Accidente nuclear japones: defecto importante

Como continuación a artículo anterior que versaba sobre los Accidentes nucleares mas importantes quisiera hacer algunas consideraciones sobre el accidente nuclear japones a raiz de lo sucedido en la central nuclear de Fukushima: tenía un defecto importante.  A falta de información detallada que seguramente se sabrá posteriormente, por las consecuencias se deduce que el plan de emergencia y las instalaciones eran defectuosas. Nunca debió verse afectado el grupo de los diesel generador eléctricos que en última instancia han de proporcionar potencia a las bombas de circulación y alimentación del reactor nuclear. (En la foto aparecen cuatro de los seis reactores. Los números 5 y 6 están a la derecha y no salen en la imagen. Estaban apagados en el momento del terremoto, así como el 4).

Es verdad que hubo un gran terremoto que desplazó islas y hasta el eje de giro del planeta seguido de un tsunami gigantesco. Pero el reactor no se vió afectado. No debió haber motivo para que los diesel generador eléctricos de emergencia sí se vieran inutilizados por el agua del tsunami u otros factores. En última instancia, todo el sistema de seguridad de parada y enfriamiento del reactor, cuando todas las demás alimentaciones eléctricas quedan cortadas por un desastre natural, depende de los grupos diesel generadores.

Ejemplo de grupo electrógeno diesel generador eléctrico. En una central nuclear es lo último que debe dejar de funcionar. Es el último recurso de potencia eléctrica que debe estar disponible hasta el final. Debe proporcionar potencia eléctrica para mover las bombas de circulación y alimentación de agua del reactor nuclear hasta su enfriamiento total. Debe estar protegido tanto o más que el propio reactor y debe tener autonomía con suficiente gas-oil para resistir los días precisos para la parada total del reactor.

Esquema de una planta nuclear BWR, donde el agua se vaporiza en la misma vasija o contenedor del reactor. Puede verse en 10-Bombas, indicando las bombas de alimentación de agua a la vasija donde está el núcleo del reactor. Aparte hay bombas de recirculación del agua de la vasija. Todas las bombas de circulación y alimentación de la vasija del reactor son vitales y deben disponer siempre de alimentación eléctrica en cualquier circunstancia. Cuando meten las barras que paran la fisión nuclear, la vasija del reactor debe ser enfriada durante unos días haciendo recircular agua mediante las bombas. Aunque no haya ya fisión nuclear de uranio, se producen fisiones secundarias de isótopos de cesio y yodo hasta que se consumen. Durante ese proceso secundario, se genera calor que debe ser disipado.

Probablemente este grave defecto aflorado ahora pueda deberse a que estamos hablando de una planta nuclear que tenía cuarenta años en funcionamiento y más años desde que se diseñó y construyó. Pero ese inconveniente de la vulnerabilidad de los diesel generadores de emergencia debió ser subsanado o la planta debió cerrarse. Esos grupos electrógenos deben ser capaces de funcionar y proporcionar potencia aunque quedasen cubiertos por las aguas.

Los submarinos convencionales llevan diesel generadores eléctricos para recargar las baterías y funcionan con el submarino navegando algunos metros por debajo de la superficie del agua. El submarino es un casco de acero hermético y de él sale el tubo de Snorkell que aflora por encima de la superficie del agua y permite tomar aire para la combustión de los motores y emitir fuera los gases de escape. No hay motivo para que los diesel generadores de emergencia de las centrales nucleares no estén montados sobre el mismo principio.

OTRO DEFECTO:

Sin tuberías de emergencia hasta las piscinas de combustible

Debería haber contado de una tubería de emergencia que hubiera ido desde esa piscina hasta un punto determinado de la central nuclear, desde donde se hubiera podido bombear agua con los camiones cisterna e incluso empalmar más mangueras para alejar de la Central el punto de bombeo.

Me parece otro defecto importante en la seguridad de la planta que no dispusiera de un simple tendido de tuberías de emergencia hasta las piscinas de almacenamiento de combustible que están sobre los edificios de contención de las vasijas de los reactores. Una especie de tubería de contraincendios que sirviera para bombear agua desde camiones cistierna a través de la tubería desde un punto de la entrada de la Central hasta las piscinas de almacenamiento.

Ello hubiera evitado tener que andar entrando con los camiones hasta el pie de los edificios para lanzar agua a chorro al aire, con un rendimiento mucho más bajo y con el inconveniente de la radiactividad. Incluso se hubieran podido empalmar tantas mangueras como fueran necesarias para alejar de la central el punto donde los camiones cisterna bombeasen el agua.

ANECDOTA

Aunque no me gusta demasiado hablar de temas personales,  diré que estudié Ingeniería Nuclear y recuerdo que un profesor era un Ingeniero Naval que había trabajado en la Central Nuclear de Zorita, en Guadalajara, ahora desmantelándose. Y cuando explicaba el proceso de parada y refrigeración de un reactor nuclear BWR, uno de los alumnos suscitó la cuestión de una parada de emergencia que dejase a las bombas de refrigeración sin potencia eléctrica.

Al profesor le parecía algo que era imposible que ocurriera, al tener tendido eléctrico la central con la red eléctrica general y con otra central, aparte de los diesel generadores de emergencia. Ante la insistencia del alumno, que pensaba en un atentado terrorista con éxito que dejase sin potencia eléctrica a la central, el profesor al final dijo que si el reactor se quedaba sin potencia eléctrica para  mover las bombas de circulación de agua, si se comprobaba con las autoridades pertinentes la imposibilidad de conseguir suministro de potencia eléctrica, entonces lo que tenía que hacerse era pedir suministro de cemento. Para tapar el reactor, claro.

