[ Difficoltà, problemi, avversità ed errori di chi si guadagna il pane a Fukushima ]
Lo scorso 17 settembre la costa orientale del Giappone è stata investita da un tifone. Ci sono stati morti e dispersi tra la popolazione e si sono aggiunte altre tonnellate di acqua alla già difficile situazione della centrale di Fukushima. In seguito si è registrato un sisma di intensità 5.8 in scala Richter, che ha fatto tremare la regione già colpita dal grande terremoto, ma senza riportare ulteriori danni o generare onde di tsunami.
Dicevamo della pioggia. Da quando, si è scoperta una prima perdita di acqua contaminata nelle grosse cisterne a pannelli d’acciaio imbullonati, è stata cambiata la modalità di funzionamento delle dighe costruite intorno ai serbatoi. La funzione di questi serbatoi, come avevamo già specificato in un post precedente, è quella di immagazzinare l’acqua utilizzata per il mantenimento dei reattori incidentati in condizioni di sicurezza. Normalmente negli impianti nucleari, lo stoccaggio di liquidi contaminati avviene in cisterne a loro volta contenute in vasche di sicurezza, in modo da avere un’ulteriore barriera in caso di perdita. Nel caso di stoccaggio all’aperto, si devono considerare anche le precipitazioni che riempiono queste dighe esterne e generalmente viene montato un rubinetto alla base in modo che sia possibile svuotarle. Prima della perdita tutti questi rubinetti erano di norma aperti (rendendo di fatto inutile la diga quale elemento di contenimento in caso di perdite), poi sono stati tutti chiusi, ma le intense piogge delle ultime settimane hanno generato il problema contrario.
TEPCO ha reagito, prima controllando la qualità di acqua piovana accumulata nelle dighe, specie in quelle dove erano state individuate o sospettate perdite, e poi, in base ai risultati ottenuti, rilasciando (aprendo il rubinetto) o stoccando l’acqua per un futuro trattamento. Nei documenti linkati in fondo a questo post si trovano specificate le quantità in gioco nonché i livelli di contaminazione sia per le acque rilasciate sia per quelle trattenute (si vedano anche note e commenti nella nostra movimentata trasferta qui: http://www.appuntidigitali.it/18402/quelli-che-giocano-con-la-paura/
Durante la ricerca dell’origine delle perdite le prime indagini hanno evidenziato una serie di problemi come bulloni non tirati a dovere, materiale sigillante distaccato tra le superfici, segni di corrosione e ruggine.
Di cisterne come queste ce ne sono circa 300, ognuna con una capacità di 1000 metri cubi; quindi, non solo occorre creare nuova capacità di stoccaggio e trasferire l’acqua contaminata in cisterne più sicure, ma anche pensare a come ridurre al minimo i volumi di acqua trattata. Ci sono circa 100 mila metri cubi di acqua con contaminazione elevata, ai quali vanno aggiunti circa 300 mila metri cubi di acqua dove è stato rimosso il Cesio tramite Kurion o Sarry e cloruri, attraverso un sistema ad osmosi inversa. Questi 300 mila metri cubi, contenenti concentrazioni importanti di beta-emettitori, attendono di essere trattati dai sistemi ad evaporazione o dal nuovo ALPS. Il sistema ALPS dovrebbe aiutare nella rimozione dei radio-isotopi diversi dal Cesio, ma un problema di corrosione tiene questo sistema fermo in standby.
Resta un problema a parte la gestione dei rifiuti secondari.
Durante l’ultima settimana di settembre è stato compiuto un grosso progresso nei lavori sull’unità 4, in particolare riguardo alla bonifica del piano operativo di questo edificio; in modo che sarà possibile procedere, nel giro di breve, alla rimozione del combustibile dalla piscina. L’immagine che vedete qui sotto sembra quella di un reattore in normale esercizio, invece è proprio l’unità 4, la stessa che dopo la violenta esplosione di idrogeno del marzo 2011 era rimasta scoperchiata e coperta da un ammasso di rottami, calcinacci e detriti.
