ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Κυριακή 20 Μάρτη 2011
Σελ. /24
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
Αποτυχίες και κίνδυνοι στα πυρηνικά εργοστάσια της Φουκουσίμα

Τρισδιάστατη απεικόνιση της εσωτερικής δομής των αντιδραστήρων τύπου Mark I.
Τρισδιάστατη απεικόνιση της εσωτερικής δομής των αντιδραστήρων τύπου Mark I.
Μέχρι την ώρα που γραφόταν αυτό το κείμενο, η κατάσταση στα πυρηνικά εργοστάσια της Φουκουσίμα φαινόταν πιθανό να οδηγήσει στην τήξη των πυρήνων τους, με ανοιχτό το ενδεχόμενο εκτεταμένης ραδιενεργού ρύπανσης, καθώς οι δυνατότητες τεχνικών παρεμβάσεων στην κατάσταση των αντιδραστήρων είχαν περιοριστεί κατά πολύ και τα προβλήματα πληθύνει. Η ανίχνευση ραδιενεργού ιωδίου και καισίου ακόμα και στο Τόκιο, υποδηλώνει ότι έχει γίνει τουλάχιστον μερική τήξη του πυρήνα των αντιδραστήρων.

Ωστόσο, ο κίνδυνος δεν προέρχεται τόσο από την τήξη του πυρήνα, καθώς το παχύ στρώμα σκυροδέματος στη βάση του αντιδραστήρα θεωρείται ότι θα περιορίσει το λιωμένο καύσιμο, ώσπου να κρυώσει και να μπορεί να γίνει όποια διαχείριση του κατεστραμμένου αντιδραστήρα αποφασιστεί (διαμελισμός και αποθήκευση ή ενταφιασμός). Με την προϋπόθεση, βέβαια, ότι δεν θα έχει δημιουργηθεί κάποια ρωγμή στο σκυρόδεμα της βάσης, ή στα πλάγια τοιχώματα που είναι πιο λεπτά.

Μεγαλύτερο κίνδυνο αποτελούν ζημιές που ίσως προκλήθηκαν (από τις εκρήξεις στα κτίρια των αντιδραστήρων) στις δεξαμενές που βρίσκονται στο πάνω μέρος των αντιδραστήρων και χρησιμοποιούνται για την ψύξη ποσοτήτων χρησιμοποιημένου καυσίμου. Σε περίπτωση διαρροής ή εξάτμισης του νερού από τις δεξαμενές, το χρησιμοποιημένο καύσιμο θα μπορούσε να υπερθερμανθεί, να λιώσει και να διαρρεύσει ερχόμενο σε επαφή με νερό, ή να αυταναφλεγεί το ζιρκόνιο του περιβλήματος του καυσίμου, με αποτέλεσμα καταστροφική έκρηξη, που θα διέσπειρε ραδιενεργά υλικά. Μεταξύ των ουσιών θα ήταν το καίσιο-137, με χρόνο ημιζωής 30 χρόνια και το πλουτώνιο-239 με χρόνο ημιζωής 24.000 χρόνια (αυτό το χρονικό διάστημα απαιτείται για τη φυσική ραδιενεργό διάσπαση της μισής από την αρχική ποσότητα).

Απλοποιημένο διάγραμμα του τρόπου λειτουργίας των εργοστασίων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη Φουκουσίμα. Το εξωτερικό κύκλωμα του συμπυκνωτή (εναλλάκτης θερμότητας) ψύχεται από θαλασσινό νερό (κάτω μέρος). Γι' αυτό τα πυρηνικά εργοστάσια βρίσκονται συνήθως κοντά στη θάλασσα ή σε ποτάμια
Απλοποιημένο διάγραμμα του τρόπου λειτουργίας των εργοστασίων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη Φουκουσίμα. Το εξωτερικό κύκλωμα του συμπυκνωτή (εναλλάκτης θερμότητας) ψύχεται από θαλασσινό νερό (κάτω μέρος). Γι' αυτό τα πυρηνικά εργοστάσια βρίσκονται συνήθως κοντά στη θάλασσα ή σε ποτάμια
Οι αντιδραστήρες της Φουκουσίμα είναι κατασκευής της αμερικανικής «Τζένεραλ Ελέκτρικ», τύπου Mark I και θα είχαν βγει εκτός λειτουργίας λόγω παλαιότητας (40 ετών) προς το τέλος του φετινού Μάρτη, αν η ιδιωτική εταιρία Tepco που τους εκμεταλλεύεται δεν είχε πάρει δεκαετή παράταση λειτουργίας τους από την ιαπωνική κυβέρνηση. Πρόκειται για αντιδραστήρες ελαφρού ύδατος, δηλαδή συνηθισμένου νερού και ειδικότερα για αντιδραστήρες ζέοντος ύδατος που λειτουργούν σε 75 ατμόσφαιρες πίεση, δηλαδή σε αυτούς το νερό βράζει αντί να περιέρχεται σε υπερκρίσιμη κατάσταση, όπως στους αντιδραστήρες πεπιεσμένου ύδατος (150 ατμόσφαιρες πίεση).