Naturalmente, después de esa tajante afirmación hecha en tono semijocoso, explicó el procedimiento para mantener lo más estable posible al reactor BWR si se quedaba sin potencia eléctrica la central. Un reactor nuclear, al apagarse introduciendo las barras de control, sigue generando una potencia residual permanente por las reacciones de desintegración de isótopos generados durante su funcionamiento. Por ejemplo, un reactor de 1.000 MW producirá un calor residual equivalente a 10 MW. Irá decayendo hasta estabilizarse al cabo de un año en unos 2.5 MW. Cuando se habla de enfriar un reactor nuclear hay que entender que se trata de refrigerarlo energícamente con agua en circulación hasta quitar la presión en la vasija y dejar el agua en 30 grados centigrados. Entonces se pueden extraer las barras de combustible y se puede decir que el reactor se ha enfriado.

Debajo de la vasija del reactor se encuentra un anillo tórico o toro que contiene agua. Cuando la presión de vapor sube demasiado en la vasija del reactor nuclear, se libera vapor hacia ese toro. El vapor se condensa en el agua existente dentro de ese volumen tórico  y la presión de vapor de la vasija desciende. Entonces con una bomba de alta presión de alimentación de agua accionada por el propio vapor de la vasija, se puede bombear agua dentro de la vasija para mantener el nivel de agua en el reactor.

Al quedarse sin potencia eléctrica, el agua se va calentando y la presión de vapor comienza a subir en la vasija. Cuando la presión llega a su máximo admisible, hay que abrir una válvula que deja salir vapor hacia el volumen tórico o toro que está debajo de la vasija del reactor. Contiene bastante agua para que el vapor liberado de la vasija se condense. Así, se  reduce a niveles normales la presión de la vasija o caldera. Después, con el propio vapor de esa vasija, se acciona una bomba de alimentación de agua de alta presión para meter agua dentro y reponer el nivel de agua para que las barras de combustible no queden al descubierto. La operación se repite periódicamente: presión sube, abrir vapor hacia el toro, bombear agua.

Naturalmente, este proceso no se puede mantener indefinidamente. Hace falta gente que sepa hacerlo y esté dispuesta a trabajar en un ambiente hostil en ese momento. Es un procedimiento de sostenimiento hasta que se pueda restaurar la potencia eléctrica en la planta y se puedan accionar las bombas de alimentación y de circulación de agua del reactor nuclear. Como puede observarse, un reactor nuclear es controlable hasta en las situaciones más adversas.

ENSEÑANZA PRINCIPAL

El grupo generador eléctrico de emergencia de una central nuclear es tan importante o más que el propio reactor nuclear. Una central nuclear debe tener su grupo de emergencia siempre operativo y protegido de inundaciones, corrimientos de tierras e incluso bombardeos. Así como las casamatas que contengan las bombas de circulación de agua salada del mar para refrigeración del condensador principal han de ser estancas.

Que haya sucedido algo semejante en esa central nuclear japonesa deja en principio en muy mal lugar al Organismo para la supervisión nuclear en Japón. Así como es  necesario que expliquen como no ha podido suplirse el suministro eléctrico en base a grupos generadores portátiles transportados en camiones o barcos.

Porque una cosa debe quedar clara. Es muy difícil que pueda enfriarse un reactor nuclear auque haya cesado la fisión nuclear principal si no se dispone del sistema de refrigeración por bombas que metan continuamente agua fría en el reactor y saquen la caliente. Y para que esas bombas funcionen hace falta disponer de suministro de potencia eléctrica.

Las piscinas de almacenamiento de combustible usado, debían haber dispuesto de un sistema de tuberías de emergencia que fueran desde un punto determinado de la Central hasta desembocar en dichas piscinas, para poder bombear agua a falta del funcionamiento de su propio sistema de refrigeración.

Las centrales nucleares son seguras pero siempre que cumplan unos requisitos de seguridad estrictamente. A mi modo de ver, la seguridad de esta central, con seis reactores, ubicada al borde del mar en zona de terremotos y tsunamis, era francamente mejorable.

No cabe duda de que todas las centrales nucleares en funcionamiento y las que se construyan a partir de ahora, tomarán buena nota de los sucesos de Fukushima. En esta central están sucediendo casi todos los procesos adversos que pueden darse en una central nuclear y servirán para sacar sustanciosas enseñanzas. Después de Fukushima las centrales nucleares serán más seguras aún de lo que lo eran. Esperemos que los responsables de todas las centrales nucleares tomen buena nota.

Sería un grave error de consecuencias económicas graves que cundiera el pánico nuclear. Pero Merkel hace bien en pedir que se revisen las medidas de seguridad para que se tenga la certeza que los sistemas de apagado y refrigeración del reactor funcionarían ante una situación extrema como puede haber sido la vivida por Japón, que casi desaparece del mapa por la violenta colisión de las placas continentales asiáticas y del Pacífico.

Efectos del terremoto y posterior tsunami que arrasó la costa japonesa e islas.

Presentadoras de televisión japonesa dando la noticia del terremoto con cascos en la cabeza.