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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

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

14 Settembre 2012 Antonio Bulgheroni (unico-lab) 2

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


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.


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


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

Mantenimento della condizione
equivalente al cold shutdown

Riferitevi ai simboli per
individuare di che unità si
parla nella slide.


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
●


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


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


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


Svuotamento delle piscine
per il combustibile esausto


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.


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.


Pulizia piscina e protezione
●
Decontaminazione e rimozione sali (acqua
di mare come refrigerante primi giorni)
●
Ispezioni con robot subacquei
●
Installazione di una piattaforma protettiva


Rimozione detriti

●
Preparazione alla
rimozione del
combustibile.
●
Rimozione detriti
●
Messa in sicurezza
●
Preparazione
installazione
copertura

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


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


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


Rimozione del combustibile
dai vessel di pressione


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


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


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

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

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


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


Gestione dell'acqua contaminata
e dei rifiuti


La situazione dell'acqua


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


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


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.


Backup


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


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


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.


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.


Il reattore 4

●
In manutenzione
durante il
terremoto/tsunami
●
Tutto il nocciolo era
in piscina (1500+
elementi)
●
Danneggiato da
esplosione H2 e
incendi

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.


I grafici
http://www.grafici-reattori.tk


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