Στους πυρηνικούς αντιδραστήρες ζέοντος ύδατος, η θωράκιση από τη ραδιενέργεια είναι διπλή. Η εσωτερική θωράκιση, το λεγόμενο ξεροπήγαδο (drywell) είναι ο χώρος σε σχήμα ηλεκτρικού γλόμπου, που σχηματίζεται από ένα παχύ τοίχωμα ενισχυμένου σκυροδέματος και περιέχει τον αντιδραστήρα και τα συστήματα ψύξης του. Το ξεροπήγαδο «κάθεται» μέσα σε ένα δακτύλιο υποβιβασμού πίεσης ή υγρό πηγάδι (wetwell), που είναι μέχρι το μέσο γεμισμένος με νερό. Σε περίπτωση βλάβης του συστήματος ψύξης, το νερό ψύξης μετατρέπεται γρήγορα σε ατμό που κατακλύζει το ξεροπήγαδο, αυξάνοντας ραγδαία την πίεση σ' αυτό. Μέσω σωλήνων που το συνδέουν με τον δακτύλιο, ο ατμός οδηγείται μέσα στο νερό, όπου υγροποιείται εν μέρει, περιορίζοντας την αύξηση της πίεσης σε επικίνδυνα επίπεδα. Τα δύο «πηγάδια» βρίσκονται σε κτίριο υπό ελαφρά υποπίεση, που αποτελεί την εξωτερική θωράκιση του αντιδραστήρα. Ως το βράδυ της περασμένης Τρίτης είχαν ανατιναχτεί τα κτίρια σε τρεις από τους τέσσερις αντιδραστήρες. Μάλιστα, η έκρηξη στον αντιδραστήρα 2 πιθανολογείται ότι έχει προκαλέσει ζημιά στο δακτύλιο υποβάθμισης πίεσης, με αποτέλεσμα συνεχή διαρροή ραδιενεργών υλικών στο περιβάλλον.

Αναλυτικό σκαρίφημα του περιεχομένου των κτιρίων των πυρηνικών αντιδραστήρων ζέοντος ύδατος Mark I της General Electric, όπως εκείνοι της Φουκουσίμα. Ως την Τρίτη το βράδυ, το πάνω μέρος των κτιρίων (εξωτερική θωράκιση) είχε ανατιναχτεί στους αντιδραστήρες 1, 2 και 3 της Φουκουσίμα, εξαιτίας του υδρογόνου που είχε εκλυθεί από τη χημική διάσπαση του νερού ψύξης σε θερμοκρασίες άνω των 2000 βαθμών Κελσίου, ενώ πυρκαγιά είχε εκδηλωθεί στο κτίριο του αντιδραστήρα 4
Αναλυτικό σκαρίφημα του περιεχομένου των κτιρίων των πυρηνικών αντιδραστήρων ζέοντος ύδατος Mark I της General Electric, όπως εκείνοι της Φουκουσίμα. Ως την Τρίτη το βράδυ, το πάνω μέρος των κτιρίων (εξωτερική θωράκιση) είχε ανατιναχτεί στους αντιδραστήρες 1, 2 και 3 της Φουκουσίμα, εξαιτίας του υδρογόνου που είχε εκλυθεί από τη χημική διάσπαση του νερού ψύξης σε θερμοκρασίες άνω των 2000 βαθμών Κελσίου, ενώ πυρκαγιά είχε εκδηλωθεί στο κτίριο του αντιδραστήρα 4
Οι εκρήξεις που κατέστρεψαν την εξώτερη θωράκιση των αντιδραστήρων οφείλονται στη διάσπαση του νερού ψύξης, όταν η θερμοκρασία στον πυρήνα του αντιδραστήρα ξεπέρασε τους 2000 βαθμούς Κελσίου. Το κράμα ζιρκονίου που καλύπτει τις ράβδους καυσίμου έλιωσε και λειτούργησε ως καταλύτης για την πραγματοποίηση της αντίδρασης, που παράγει υδρογόνο και οξυγόνο. Το εκρηκτικό μείγμα τελικά απελευθερώθηκε στο εσωτερικό του κτιρίου, μέσω των βαλβίδων ασφαλείας και αρκούσε μια σπίθα για να οδηγήσει στην καταστροφή της κορυφής των κτιρίων.

Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες της Φουκουσίμα, φαίνεται να άντεξαν το σεισμό των 9 ρίχτερ, υπέκυψαν όμως στο τσουνάμι, που κατέστρεψε τις ντιζελογεννήτριες για την κίνηση των αντλιών του συστήματος ψύξης, σε περίπτωση βλάβης. Οι μπαταρίες δεν μπορούσαν να κρατήσουν παρά μόνο μερικές ώρες. Η κατασκευή πυρηνικών σταθμών πάνω σε ένα από τα μεγαλύτερα σεισμικά ρήγματα και σε υψόμετρο μόλις μερικών μέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας σε περιοχή με ιστορικό μεγάλων τσουνάμι, η λειτουργία τους από μια ιδιωτική εταιρεία, που διαπιστωμένα έδινε επί δεκαετίες ψευδείς πληροφορίες για να συγκαλύψει προβλήματα, μπορεί να βοήθησε την καπιταλιστική ανάπτυξη της φτωχής σε ενεργειακές πηγές Ιαπωνίας, αλλά οδήγησε τελικά στη σημερινή καταστροφή.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ


Το χρονικό
  • Με την εκδήλωση του μεγάλου σεισμού, οι αντιδραστήρες 1, 2 και 3 που βρίσκονταν σε λειτουργία εκείνη την ώρα, τίθενται αυτόματα εκτός λειτουργίας, με τις ράβδους ελέγχου να μπαίνουν ανάμεσα στις ράβδους καυσίμου και να σταματούν την αλυσιδωτή αντίδραση.
  • Αρχικά το σύστημα ψύξης λειτουργεί για την αφαίρεση της υπολειπόμενης θερμότητας και εκείνης που προέρχεται από τη φυσική ραδιενεργό διάσπαση του καυσίμου και των υποπροϊόντων. Απαιτούνται 3 - 6 μήνες για να πέσει η παραγωγή θερμότητας σε ανεπαίσθητα επίπεδα.
  • Περίπου μία ώρα μετά το σεισμό χτυπάει το τσουνάμι, με αποτέλεσμα να διακοπεί η παροχή ηλεκτρισμού στις αντλίες από το εθνικό ηλεκτρικό δίκτυο.
  • Οι ντιζελογεννήτριες επίσης αποτυγχάνουν λόγω του τσουνάμι και οι αντλίες λειτουργούν με μπαταρίες για 7 - 8 ώρες.
  • Βοηθητικές ντιζελογεννήτριες τίθενται σε λειτουργία, αλλά δεν επαρκούν για να κινήσουν τις αντλίες.
  • Οι ράβδοι καυσίμου υπερθερμαίνονται και τελικά διασπούν μέρος από το νερό ψύξης σε υδρογόνο και οξυγόνο.
  • Η πίεση στους αντιδραστήρες αυξάνεται. Για να μην εκραγούν, τα αέρια διοχετεύονται στο εσωτερικό του κτιρίου του αντιδραστήρα.
  • Μία σπίθα οδηγεί στην ανάφλεξη του εκρηκτικού μείγματος και στην καταστροφή τουλάχιστον του πάνω μέρους των κτιρίων.
  • Οι χειριστές πλημμυρίζουν τον αντιδραστήρα με θαλασσινό νερό εμπλουτισμένο με βόριο που απορροφά τα νετρόνια και εμποδίζει τις πυρηνικές αντιδράσεις.


Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