Bisogna dire che il lavoro di bonifica dell’unità 4 era relativamente facile, in particolare i livelli di dose contenuti hanno permesso di lavorare con metodo e senza fretta. E l’esperienza guadagnata in questo genere di operazioni tornerà sicuramente utile quando bisognerà ripetere manovre simili anche per le altre unità, dove a causa dei noccioli danneggiati, la vita non sarà certo facile.
Grazie alla struttura portante costruita a ridosso dell’unità danneggiata, sono stati installati tutti i macchinari pesanti che saranno necessari nello svuotamento della piscina, in particolare, nella foto, vedete le due strutture verdi che rappresentano il carroponte di servizio e la macchina per la movimentazione del combustibile.
Ricordiamo rapidamente il piano di svuotamento. Grazie al carroponte verrà caricato dal piano terra un cask, ovvero un grosso contenitore stagno utile sia per il trasporto sia per lo stoccaggio del combustibile irraggiato. Il cask sarà posizionato in un’apposita sezione della piscina dove verrà riempito d’acqua e al suo interno verranno trasferiti uno alla volta gli elementi da trasferire alla piscina comune. Ovviamente non si tratta di una normale movimentazione di combustibile nucleare. Non si può escludere che la caduta di detriti, il riscaldamento e l’utilizzo di acqua non proprio priva di residui, abbia danneggiato le guaine delle barre, per questo motivo tutte le operazioni saranno fatte prestando la massima attenzione anche ai particolari apparentemente insignificanti come potrebbero essere colonne di bollicine di gas, sintomo di una fessurazione.
Se non ci saranno variazioni di programma, TEPCO prevede di iniziare questa fase delicata di lavoro dalla seconda metà di novembre, non appena saranno terminati tutti i test di funzionalità dei macchinari installati. Ci potrebbe persino essere una webcam che riprenderà i lavori.
È d’uopo evidenziare che TEPCO non sempre agisce nel modo corretto, in altre parole non lavora bene. Questo senza sfociare in inutili allarmismi o critiche feroci che alimentano forse solo l’autostima di chi le muove.
Il fatto che gli errori siano così frequenti potrebbe essere anche dovuto all’aver assunto manodopera non specializzata o con troppa poca formazione, da qui il richiamo della NRA a spostare a Fukushima personale esperto, magari movimentandolo dalle altre centrali TEPCO, al momento ferme.
Vediamo alcuni errori in dettaglio.
Il primo errore riguarda l’ALPS, il sistema di decontaminazione multi-isotopo che dovrebbe svolgere un ruolo fondamentale nel trattamento e nella diminuzione della volumetria d’acqua contaminata. La scorsa settimana il Multi-nuclide Removal Equipment System C sembrava pronto a partire, ma poche ore dopo l’avvio è andato subito in arresto a causa della bassa portata di una pompa. La causa? Delle “pezzette” di gomma dimenticate dagli operai, che sono entrati in una cisterna a monte per controllarne lo stato: le gomme servivano per evitare che la scala utilizzata per calarsi all’interno potesse danneggiare la superficie, ma andavano certamente rimosse all’uscita.
Il secondo errore riguarda il trasferimento di acqua piovana. Dopo lo “sversamento” di acqua contaminata sono state chiuse tutte le valvole di contenimento delle dighe poste intorno alle cisterne, di conseguenza l’acqua piovana va controllata e trattata. In preparazione di una forte precipitazione in arrivo, al fine di evitare che le dighe straripassero, gli operatori hanno iniziato a trasferire l’acqua piovana verso cisterne di contenimento, purtroppo, però, non si sono accorti che il tubo era collegato alle cisterne sbagliate, dalle quali l’acqua ha iniziato a uscire.
