www.fukushimaaccident.net
Antonio Bulgheroni:
"Stato attuale degli impianti a Fukushima Dai-ichi"
L'incidente avvenuto alla centrale nucleare di FUKUSHIMA, in Giappone, l'11 Marzo 2011, a differenza degli incidenti di Three Mile Island e di Chernobyl, ha scatenato un acceso dibattito sull'accettabilità pubblica dell'energia nucleare, anche in Paesi che sono stati storicamente fra i maggiori promotori di questa tecnologia.
Le ansie generate dai rilasci di radioattività nell'ambiente e dalla presenza di contaminazione negli alimenti, così come l'esito dell'incidente stesso, che sembrò -per diverse settimane- non dovesse risolversi mai positivamente, sono state amplificate dai mezzi di comunicazione di massa, oscurando perfino le enormi conseguenze umane e sociali del terremoto e dello tsunami.
La popolazione, e non solo quella giapponese, si è interrogata sui rischi dell'esposizione alle radiazioni, indirizzando alla comunità scientifica la propria legittima preoccupazione sui pericoli reali e sui rischi, e pretendendo dai tecnici e dagli scienziati risposte chiare e comprensibili, anche in merito alle possibili conseguenze sulle future generazioni.
Ma qual è stata l'entità del rilascio di radiazioni dalla centrale nucleare di FUKUSHIMA? quale è stata l'estensione della contaminazione terrestre e marina? che impatto sulla popolazione hanno avuto le restrizioni alimentari imposte dal Governo Giapponese? quali sono le dosi ricevute dagli Operatori della centrale e dalla popolazione circostante? quali le conseguenze sanitarie osservate ed ipotizzabili? e quali sono le lezioni principali che la comunità internazionale di Radioprotezione ha tratto da questo evento, per aiutare a sviluppare una percezione del rischio sempre più vicina alle legittime aspettative della popolazione?
Per rispondere a queste e ad altre domande, le quattro Associazioni italiane che si occupano di protezione dalle radiazioni, l'Associazione Italiana di Fisica Medica (AIFM), l'Associazione Italiana di Radioprotezione Medica (AIRM), l’Associazione Italiana di Radioprotezione (AIRP) e l'Associazione Nazionale Professionale Esperti Qualificati nella sorveglianza fisica di radioprotezione (ANPEQ) hanno organizzato un convegno, che avrà luogo il 14 settembre 2012 alla Villa Napoleonica nel Centro Congressi delle Ville PONTI, a Varese.
L'obbiettivo del Convegno, la cui partecipazione è aperta anche ai non addetti ai lavori (www.fukushimaaccident.net) è di trattare gli aspetti radioprotezionistici dell'incidente, indicando anche una linea per possibili futuri sviluppi del sistema della Radioprotezione, che si rendono necessari anche nei Paesi -come l'Italia- che non utilizzano più l'energia nucleare, ma che fanno tuttora vasto uso di sostanze radioattive per la medicina, l'industria e la ricerca.
Una breve introduzione ad Elsa Morante, vita e opere
03 bulgheroni
1. Stato attuale degli impianti a FD
L'incidente alla centrale di
Fukushima, aspetti di protezione
delle radiazioni
Antonio Bulgheroni
unico-lab
http://unico-lab.blogspot.com
2. Sommario
●
Dall'incidente ad oggi
– Gestione routinaria dell'emergenza
– Piano di decommissioning dell'impianto
●
Azioni di recupero
– Sui reattori incidentati
– Sulle piscine per il combustibile esausto
– Gestione dell'acqua contaminata
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3. Lo stato attuale in una slide
●
I reattori 1, 2 e 3 si trovano in una condizione
equivalente al cold shutdown
– Parte inferiore del vessel sotto i 100 gradi
– Raffreddamento stabile anche se in feed & bleed
– Nuove emissioni di contaminanti al confine della
centrale inferiori a 1 mSv/anno
●
Le piscine per il combustibile esausto sono raffreddate
stabilmente
●
L'acqua contaminata prodotta dal raffreddamento è
trattata e riutilizzata
14 Settembre 2012 Antonio Bulgheroni (unico-lab) 3
4. Il piano di decommissioning /1
●
Piano pluridecennale per
riportare la centrale di FD a
“prato verde”
●
Tre fasi non necessariamente
consecutive:
– Rimozione combustibile dalle
piscine
– Rimozione combustibile dai
noccioli
– Decommissioning
tradizionale degli impianti.
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5. Il piano di decommissioning /2
●
Individuare e riparare perdite da PCV verso piani interrati adiacenti.
