FUKUSHIMA Y EL FUTURO DE LA ENERGÍA NUCLEAR3CF6C219-72B2-4AF7-A5... · La fusión del núcleo de...

FUKUSHIMA Y EL FUTURO DE LA ENERGÍA NUCLEAR

Mario A.J. Mariscotti

WORLD ENERGY COUNCIL – Comité ArgentinoCentro Argentino de Ingenieros- Buenos Aires, 1 julio 2011

PLAN

1. Generación de energía nuclear y riesgos

2. ¿Que pasó en Fukushima?

3. Presente y futuro de la energía nuclear

1. ¿Qué produce el calor? El proceso de fisión

Generación de energía nuclear

2. ¿Cómo es el combustible nuclear?

3. Refrigeración y moderación

4. Radioactividad

5. ¿Reactor nuclear = bomba?

6. Efectos de la radiación sobre la salud?

1. La radiación afecta nuestras células.

Efectos de las radiaciones sobre la salud

2. La magnitud DOSIS mide la posibilidad de daño

3. Altas dosis y bajas dosis

4. Valores representativos

1. 4000 mSv, 50% probabilidad de muerte; 2000 mSv, 10%.

Valores representativos

2. Radiación natural en 1 año: 2-6 mSv; TC: 10 mSv; RX: 0,2-1 mSv

3. 250 mSv máximo permitido por año para operador en emergencia

4. Dormir al lado de otra persona: 0,5 mSv/año; comer: 0,2mSv/año

5. Radiografía industrial. Límite para el público: 0.007mSv/h

6. 131I vida media de 8 días (tiroides); 137Cs 30 años (70 días, músculos)

6

Pressure Vessel

Esquema de un reactor BWR como en Fukushima

7

Spent fuel elements

pool

Barreras de contención

http://www.bbc.co.uk/go/em/fr/-/news/world-asia-pacific-12732015

¿Qué pasó en Fukushima?

¿Qué pasó en Fukushima? (2)

Una serie de explosiones dañaron 4 de los 6 reactores a raíz de fallas en los sistemas de enfriamiento.

Reactor 1. 12/3 Explosión rompe el techo

Reactor 2. 15/3 Explosión y escape radioactivo

Reactor 3. 14/3 Explosión destruye edificio y escape radioactivo

Reactor 4. 15-16/3 Fuego.

Después del

terremoto la barras

de control fueron

automáticamente

activadas para

apagar los reactores

1, 2 y 3

¿Qué pasó en Fukushima? (3)

Tsunami daña los

equipos de

refrigeración de

emergencia

Falta de energía

significa que no hay

circulación de agua,

el agua hierve

Las barras de

combustible se

calientan y

reaccionan con el

vapor generando

hidrógeno

¿Qué pasó en Fukushima? (4)

Operadores ventean

el gas y el vapor

fuera de recipiente

de presión.

Explosión de

hidrógeno

Daños a los edificios

¿Qué pasó en Fukushima? (5)

Uso de agua de mar

para inundar el

recipiente de presión

También ácido

bórico

¿Qué pasó en Fukushima? (6)

Se teme que la

explosión en el

reactor 2 dañó la

cámara inferior.

Pérdida de

sustancias

radioactivas

¿Qué pasó en Fukushima? (7)

Fuego en el reactor 4

(apagado desde

antes del terremoto)

Las piletas de

almacenamiento de

elementos

combustibles

pierden agua.

¿Qué pasó en Fukushima? (8)

17 de marzo se usan

helicópteros para

enfriar piletas de

almacenamiento en

reactor 3 y 4

¿Qué pasó en Fukushima? (9)

20.3 Vuelve la energía

24.3 Tres operadores expuestos

25.3 Océano, 30 km 50KBq/litro

(aprox 0,05 microSv). Pesca

prohibida en 20 km. Se empieza a

usar agua dulce.

31.3 Dosis disminuyen

4.4 Se descarga agua radioactiva

en el mar

6.4 Se arregla fisura

7.4 Inyección de nitrógeno. Nuevo

sismo grado 7

11.4 Nuevo sismo grado 6,6. Dosis

disminuyen.

18.4 Plan 9 meses

¿Qué pasó en Fukushima? (10)

De NYT

Nov. 09

Mar 18, 2011

Radiación en diversos lugares (2 abril 2011-NYTimes )

Niveles estables aprox 1 mSv/h, 300 m alrededor de reactores

Niveles no riesgosos para la salud pero evidencia de fusión parcial del núcleo de algún reactor

Agua altamente radioactiva que va al mar

La pesca ha sido prohibida en la zona de evacuación

Dañino en corto tiempo

Posible daño después de un tiempo

No preocupante

Dosis de 0.8 mSv/día a 30 km. IAEA recomienda evacuación para > 30 mSv/mes

Alta concentración de 137Cs in Iitate, 40 km al NO. 100 µSv/h el 23/3, luego bajó a 19.

A 30 km de la costa, máximos el 23 de marzo

Cs en brocoli. Riesgo adicional de cáncer de comer 1 Kg sin lavar estimado en 2 en 1 millón.

En Tokyo niveles fueron 25% por encima de lo normal, muy por debajo del fondo de radiación de algunas áreas en otras zonas del mundo.

