor o bien la presión en el condensador es tan elevada que hay que ventear el condensador, quedándose sin agua.
Sea como fuere, en un momento dado, el IC dejó de funcionar y el núcleo perdió completamente la refrigeración. En ese momento el agua de la vasija comenzó a calentarse, posteriormente a convertirse en vapor y, por tanto, el nivel de agua en la vasija comenzó a descender. Como podemos observar en la figura, cuando el terremoto tuvo lugar, el nivel de agua en la vasija estaba unos 5 metros por encima de la parte superior del combustible nuclear (lo normal). Tras la pérdida del IC el nivel de agua desciende rápidamente y, en apenas 3 horas, alcanza la parte superior del combustible. Una hora y media después ya había descendido lo suficiente como para dejar totalmente descubierto el combustible. Es decir, apenas 5 horas después de perder la refrigeración en el reactor, el combustible nuclear se había quedado ya descubierto y sin refrigeración alguna.
Desde el punto de vista del combustible, disponemos de esta otra gráfica, donde se representa la evolución de la temperatura en el propio núcleo del reactor:
Evolución de la temperatura del núcleo del reactor 1 de Fukushima Dai-ichi. Fuente: TEPCO.
Cuando tiene lugar el terremoto, el reactor número 1 detiene su operación. Pasa entonces del 100% de potencia térmica a detenerse, quedando menos de un 10% de su potencia en forma de calor residual. De ahí la caída que se observa en la temperatura del núcleo inmediatamente después al terremoto. Posteriormente, durante unas horas, la temperatura permanece constante puesto que el combustible se encuentra cubierto de agua. Cuando se pierde el IC y el nivel de agua comienza a bajar, la temperatura del núcleo sigue permaneciendo estable hasta que el nivel de agua alcanza la parte superior del combustible. En ese momento comienza a calentarse de forma inevitable, y sigue haciéndolo a medida que el nivel de agua continúa bajando. En poco tiempo (un par de horas) el combustible alcanza una temperatura cercana a los 2.800 ºC produciéndose la fusión del mismo. En este momento comienza la fusión del núcleo del reactor 1, en la tarde-noche del viernes 11 de marzo.
Estas gráficas confirman, por tanto, lo que sospechábamos: que el núcleo lleva fundido desde el primer día. Esto lo teníamos bastante claro ya desde hace tiempo, pero estos nuevos datos nos sirven para establecer el porcentaje de núcleo fundido. En un principio se habló del 75%, luego del 55% (todo esto eran estimaciones) y ahora, finalmente, parece que el núcleo está totalmente fundido. Aunque estos datos son también provisionales, no lo olvidemos. Aquí será todo provisional hasta que salga el informe oficial dentro de muchos meses.
Lo importante, lo único importante ahora es que, a pesar de que el núcleo esté fundido parece que se está refrigerando adecuadamente. La vasija del reactor tiene una temperatura que se encuentra entre 100 ºC y 120 ºC, indicando que el combustible fundido que se encuentra en el fondo de la vasija se está refrigerando. En la gráfica siguiente podemos observar las mediciones de 12 sensores distintos de temperatura instalados en el reactor número 1 de Fukushima. 10 de ellos corresponden a temperaturas de la propia vasija, mientras que otros 2 corresponden a temperaturas de la piscina de supresión:
Evolución de las temperaturas en la vasija del reactor 1 de Fukushima Dai-ichi. Fuente: TEPCO.
Como podemos observar en la figura, todos los sensores indican que la temperatura de la vasija ha ido disminuyendo en el último mes, situándose todas ellas en el mencionado rango entre 100-120 ºC. Todas ellas, además, muestran una tendencia similar. La conclusión fundamental de estos datos, por tanto, es que el combustible fundido está siendo suficientemente refrigerado en el interior de la vasija. Esta análisis desarrollado por TEPCO es, como hemos dicho, preliminar y podrá ser revisado y modificado de acuerdo a datos más actualizados. De momento esto es lo que tenemos.
Pues entonces se debe concluir que este tipo de reactores tiene menos seguridad que los PWR, porque en última instancia el sistema de refrigeracion no tiene mas que un sistema de emergencia, el proporcionado por los diesel, y un pequeñisimo sistema de última reserva, el IC, que solo da refrigeracion adicional por una hora.
