Il Giappone e i rischi delle radiazioni a Fukushima

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del Prof. Giuseppe Filipponi, fisico nucleare, docente, direttore della rivista Fusione Scienza e Tecnologia

Aggiornamento della situazione negli impianti nucleari giapponesi di Fukushima Daiichi e Fukushima Daini colpiti dal terremoto (17.03.2011 ore 6.30 am GMT)

Il portavoce del governo, Yukio Edano ha detto che le radiazioni oltre un raggio di 20-30 km dalle centrali di Fukushima non costituiscono «immediato rischio per la salute». Ieri sera un dispaccio ANSA ha riportato: “la Croce Rossa Internazionale ha reso noto che Tokyo e’ sicura e che gli stranieri possono recarvisi. Intanto dal sito nucleare di Fukushima arriva la notizia che tutti e quattro i contenitori primari (vessel) che racchiudono il nocciolo dei reattori 1, 2, 3 e 4 sono integri”.  Un nuovo dispaccio ANSA riporta  che la squadra della protezione civile mandata dal governo italiano a Tokyo, arrivata ieri, ha subito misurato la radioattività al centro della capitale giapponese trovandola ben sei volte meno radioattiva di quella del centro di Roma. I dati resi noti dalla nostra ambasciata a Tokyo danno una radioattivita’ di fondo sul tetto dell’ambasciata di 0.04 microsievert/ora. Il valore ambientale tipico della citta’ di Roma e’ di 0.25 microsievert/ora. Non ci sono isotopi che possono essere stati prodotti in un reattore nucleare e questo esclude al momento rischi a Tokyo.

La piscina di raffreddamento del combustibile esaurito del reattore n°4 e il problema dell’idrogeno

Circa il 60% del combustibile nucleare esaurito di tutti e sei i reattori del sito di Fukushima Daiichi è conservato in una struttura comune, mentre ciascuna delle unità dispone anche di una piscina di raffreddamento per lo stoccaggio alla sommità dell’edificio del reattore. Il nocciolo del reattore n° 4 è spento da mesi e non contiene combustibile, è stato scaricato da più di 100 giorni per lavori di manutenzione. Proprio nell’edificio del reattore n°4 però ci sono stati due incendi nella parte superiore  che lo  hanno gravemente danneggiato. Si ritiene  che gli incendi siano stati causati dall’ accumulo di idrogeno. Il Japan Atomic Industry Forum segnala che il livello dell’acqua nelle piscine di raffreddamento dove sono immerse le sbarre del combustibile esaurito dei reattori  4  e  3 è bassa, e queste sono scoperte  subendo dei danni (l’ossidazione delle guaine di zirconio). Si ritiene che questa sia una delle cause principali della produzione di idrogeno che nei giorni passati  ha causato esplosioni e incendi.  Si sta quindi lavorando per riempire la piscina con acqua ma il lavoro è ostacolato dalle radiazioni e dal pericolo costituito dagli accumuli di idrogeno. L’idea di usare l’elicottero era quella proprio di riempire le piscine di raffreddamento dall’alto. Ora si sta procedendo con idranti da terra.

Il pompaggio dell’acqua  nei reattori


Gli sforzi per raffreddare il nocciolo dei reattori delle unità 1, 2 e 3 continuano. Una squadra di operai pompa acqua  con appositi sistemi nei  reattori. L’acqua a contatto con il metallo surriscaldato vaporizza e il vapore alza la pressione  nel contenitore  primario. Per scaricare la pressione si fa uscire il vapore in modo controllato all’esterno (come è noto si tratta di vapore con bassissimo contenuto di radioattività). Nel nocciolo  gli elementi di combustibile del reattore sono esposti  fuori dall’acqua per un lunghezza che va da uno a due metri e non si raffreddano come dovrebbero perché l’elevata conducibilità termica delle guaine di lega di zirconio  facilita il  raffreddamento solo della parte  sommersa. Questo processo è destinato a continuare fino a quando il calore prodotto dal reattore si riduce tanto che l’intero nocciolo del rettore rimane coperto dall’acqua. In pratica occorre aspettare qualche giorno. Se la temperatura delle sbarre arriva a 2200 °C  le guaine cominciano a rompersi e il materiale radioattivo può uscire e venire a contatto con il vapore. I livelli delle  radiazioni sul sito non sono costanti, il che rende difficile il lavoro; anche quello di analizzare la portata dei danni. Le fuoriuscite controllate di vapore dalle unità 1, 2 e 3 riducono la pressione  solo per qualche ora. Si pensa che alcuni di queste emissioni possano essere state la causa dei danni alla camera di decompressione toroidale dell’unità 2. La formazione di idrogeno può avvenire oltre che con l’ossidazione del rivestimento dello zirconio delle barre di combustibile  anche  a causa alle radiazioni  che colpiscono le molecole di acqua usata per il raffreddamento. In questo caso le molecole di acqua  si possono scindere in idrogeno e ossigeno. Normalmente  quando l’acqua viene mantenuta in circolazione dalle pompe le molecole di  idrogeno e ossigeno che si formano  poi si ricompongo formando di nuovo acqua. Se però l’acqua non circola ma evapora rapidamente allora si possono formare accumuli di idrogeno che come abbiamo visto hanno causato degli incendi e le esplosioni nei reattori 1, 2 , 3 e 4.

Le radiazioni vicino agli impianti nucleari


Il picco di radiazioni sul posto è stato individuato vicino all’unità 3 dove si rilevano  400 millisievert per ora. I limiti della dose assorbibile per i tecnici che operano attualmente nelle centrali sono state aumentati  da 100 millisievert a 250 millisievert, dopo di che devono abbandonare l’impianto. Si noti che usualmente i limiti per i lavoratori del nucleare sono di 20 millisievert all’anno.

I danni ai tecnici e ai lavoratori del sito nucleare (17 marzo ore 1.40 UTC, fonte IAEA)


Incidenti fisici: Un operaio è morto schiacciato da una gru l’11 marzo quando nel sito nucleare  è arrivato lo tzunami. Due persone risultano disperse. Due tecnici della TEPCO sono stati feriti lievemente e 2 due tecnici che lavorano con ditte subappaltatrici sono stati ricoverati all’ospedale, uno aveva un braccio rotto  Due dipendenti TEPCO sono stati trasportati in ospedale per problemi respiratori dovuti al mal funzionamento delle maschere la protezione . Quattro persone (2 dipendenti TEPCO e 2 dipendenti di ditte subappaltatrici) hanno subito lesioni lievi a causa dell’esplosione di unità 1 dell’11 marzo e sono stati trasportati in ospedale. Undici persone (4 dipendenti TEPCO, 3 operai e 4 tecnici di ditte subappaltatrici (collegate alla difesa civile) sono rimaste ferite a causa dell’esplosione dell’unità 3  il 14 marzo.

La contaminazione radiologica

17 persone (9 dipendenti TEPCO, 8 dipendenti di ditte subappaltatrici ) hanno subito la deposizione di materiale radioattivo sul viso, non sono stati portati in ospedale a causa di bassi livelli di esposizione. Un operaio ha subito di una significativa esposizione durante ‘lo sfogo controllato di vapore a pressione nell’atmosfera’, ed è stato trasportato in un centro  specializzato. Due poliziotti che sono stati esposti alle radiazioni sono stati decontaminati. Diversi Vigili del Fuoco sono stati esposti alle radiazioni  e sono ora sotto osservazione.

Anna Esposito

Partenopea, agnostica, grafomane appassionata di politica e di buon vino. Non correggo il caffè. Direttore editoriale di Itali@Magazine.

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