●
Allagare il PCV in modo da ridurre rateo di dose
●
Decontaminare i piani d'accesso
●
Installazione dispositivi movimentazione e copertura esterna
●
Accedere al nocciolo e rimuovere il combustibile
●
Decommissioning “tradizionale”
●
Dettagli, difficoltà previste e contingency plan: http://unico-short.tk/midlongterm
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6. La chiave di volta
●
Attualizzare il piano su 4 reattori danneggiati
in modo differente
●
Inventarsi le soluzioni → R&D dedicato
– Rimozione del combustibile fuso dai vessel
– Riparazione perdite dal contenimento
●
Safe conservation: mantenere in sicurezza
gli impianti danneggiati per decenni
●
Gestire la precaria situazione dell'acqua
contaminata e dei rifiuti
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7. Mantenimento della condizione
equivalente al cold shutdown
Riferitevi ai simboli per
individuare di che unità si
parla nella slide.
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8. Monitoraggio parametri
●
Conservare i sensori di
temperatura e pressione
installati all'interno degli
impianti.
– Temperatura esterna
dell'RPV
– Temperatura atmosferica
PCV
– Temperatura acqua e
atmosfera WetWell
Verifica periodica funzionalità
www.grafici-reattori.tk
●
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9. Termometri guasti
●
Particolarmente colpito R2
– Comportamento erratico di uno o
più sensori
– Grandezza fisica valutata
sull'andamento generale
– Guasti soprattutto sensori fondo
RPV e atm PCV
●
Individuazione di penetrazioni dove
installare termometri alternativi
– Mock-up test eseguiti con successo
– Primo tentativo dal vivo fallito
causa tubo intasato
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10. Ridurre nuove emissioni atm
●
Noccioli freddi →
emissioni inferiori
●
Sistemi di recupero dei
gas dal PCV e iniezione
di N2
– Controllo Xe per criticità ●
Nuove emissioni di cesio
pari a circa 10 MBq/h
●
Copertura esterna
reattori – Dominate dal reattore 3
●
Dispersione di agenti – Stimate misurando
fissanti (resine) sul sito sopra i reattori
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11. Evitare sversamenti in mare
●
Importanti rilasci durante ●
Muro protettivo lato mare
fase iniziale (ca 30PBq) – Cementificazione fondale porto
●
200mila m3 di acqua – Barriere protettive
contaminata presenti sul ●
Muro protettivo lato monti
sito
– Emungimento falda
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12. Svuotamento delle piscine
per il combustibile esausto
14 Settembre 2012 Antonio Bulgheroni (unico-lab) 12
13. Svuotamento delle piscine
●
Ogni reattore ha una MW
sua piscina, oltre a
piscina comune.
●
Raffreddate con acqua
di mare i primi giorni.
●
Acqua contaminata da
fall-out e danni agli
●
Ordine di
elementi di svuotamento: R4, R3,
combustibile. R1 e R2.
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14. Rinforzo a protezione della SFP
●
Il sisma potrebbe aver danneggiato la struttura portante
della piscina
●
Altre scosse di assestamento potrebbero danneggiarla
●
Il piano inferiore, in corrispondenza della piscina è stato
rinforzato con acciaio e cemento.
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15. Pulizia piscina e protezione
●
Decontaminazione e rimozione sali (acqua
di mare come refrigerante primi giorni)
●
Ispezioni con robot subacquei
●
Installazione di una piattaforma protettiva
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16. Rimozione detriti
●
Preparazione alla
rimozione del
combustibile.
●
Rimozione detriti
●
Messa in sicurezza
●
Preparazione
installazione
copertura
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17. Rimozione elementi freddi
●
Eseguita mappatura detriti in vasca e
sovrapposta con inventario
●
Rimossi due elementi non irraggiati con
procedura atipica
– Verifica condizioni a seguito esposizione ad
acqua salata
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18. Entro due anni
●
Installazione di una
copertura (tipo R1) e di
tutto l'equipaggiamento
necessario per la
movimentazione degli
elementi.
●
Rimozione degli elementi irraggiati sotto
battente d'acqua e trasferimento in cask verso
la piscina comune dopo analisi sommaria
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19. Altre piscine
●
Reattore 3:
– enorme quantità di detriti da togliere incluso il carro ponte
– alti valore di dose rendono difficili i lavori di rimozione detriti
– manca la cartografia radiologica del piano operativo
●
Reattore 1:
– manca la cartografia del piano operativo
– mancano immagini dello stato attuale
●
Reattore 2:
– Livelli di rateo di dose sul piano operativo molto elevati
– Necessaria decontaminazione, schermatura prima di poter lavorare
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21. Stato del corio / 1
●
Valutazione di TEPCO basate
su simulazioni considerando i
dati di temperatura, pressione
e ore di mancato
raffreddamento.
●
Il combustibile è quasi
interamente fuso e fuoriuscito
dal vessel di pressione
●
Potrebbe aver attaccato la
base di cemento del PCV
consumandone fino a 70 cm
14 Settembre 2012 Antonio Bulgheroni (unico-lab) 21
22. Stato del corio / 2
●
Situazione simile per gli
altri due reattori
●
Si ipotizza solo una
frazione del corio sul fondo
del PCV e comunque
coperta d'acqua.
