Accidente Fukushima
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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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EfectosdeltsunamiEfectosdeltsunamihttp://www.abc.net.au/news/events/japanquake2011/beforeafter.htm
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EfectosdeltsunamiEfectosdeltsunamihttp://www.abc.net.au/news/events/japanquake2011/beforeafter.htm
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
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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BWR/3BWR/3 BWR/4. Contencin MARK IBWR/4. Contencin MARK I
BWR/3BWR/3 BWR/4. Contencin MARK IBWR/4. Contencin MARK I
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BWR/3BWR/3 BWR/4. Contencin MARK IBWR/4. Contencin MARK I
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%
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
Aislamiento de la contencin
Arranque de los generadoresdiesel
de refrigeracin de emergenciadel ncleo
La central est en situacinestable y segura
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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Eltsunami:causarazdelaccidenteEltsunami:causarazdelaccidente
21AdaptadadeTEPCO
Eltsunami:causarazdelaccidenteEltsunami:causarazdelaccidente
22AdaptadadeNISAMETI
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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
Las bombas del sistema derefrigeracin del reactor aislado see enen: 11.3. 16:36 en la Unidad 1
(Bateras agotadas). .
(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
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
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
ren as v vu as e a v o Descargan vapor a la piscina de
supresin
Desciende el nivel de agua lquidaen la vasija del reactor
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
Las bombas del sistema derefrigeracin del reactor aislado see enen: 11.3. 16:36 en la Unidad 1
(Bateras agotadas). .
(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
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
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
ren as v vu as e a v o Descargan vapor a la piscina de
supresin
Desciende el nivel de agua lquidaen la vasija del reactor
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
~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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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)
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
Se inyecta agua de mar empleando motobombas de lucha contra incendios Se ventea la piscina de supresin para despresurizar la contencin
35AdaptadadeNISAMETI
ProgresindelaccidenteProgresindelaccidente
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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
AdaptadadeMathias Braun,AREVA
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Progresindelaccidente.PiscinasProgresindelaccidente.Piscinas
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
MedidaspararefrigerarlaspiscinasMedidaspararefrigerarlaspiscinas
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MedidaspararefrigerarlaspiscinasMedidaspararefrigerarlaspiscinas
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