137Cs detectado en 10 distritos pero 4000 veces menor que en Iitate.

El 22 y 23/3 agua de canilla no apta para chicos por dosis de yodo, pero una semana después no se detectóyodo.

Cs en carne de Tenei a nivel levemente superior al límite legal. Riesgo de cáncer adicional por comer 1Kg es 1 en 1 millón.

Rastro de radiación de Japón en EEUU y Europa pero 100 mil veces menor al fondo natural.

Radiación en agua de lluvia en British Columbia menos de 1 millón de veces menor que causa de problemas en tiroides.

Radiación en leche en Washington, 5 mil veces menor que límite de la FDA. Necesario beber 6000 litros para alcanzar el límite.

En la planta Cerca de la planta En Japón En el mundo

AIR

ES

UE

LOA

GU

AA

LIM

EN

TO

Niveles de radiación en los alrededores de Fukushim a

10-1001-100-1 µSv/h

1. Productos de fisión.

Riesgos de la energía nuclear vs. otras fuentes de energía

2. Carbón vs. Nuclear: Vecindario de las plantas, 3 veces más radiación fuera planta de carbón que nuclear

3. Muertes prematuras por terawatt-hora: carbón = 161; petróleo = 36; biocombustibles = 12; gas natural = 4; nuclear = 0.04

4. Otros riesgos: Próximos 25 años muertes esperables por la polución generada por los combustibles fósiles: 30 millones. Por respirar tabaco de otros: 10 millones.

5. Casos de núcleos fundidos. 3 Mile Island.

6. Calentamiento global

1. INES 7 – Escala Internacional de Eventos Nucleares. (1990).

1 a 3 incidentes; 4 a 7 accidentes. 4, consecuencias locales <100 TBq; 5, consecuencias ampliadas 100-1000; 6, 1000-10.000; 7, > 10.000 TBq (TBq = 1012 fotones, aprox 25 Ci)

Fukushima = 10% de Chernobyl.

Es Fukushima = a Chernobyl?

2. No contención en Chernobyl.

Explosión y diseminación de núcleo por toda Europa.

Evacuación de operadores.

3. Daños humanos: Fukushima = proyección de 200 a 1500 casos adicionales de leucemia en próximos 50 años en un total de 20 millones de japoneses afectados de leucemia.

Chernobyl, 50 muertos y 4000 muertes prematuras próximos 25 años= 0,7% adicional a las muertes por cáncer esperables de una población afectada de

600.000 personas.

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� 449 Plantas en operación , 374.000 MW. 17% de electricidad global .

� Aprox 50 nuevas plantas programadas.

� En total 582 reactores = 14400 reactores-año. Accide ntes 1 cada 1300 r-año

Energía nuclear en el mundo

J. L Antunez ANI 2007

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Distribución geográfica de plantas nucleares

1. Estados Unidos 104 101.GW 2. Francia 58 63 3. Japón 55 47 4. Rusia 32 235. Alemania 17 206. R. Corea 20 177. Ucrania 15 138. Canadá 18 129. Reino Unido 19 1110. China 12 911. Suecia 10 912. España 8 813. Bélgica 7 614. India 19 415. R. Checa 6 316. Suiza 5 317. Finlandia 4 2.718. Bulgaria 2 1.919. Brasil 2 1.920. Hungría4 1.821. Sudáfrica 2 1.822. Eslovaquia 4 1.723. México 2 1.324. Rumanía 2 1.325. Argentina 2 935 26. Eslovenia 1 69627. Países Bajos 1 48528. Pakistan 2 400 29. Armenia 1 376

J. L Antunez ANI 2007

Situación al 2010 (World Nuclear News, 15/6/11)• EN 2.8% arriba. • 15 nuevos reactores en Rusia (2), India (6) China (6) y Corea del Sur (1)• 16 iniciados en China (10), Rusia (2), India (2), Brasil (1), Japón (1)

Impacto de Fukushima (World Nuclear News, 15/6/11)• En mayo en Japón sólo 17 de los 54 reactores estaban funcionando• Se duda que muchos de ellos obtengan permiso para reiniciar.• Decisión alemana

Sin embargo• 1bn euros para financiar nueva planta en Francia (BBC, 27/6/11)• Elección de 8 sitios para instalar nuevas plantas en RU (BBC, 23/6/11)• China continua con su plan de x10, x25 y x50 EN en 2020, 30 y 50

1. Fukushima ha sido el segundo accidente nuclear más grave de la historia después de Chernobyl aunque mucho menos grave que éste.

Conclusiones

2. La fusión del núcleo de un reactor, como parece haber sido el caso parcialmente en Fukushima, es difícil de controlar y entraña riesgos de contaminación severos.

3. En medio de la confusión, la información no fue todo lo precisa que debió haber sido y los medios y algunos funcionarios en algunos casos la deformaron o exageraron la gravedad del accidente.

4. Chernobyl ayudó a mejorar mucho la seguridad nuclear y Fukushima también tendrá un efecto parecido

5. Es posible que muchos programas nucleares se paralicen como ocurrió después de Chernobyl…por un tiempo

6. Frente a los miles de muertos por el terremoto y el tsunami el accidente nuclear de Fukushima no ha causado una sola víctima.

MUCHAS GRACIAS