Il terzo errore chiama in ballo il principio dei vasi comunicanti. Sempre durante un’operazione di trasferimento di acqua piovana, si è iniziato a riempire completamente (oltre il 95% della capacità totale) 5 grandi cisterne collegate in serie. Queste sono dislocate con una leggera pendenza e con disattenzione il sensore di livello è stato sistemato solo su quella in alto, all’inizio della serie. Il risultato è stato che prima che il sensore di livello avvisasse che le cisterne erano piene, quella più in basso ha tracimato.
In questo caso le mancanze/criticità sono multiple:
- avere una connessione in serie delle cisterne fa sì che i sistemi non siano indipendenti (principio base per la sicurezza);
- l’installazione di un solo sensore di livello e nel posto sbagliato;
- non aver sigillato i “coperchi” delle cisterne, ma solo imbullonati;
- non aver pensato a livellare il terreno possibilmente rinforzandolo per evitare sprofondamenti.
Il quarto errore consiste nell’accidentale sospensione dell’ alimetazione elettrica delle pompe principali per il raffreddamento del reattore 1. L’incidente è riportato in dettaglio qui: http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/handouts/2013/images/handouts_131007_05-e.pdf . In parole povere, può essere riassunto come segue: durante una ronda di controllo, un tecnico TEPCO stava raccogliendo i dati elettrici dal pannello che vedete nell’immagine di apertura. Per farlo avrebbe dovuto premere il pulsante indicato dal cerchio blu in modo da far comparire i parametri sul display. Tutto qua. Il display si spegne automaticamente dopo un certo intervallo di tempo. Ma il tecnico dopo aver registrato i dati, nel tentativo di spegnere il display, ha pigiato il tasto “OFF” senza rendersi conto che così non stava spegnendo il display, ma di fatto stava togliendo corrente a tutto l’impianto collegato. Quello strumento è un po’ come se fosse il vostro contatore dell’energia elettrica di casa e voi nel tentativo di spegnere il display toglieste corrente a tutta la casa agendo sull’interruttore principale.
Lo spegnimento del circuito non ha lasciato a secco il reattore 1, visto che un secondo sistema in standby si è subito messo in funzione ripristinando in pochi minuti la portata nominale. Come spesso accade in questi casi, nessuna conseguenza, ma non per questo l’errore resta meno grave. Le cause sono chiaramente da ricercare in una poca e superficiale formazione del personale e nella mancanza di corrette segnalazioni. Un interruttore di tale importanza non può essere spento accidentalmente a causa di un errore umano. Non solo ci deve essere l’indicazione: questo tasto spegne il raffreddamento, ma deve essere inaccessibile per via accidentale, non a caso nelle sale controllo, in genere superaffollate di pulsanti e spie luminose, i pulsanti importanti sono coperti da una protezione che deve essere volontariamente aperta per accedere al comando.
Il quinto errore, riguarda la contaminazione di una squadra di tecnici, dovuta alla disconnessione di una condotta sotto pressione. Qui i dettagli:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/handouts/2013/images/handouts_131009_05-e.pdf
Vi facciamo una sintesi. Una squadra di tecnici era impegnata a sostituire i tubi corrugati che collegano i vari elementi di uno dei sistemi ad osmosi inversa con analoghi più resistenti in polietilene. Non si trattava di un lavoro fatto in condizioni di emergenza, ma di un intervento pianificato, che poteva essere studiato in tutti i dettagli. L’errore è stato scollegare il tubo sbagliato, che essendo ancora in pressione ha fatto fuoriuscire approssimativamente 7 m3 d’acqua di scarico del sistema e quindi con una concentrazione di radionuclidi davvero molto elevata (totale 34 MBq/l). Non c’è stata dispersione in ambiente, perché tutta l’acqua è rimasta all’interno della diga dove stavano lavorando e la zona è già stata riportata in condizioni di sicurezza. Degli 11 operai, 6 sono risultati contaminati esternamente. Essendo muniti di tutti i dispositivi di protezione individuale d’obligo in operazioni del genere, la decontaminazione eseguita immediatamente ha avuto un effetto completo. Non c’è dubbio, però, che questa doppia doccia se la sarebbero risparmiata volentieri.
