25 aÑos del accidente de chernobil
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25 AÑOS DEL ACCIDENTE DE
CHERNOBIL
Dr. Agustin Zúñiga GamarraInvestigador del IPEN26 de abril de 2011
1986 2011
PresentaciónHace 25 años, el reactor nuclear número 4 de la central nuclear de Chernóbil estalló, liberando elementos radioactivos peligrosos en la atmósfera y propagándolos por millones de millas cuadradas, contaminando muchas naciones europeas.
En la actualidad, Pripyat y Chernóbil son dos ciudades cercanas al reactor, y anteriormente eran el hogar de más de 60.000 personas, y se han incluido en la zona de exclusión de la central de energía nuclear de Chernóbil - un área de 30 kilómetros. Desde el año 2002, la zona de exclusión de Chernóbil se ha convertido en un destino turístico para un número limitado de turistas.
"Una de mis prioridades en el cargo es la creación de un mundo libre de armas nucleares", (ONU, Sec. Gral. Ban-Ki Moon; Chernobil, 21-04-2011)
El mundo no debe abandonar la energía nuclear. "Así que, ahora la tarea más importante de la comunidad internacional es proporcionar seguridad a estas plantas", (IAEA, Director General, Yukiya Amano, Chernobil, 21-04-2011)
INTRODUCCIÓN CARACTERÍSTICAS DEL REACTOR EL ACCIDENTE CONCLUSIONES
CONTENIDO
Introducción
6Dr.A.ZuñigaTema 2- Reactor Nuclear RP10
¿Qué es un reactor nuclear?
Reacción de FISIÓN en cadena de
manera controlada
Combustible (uranio)
Refrigerante
Elementos de controlcontención
Investigación
Neutrones
Central Nuclear
Energía
RP0 RP10
Ar(2)Br(2)Mex(1)
Características del Reactor Chernobil RBKM
Características del Reactor Chernobil RBKM
Características del Reactor Chernobil RBKM
Cada reactor provee vapor en pareja a dos turbinas de 500 MW(e). El reactor RBMK-1000 es moderado por grafito y refrigerado por agua
ligera. Combustible UO2, en 1661 canales verticales. El arreglo geométrico del núcleo consiste de 250 mm x 250 mm, 600
mm de altura, empacados par formar un cilindro de 12 m en diámetro y 7 m de altura.
La masa del moderador de grafito es de 1700 T. Cada bloque de grafito tiene un agujero central que provee espacio
para los canales de combustible, así formando una red de agujero de 250 mm.
Pelets de UO2 cubiertos de zirconio-niobio. 18 pines de combustible, de 3.5m de longitud, en cluster cilindricos. Constituyen el elemento combustible.
El refrigerante entra desde abjos a la temperatura de 270°C, parcialmente se evapora. El vapor seco de cada canal es colectado y llevados a las turbinas, luego son pasados por los condensadores, desde allí son devueltos como refrigerantes al núcleo.
Características …..
Refrigerado: agua en ebullición. Coeficiente de reactividad por vacío: positivo
(régimen estable). Efecto por perdida total de refrigerante: 4 betas
(régimen estable). Barras de control y seguridad: grafito (desplazador),
1.25m en cada extremo. Inserción total desde arriba: reactividad positiva.
Tiempo de inserción: 18 s. Control de potencia: detectores SPD (interior del
núcleo). Otros fuera del núcleo (tanque lateral). A baja potencia no había instrumentación intranuclear.
El Ensayo El accidente en el reactor no. 4 de la central nuclear
de Chernobyl tuvo lugar en la noche del 25 al 26 abril de 1986, durante una prueba.
La operación planificada era comprobar si las turbinas podían producir suficiente energía para mantener las bombas de refrigeración en funcionamiento en caso de una pérdida de energía eléctrica, hasta que el generador diesel de emergencia se active.
Con el fin de prevenir que la prueba ocurra por el paro del reactor, los sistemas de seguridad fueron deliberadamente apagados. Para la prueba, el reactor debía bajar a la potencia de 25% de su capacidad.
Accidente
Agua de refrigerante en Chernobil Agua tambien absorbe neutrones y
disminuye las reacciones Agua actúa como moderador pero
la moderación es dominada por el grafito en Chernobil.
Cuando las burbujas se forman menos neutrones son abosrbidos por tanto la tasa de reacción aumentó.
