Baby D escribió:Bueno, para empezar, no tengo tiempo para verme una película de una hora y media. Si pudiese lo haría pero no es el caso. Yo estudio ahora mismo ingenieria industrial y tuve una clase en la que se me explicaba el funcionamiento de las radiaciones ionizantes, sus aplicaciones, el tema de las centrales nucleares y todo lo que rodea a ese mundillo. Lo siento por no creerte, pero es que la clase que me dieron fueron de dos catedráticos de física que trabajan en el mundo de las radiaciones (uno sé que investiga sobre la radioactividad en las islas canarias y tambien investigo sobre los neutrinos).
Lo que yo se, es que una central nuclear no puede explotar como lo hace una bomba nuclear, porque no está totalmente enriquecido. Si se le aplica un supermoderador, como puede ser mucha agua, o se apaga la reaccion, o se incrementa mucho, pero no lo suficiente como para que explote, sino como para que se caliente muchisimo, se funda y emita grandes cantidades de calor. En una central, como ya sabes, es un peligro debido a que se funde el reactor y los residuos reactivos salen al exterior.
Si pudieras explicarme lo del agua (pero no con un video laaaargo) te lo agradecería, porque igual yo me estoy equivocando y no soy consciente.
PD. Espero que con lo rápido que evoluciona este hilo de tiempo a que lo leas.
El tema de la explosión nuclear es una de las cosas a las que más le he estado dando vueltas las últimas horas y no es tan descabellado, aunque sí que me parece un
worst case de cojones.
El tema es que cuando el combustible funde se crea un magma con todo el material fundido que sigue generando calor por
decaimiento (desintegración) beta. Aun después de que el reactor detenga la fisión controlada, el núcleo genera calor porque parte del combustible fisionado es nuclearmente inestable y tiende a estabilizar su relación de protones/neutrones. En el proceso de desintegración se crean protones a partir de neutrones emitiendo un electrón y antineutrino o a la inversa, un neutrón pasa a ser un protón y emite un positrón y un neutrino.
Ejemplo de generación volumétrica de calor (por sí sólo!) por decaimiento (en este caso alfa) de un pellet de plutonio:
En total, de una reacción de fisión, unos 187MeV son liberados por la desintegración de átomos. De estos 187MeV, unos 23MeV proceden de desintegración beta y de estos 23MeV, unos 10Mev son procedentes de neutrinos. Los neutrinos (que de hecho todavía no se han detectado, sino que se postula que existen a través de principios de conservación de energía) son particulas tan débiles que no interactúan con la materia fácilmente y atraviesan el reactor (y de hecho todo lo demás, incluso la Tierra) y se pierden, por lo tanto quedan 13MeV que el combustible fisionado genera por decaimiento beta. 13MeV es
mucho calor, pero videntemente a través del tiempo esté calor va disminuyendo a medida que los radioisotopos alcanzan su vida media. Al cabo de un día, el calor residual generado dentro de la vasija, con reactor parado desde entonces es de unos 0.75MeV (un 0.4% del inicial de 187MeV). El problema es que, a partir de un día y al ser la desintegración una función exponencial, la reducción de este calor es MUY lenta, tan lenta que al cabo de una semana todavía se generan 0.4MeV de calor (un 0.2% del inicial). Toda esta generación de calor es bastante más baja que la inicial de 13MeV, pero suficientemente grande para acumularse en la vasija y dar quebraderos de cabeza si no se tiene la suficiente refrigeración para extraer este calor: y es en estas donde se encuantran ahora los japos.
El hecho aquí es que cuando el edificio 1 reventó en mil pedazos, con él seguramente también reventaron bastantes canalizaciones de los sistemas de refrigeración (sino todas), por eso se tiene miedo a que, aun si la vasija está intacta, dentro se está generando calor por desintegración beta que se está acumulando e incrementando la temperatura si la refrigeración que queda es pobre. Aun si no existiese refrigeración forzada, la vasija se está refrigerando por transferencia de calor natural, léase conduccion con el suelo, aunque de forma muy pobre ésta, por convección con el aire y por radiación térmica, la más potente a mi entender, pero todo esto sería insuficiente si no hay una acción forzada externa y por eso es imperativo refrigerar de alguna forma.
Bien. ¿Por qué no se echa agua encima y santas pascuas? Eso estaría muy bien si la vasija no estuviese muy caliente. Si el combustible está tan caliente que está fundiéndose y a su vez también la vasija por algún lado, eso haría que existiese alguna fisura por donde puede entrar el agua. Todo esto se da a temperaturas de 2400-2800 grados. El problema es que el agua no es Dios y también se puede descomponer si se le aporta la suficiente energía de activación para su hidrólisis. En particular, a 2180ºC (presión atmosférica) el agua se descompone en H y O2. Este hidrógeno es la fuente de problemas, porque es altamente reactivo y su reacción exotérmica (y explosiva).
Volviendo al tema de la masa crítica, es verdad que un BWR no tiene mucho U-235, pero tiene. ¿Por qué se dice que no puede estallar como una bomba nuclear? El concepto de masa crítica no sólo es función de la
masa de U-235 que se tenga, sino también de su densidad, forma y temperatura: contra más concentrado un volumen de material fisible, más probabilidad de que tengamos una masa supercrítica para establecer una reacción en cadena. Además, no todo es U-235, también hay parte de material fisible convertido en plutonio, susceptible de fisionar. Cuando se da una fusión del núcleo, las varillas de combustible y los pellets se funden en una sola masa y van cayendo al suelo de la vasija, con lo cual tenemos una concentración de combustible aumentando dramáticamente su densidad.
La temperatura de esta masa fundida es de más de 2400ºC, que al contacto con el agua daría lugar a la descomposición hidrolítica de ésta. El hidrógeno resultante podría fácilemente explotar en contacto con más agua. Si todo esto se hace de golpe, y se inunda un magma con agua, podría darse un proceso de implosión que diese la suficiente energía a la masa fisible del magma como para que inicie una fisión nuclear parcial (
nuclear excursion).
Me parece MUY remoto, pero todo depende de la geometría del magma y cómo se haya acumulado. Una fisión parcial en algún lugar del magma se cree que ocurrió en Chernobyl en la segunda explosión, justo después de la primera y esto haría volar toda la mierda radioactiva sacándola a superfície, con las consecuencias conocidas.