Ora, il nocciolo del problema resta la cattiva programmazione dell’intervento, che doveva essere studiato maggiormente nel dettaglio identificando i tubi da sostituire in modo univoco, disegni alla mano. Tuttavia, è naturale che sorga il sospetto che il morale degli addetti ai lavori, messo duramente alla prova in condizioni di lavoro così particolari e con gli occhi di tutto il mondo puntati addosso, stia avendo alcuni sbalzi preoccupanti. L’augurio è che nuovi rinforzi ed un maggiore coordinamento insieme ad una gestione oculata non solo evitino il ripetersi di mancanze ed errori, più o meno banali, ma soprattuto impediscano ulteriori incidenti che eventualmente potrebbero anche essere più gravi.
Ricordiamo che è sempre possibile consultare dati aggiornati sui vari campionamenti per il monitoraggio della radioattività nel sito internet della TEPCO. I dati sono sottoposti al vaglio degli enti supervisori ed autorità di controllo. L’analisi dei suddetti continua a permettere l’esclusione di un rischio rilevante per la popolazione e l’ambiente. Le dosi registrate in valori elevati non aumentano tale rischio perché riguardano aree estremamente limitate e valgono a distanze molto piccole (in un caso 70 micrometri – 1 micrometro è pari ad 1 milionesimo di metro): sono sufficienti le dovute precauzioni da parte degli operatori che lavorano nelle immediate vicinanze, sia per la loro salute sia per evitare impatti sanitari all’esterno del perimetro controllato della centrale.
Con questo non si intende minimizzare l’entità delle perdite, semplicemente si vuole riportarle alla loro reale portata/pericolosità.
Qui di seguito tre figure che schematizzano l’area della centrale con le zone maggiormente monitorate ed alcuni link che si aggiungono a quelli che vi abbiamo già proposto in precedenza.
Fig.1
Acque/infiltrazioni sotterranee (acqua di falda utilizzata per le operazioni di sicurezza):
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/f1/smp/2013/images/tb-east_map-e.pdf
Porto interno (baia):
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/f1/smp/2013/images/2tb-east_map-e.pdf
Area esterna del Porto:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/f1/smp/2013/images/intake_canal_map-e.pdf
Mare aperto in prossimità delle dighe frangiflutti:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/f1/smp/2013/images/seawater_map-e.pdf
Mare aperto (oltre 20 km):
http://www.nsr.go.jp/english/data/131001.pdf
Fig.2.a
Fig.2.b: viene riprodotta, ingrandita e ruotata di 90°, l’area della banchina indicata dall’asterisco in Fig. 2.a con di fronte il molo che delimita il canale di ingresso/immissione, usato per convogliare le acque durante il normale funzionamento della centrale (la stessa area è indicata ai punti 3 e 4 di Fig. 1).
È qui che sono stati registrati i valori di campionamento più alti per quanto riguarda la concentrazione di radioattività da Cesio-134/137, emettitori-beta in generale e Trizio (H-3) in particolare. Alcuni risultati per quanto riguarda l’acqua raccolta da infiltrazioni/flussi sotterranei superano ampiamente i limiti imposti dalla normativa vigente: 60 Bq/l (Cs-134), 90 Bq/l (Cs-137), 60000 Bq/l (H-3), 30 Bq/l (Sr-90) [la grande differenza tra il limite per il trizio e quello per gli altri è giustificata dalle diverse caratteristiche della radiazione emessa da questi radio-isotopi].