Mas calor mas burbujas – esta realimentación es llamada como coeficiente de vacío positivo
1:23:04 , 26 April, 1986 el ensayo de seguridad comenzó
1:23:40 para controlar el coeficiente de vacío positivo las barras de control se insertaron.
La parte baja de las barras de control estuvieron hechas de grafito así lo primero que ocurrió cuando las barras fueron insertadas fue un aumnento en la tasa de reacciones de fisión.
1:24:00 el reactor se hizo supercrítico
Chernobil no habría explosionado si no hubera tenido coeficiente de vacío positivo – pobre diseño
Chernobil no habría explosionado si las barras de control no hubieran tenido moderadores en la parte baja – pobre diseño
Chernobil no hubiera explotado si los responsables hubieran esperado a las condiciones de operación normal antes de comenzar el ensayo – pobre gestión y cultura de seguridad
ExplicaciónEvolución de la potencia Inserción de reactividad
Crecimiento del flujo Corrección diseño de barras
Máxima potencia
1600 MWt
La potencia prevista era de 700 MWt
No pudieron subir mas de 200 MWt
Barra extraida Porción introducida
Grafito
Ingresa Boro
Ingresa Agua
Desaparece Agua
Se produce inserción de reactividad positiva en la parte baja
Coeficiente de Reactividad por Vacío
Combustible
Refrigerante (Vr)Burbujas (Vh)
P Coeficiente de reactividad por vacío, relativo a la potencia
vV
RV
vv f
R
vv VVf K
K 1DPK
PDP
Potencia Nuclear
00
aComposición núcleo
BUBCNBCN
instaladas
insertadas
(%);;;
estableestadoareckk
nuevoecombustiblackkRBMKv
arg:)/(%105.2
arg:)/(%103.1)100
14
14
Perdida total de refrigerante: 2 4 0vaccidente
E.Combustible
Se afirmó que existía prohibición del funcionamiento continuo del reactor a niveles de potencia inferiores a 700 MWt. Debería haber existido esta prohibición pero no habían ninguna en ese momento.
El funcionamiento con un ORM (margen operacional de barras de control) demasiado bajo era una violación de los requisitos. Esto condujo a coeficientes de vacío mayores. Haciendo de las barras ineficaces y destructivas.
No era necesario poner fuera de servicio el sistema de refrigeración de emergencia (ECCS), reflejo de bajo nivel de cultura de seguridad.
El ensayo se inició a un nivel de potencia (200MWt) muy por debajo de lo prescrito. El procedimiento se alteró de modo arbitrario.
La razón fue que los operadores no pudieron alcanzar el nivel de potencia prescrito. Ese costo se debió al trabajo a 50% de la potencia y la ulterior reducción a niveles de
potencia muy bajos. El resultado fue que al inicio del ensayo, la disposición de barras de control,
distribución de potencia en el núcleo y las condiciones termohidráulicas hacían al reactor muy inestable.
Al no poder llegar a 700 MWt, no interrumpieron y ponerse a pensar, sino que sobre la marcha modificaron el procedimiento.
Si se van a realizar experimentos en CN son fundamentales los procedimientos bien planificados. Es necesario ajustarse estrictamente a dichos procedimientos. Si los procedimientos resultan defectuosos durante el ensayo este se debe interrumpir y reformular el procedimiento.
Violaciones de Procedimientos
Mejoras …..
Las deficiencias de diseño del reactor RBMK-1000 de la unidad 4 de Chernobil predeterminaron las graves consecuencias del accidente.
El error que supone la práctica de transferir funciones de protección de emergencia al operador humano por falta de unas adecuadas características técnicas de seguridad en el equipo, lo puso de manifiesto el propio accidente: la combinación de las deficiencias de diseño y la carencia total de fiabilidad de los operadores humanos provocó el desastre.
El sistema de correlaciones legales, económicas y sociopolíticas vigente antes del accidente y hoy todavía en el campño de la energía nuclear, carece de base legal y no satisfacía ni satisface los requisitos relativos a la utilización segura de la energía nuclear en la URSS.
(INSAG-7, 1994, IAEA). Reforzar la CULTURA DE SEGURIDAD (internacional y nacional). Incrementar sistemas pasivos de seguridad. Utilizar combustibles cada vez menos radioactividad de sus residuos.
Conclusiones