●
Danni importanti al fondo
del RPV ne impediscono il
riempimento
●
Acqua defluisce attraverso
wet/well verso il locale toro
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23. Ispezione endoscopica del PCV
●
Inserito endoscopio,
radiametro e termocoppia
attraverso penetrazione
esistente
●
Poche informazioni visive
– Alti livelli di umidità
– Acqua che cade a pioggia
– Superficie muri scrostata
●
Temperature compatibili con
●
Misurato il livello d'acqua sul quelle misurate dagli altri
fondo PCV sensori
– 60 cm compatibili con il ●
Ratei di dose dell'ordine di 50
livello condotti vero toro
Gy/h
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24. Robot nella sala toro
●
Una delle possibili
localizzazioni delle perdite
d'acqua
– Posto ovvio da cui
cominciare a cercare e a
chiudere le perdite
●
Livello acqua inferiore alla
passerella nella sala toro
●
Temperatura: ca. 30 C
●
Nessun grosso danno
●
Dose rate: 100 – 400 mSv/h evidente
●
Nessuna perdita localizzata
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25. Endoscopio nella sala toro
●
In R1, livello acqua
troppo alto per accedere
sala toro
●
Ispezione via endoscopio
e una penetrazione
●
Misurato livello acqua,
profilo di temperatura e
di rateo di dose
– Strumento si è guastato
durante misura
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26. La copertura
●
Robot hanno individuato zone ad
altissimo rateo di dose
– Vapori radioattivi provenienti
dal piano interrato
– Conseguenza del danno al
combustibile
– Necessità di coprire e contenere
●
Copertura in depressione in
modo da controllare le emissioni
●
Non un sarcofago, più leggera,
contenitiva, ma non schermante
●
Strutture simili da installare
sopra a R4 e R3
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29. Decontaminare l'acqua
●
Sistemi per la rimozione del cesio (x3)
– Areva (flocculazione) non viene utilizzato dallo scorso settembre
– Kurion (resine e zeoliti) tratta fino a 20m3/h
– SARRY (resine e zeoliti) 2 linee totale di 40m3/h
●
Sistemi ad osmosi inversa
– Rimozione dei cloruri per ri-utilizzo nei reattori
●
Sistemi ad evaporazione
– Troppo lenti, non riescono a trattare tutta l'acqua di scarto prodotta
da OI.
– Accumulo di 170mila m3 di acqua con beta emettitori
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30. In futuro ALPS
●
Sistema rimozione
multi-isotopo
●
Tratterà tutte l'acqua
di scarto dal sistema
ad OI
●
Cascata di dispositivi. ●
Prototipi OK
●
Scopo produrre ●
Impianto in
acqua pulita (trizio?) costruzione
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31. Conclusioni
●
Siamo entrati nella fase di gestione routinaria
dell'emergenza.
●
Generale miglioramento delle condizioni, ma
situazione resta di massima attenzione.
●
Piano pluridecennale con molti punti critici da
risolvere, sarà fondamentale la ricerca e potrà
tornare utile per il decommissioning tradizionale.
●
I Giapponesi stanno facendo molto lavoro e i
progressi si vedono.
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33. Raffreddamento stabile
●
Acqua iniettata attraverso FDW
e CS
●
Diversificazione e ridondanza
circuiti di raffreddamento
●
Disponibilità di fonti d'acqua
– Da sistema di decontaminazione
– Da diga esterna
●
Refrigerare acqua iniettata (19 C)
●
Recente problema con stabilità
della portata del raffreddamento
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34. Gestione acqua
●
Al momento mantenuto ●
In futuro, filtrare acqua
livello stabile (OP+3000) e rimuovere cloruri e
negli interrati dei reattori riutilizzare nei reattori
direttamente.
– Infiltrazioni acqua di
falda e precipitazioni ●
Situazione ancora
●
Piano: parecchio critica
– Abbassare falda – Grandi quantità di rifiuti
secondari
– Sigillare perdite tra
edifici – Perdite
– Rimuovere più acqua
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35. Il reattore 1
●
Il più piccolo e il più vecchio
dei 3 reattori in funzione al
momento del terremoto.
●
SCRAM con successivo LOCA.
●
Esplosione di idrogeno ha
danneggiato i pannelli del
piano operativo.
●
Recuperato raffreddamento
reattore e piscina e dichiarato
in “cold shutdown” alla fine
dello scorso anno.
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36. Ispezione degli interrati
●
Livello dell'acqua
superiore al livello
d'accesso della sala
toro.
●
Misurato livello e
temperatura acqua,
rateo di dose, con
sonda calata da
penetrazione dal pian
terreno.
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37. Il reattore 4
●
In manutenzione
durante il
terremoto/tsunami
●
Tutto il nocciolo era
in piscina (1500+
elementi)
●
Danneggiato da
esplosione H2 e
incendi
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38. Stabilità sismica dell'edificio
●
Punto fondamentale per la conservazione in sicurezza nei
prossimi anni.
●
Verificata presenza di crepe, inclinazioni e solidità delle
pareti portanti.
●
L'edificio è stato definito sismico fino ad un livello 6+ sulla
scala giapponese.
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