Occorre fare, a questo punto, almeno tre considerazioni fondamentali:
- densità pari a qualche decina di migliaia di becquerel per litro possono risultare impressionanti, si tengano, tuttavia, presenti le linee guida della OMS per l’acqua potabile, che prevedono 10 Bq/l come limite per Cs-134/137 e Strozio-90, 10000 Bq/l per il Trizio e si consideri per confronto la radioattività tipicamente presente nel corpo umano, ad esempio per il solo Potassio-40 circa 4500 Bq e per il Trizio 0.11 ÷ 0.48 Bq per cm3 di sangue (valori medi per abitanti in regioni a basso fondo di radioattività naturale)*;
- a poche decine di metri di distanza dalle posizioni di campionamento, dove si sono registrati i maggiori sforamenti dei limiti, i valori sono già più bassi, in alcuni casi di un paio di ordini di grandezza; nelle acque tra la banchina e il molo, così come in prossimità degli sbarramenti indicati in figura, per la maggior parte sono ampiamente nei limiti di sicurezza e man mano che ci si allontana in mare aperto i valori scendono fino ad arrivare in alcuni punti al di sotto del limite di rilevabilità. Fanno eccezione i livelli elevati di Cesio rilevati il 10 ottobre presso il litorale barricato della centrale [http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/2013/1231317_5130.html]. La causa più probabile di valori che si discostano significativamente da tutti gli altri campionamenti nella stessa zona è che del materiale di riporto contaminato sia finito in acqua durante i lavori di costruzione degli sbarramenti tra le unità 1 & 2 ed il canale di immissione. Nel corso di tali lavori sono state iniettate nel terreno delle sostanze chimiche solidificanti con il risultato che parte del terreno si è spostato verso il bagnasciuga. Resta il fatto che all’interno dell’argine di contenimento i livelli di Cesio (effetto combinato degli isotopi 134 e 137) erano 10 volte superiori a quelli subito al di fuori. Inoltre, nessuna variazione di rilievo è stata registrata all’esterno del porto barricato (molo). È improbabile che la causa sia da attribuirsi al flusso delle acque sotterranee, poichè tali acque presentano un contenuto di Cesio abbastanza basso, certamente non sufficiente a causare un aumento di questo tipo nel corso di così poco tempo;
- il campionamento delle acque sotterranee avviene mediante pozzi che intercettano tunnel/parti di strutture sotto le aree dell’impianto maggiormente contaminate, dove fluiscono le acque utilizzate per il raffreddamento dei reattori; si tratta, quindi, di radioattività concentrata in zone difficilmente accessibili, se non del tutto inaccessibili e sempre più circoscritte, tenuto conto delle opere di contenimento e sbarramento che sono in completamento in tutta l’area in questione.
Terminiamo con una riflessione.
Molto si discute sull’eventuale pericolosità dei quantitativi di isotopi radioattivi immessi nelle acque dell’oceano prospicienti la baia di fronte alla centrale nucleare di Fukushima.
Ne abbiamo già parlato, non abbiamo nuovi dati rilevanti a proposito, oltre a quanto qui sopra proposto. Molti continuano a parlarne a sproposito.
Vi lasciamo con una domanda: qualcuno si è chiesto quanta “radio-attività” è finita nell’oceano grazie alla semplice azione dragante dello tsunami?
Si faccia mente locale e si pensi alla superficie di costa giapponese investita dalle onde dello tsunami, ai normali livelli medi di radioattività del suolo, ossia delle percentuali di concentrazione di radionuclidi “naturali” (Uranio, Torio, Carbonio-14, Potassio-40 … tanto per fare dei nomi)*, alla percentuale di suolo che il mare si è “trascinato dietro”, ritirandosi, insieme a detriti di ogni specie e tipo, più o meno radio/tossici.
Qualcuno ha fatto i conti?
Perché tutta questa roba prima non c’era in mare, ora sì. E laddove è radio-attiva, trattasi di contaminazione?
*Per un approfondimento:
http://www.lnf.infn.it/lnfadmin/radiation/radioattivitanaturale.html#Radioattivitnaturale%20presente
http://www.lnf.infn.it/lnfadmin/radiation/radioattivitanaturale.html#Radioattivita’ naturale terrest
Nota generale:
il presente post è frutto per molta parte della traduzione ed elaborazione dei rapporti sullo stato avanzamento lavori forniti dalla TEPCO su base settimanale.
Nucleare e Ragione 