En los PWR, incluso la prevision de este segundo de sistema de refrigeracion de emergencia durante 8 horas se ha mostrado escaso, pues alguna central francesa situada en el Rodano tuvo que utilizarlo al máximo por problemas con su captación de agua del río como consecuencia de unas inundaciones, lo que le impedia refrigererar normalmente y tuvo que echar mano de este segundo sistema de refrigeracion de emergencia.
Por cierto, que este año 14 centrales nucleares francesas van a tener problemas con la falta de caudal suficiente en los ríos para asegurar su refrigeracion, y es que la sequía en francia es muy fuerte. A lo mejor vemos a la economia francesa sufriendo como consecuencia de ese apagón de 14 reactores.
Ok.
Con tanta información y sobre todo desinformación, uno ya no es capaz de diferenciar lo esperado de lo anormal.
Gracias
Aranguren, Caballero de Gracia,
El reactor número 1, al quedarse sin corriente alterna, perdió todos los sistemas de refrigeración, excepto el IC (Condensador de Aislamiento). Este sistema funciona durante 1 hora, aproximadamente, sin que se aporte agua al condensador. Como no tenían nada con lo que aportarle agua, pues ese fue el tiempo que tuvieron, una hora.
Los reactores 2 y 3 tenían un sistema distinto, el RCIC. Este sistema tiene una turbobomba que se mueve con el propio vapor de la vasija. Es por ello que su refrigeración duró unas cuantas horas más.
El comportamiento fue el esperado, en definitiva.
Manuel.
MAFO,
¿No crees que a tenor de loas datos facilitados por TEPCO y que nos has trasnmitido en tus últimos artículos, los tiempos correspondientes a uso de sistemas de emergencia, evaporación del agua en el interior de la vasija, calentamiento del combustible hasta 2.800º, tiempo en que se funde el nucleo,.. son mucho menores de los esperados?
Si es así, ¿es porque han fallado más cosas de las que se creen, o proque el comportamiento del nucleo en estas cisrcunstancias es distinto al esperado?
Como criterio general todos los sistemas de emergencia frente a accidentes en una central nuclear son redundantes, es decir que no hay un solo sistema de emergencia sino dos, de manera que el segundo entra en funcionamiento si falla el primero. En materia de refrigeracion, las centrales PWR que yo conozco basan su segundo sistema de emergencia en la disponibilidad de una reserva de agua, colocada en zonas altas del recinto, que por gravedad asegura la refrigeracion del reactor en caso de que falle el sistema de emergencia principal, basado en motores Diesel. Este segundo sistema funciona por gravedad y tienen una duracion limitada, porque el agua que se almacena en los depósitos es escasa, que está en torno a las 8 horas. Supongo que los reactores BWR tienen el mismo principio.
Me imgaino que el autor del artículo principal nos podrá explicar cual es el segundo sistema de emergencia en la central de Fukushima, para cuanto tiempo estaba previsto y por qué no funcionó.
Aranguren,
¿En qué se basa usted para decir que el sistema de refrigeración de emergencia basado en la ley de la gravedad debería haber asegurado la refrigeración durante 8 ó 9 horas?
Saludos.
Tal y como figura en el gráfico, el reactor comenzo a quedarse seco nada más producirse el tsunami y se sobrecalentó a 2.800 ºC en un plazo de dos horas a partir del tsunami,.
Si eso es así quiere decir que no solo falló el sistema de refrigeracion principal basado en energía externa (por el terremoto) y el sistema de emergencia principal basado en los motores diesel (por el tsunami) sino que tambien falló el segundo sistema de refrigeración de emergencia, basado en la ley de la gravedad, y que debería haber asegurado refrigeracion al reactor durante unas 8 o 9 horas Eso indica que ha habido más fallos que los que se nos explican.
Ese plazo de 8 o 9 horas que “garantiza” el sistema de refrigeracion por gravedad es el plazo que los diseñadores suponían como suficiente para restablecer el suministro electrico exterior o para poner en marcha los diesel y así evitar la fusion del núcleo.
A la vista está que ese segundo sistema de emergencia no ha funcionado, (¿por qué?) y que tampoco habria servido de mucho tener refrigeracion durantes 8 o 9 horas adicionales.