“The first segment of #maddow last night & tonight should be required viewing if want to know anything about nuclear reactors,” twitterde @jkars gisteravond. Zal aangepast maandag opening segment voor de blog al. Dit bericht past het openingsblok van gisteravond aan.
Kernsplijtstaven bevatten kleine korrels uranium, ergens tussen de grootte van Tootsie Roll en Cadbury eieren., Die uraniumpellets zijn gestapeld in dunne metalen buizen, die we brandstofstaven noemen.
dat is in wezen het zakelijke einde van een kernreactor. Grote, lange brandstofstaven zoals die verticaal gemonteerd, worden ingebracht in een stalen vat. Wat er binnen gebeurt als de reactor gaat, is een nucleaire reactie, kernsplijting, atomen splijten. Maar in plaats van een nucleaire explosie, is het een gecontroleerde reactie., In plaats van op te blazen, creëert de kernreactie veel warmte.we zijn op zoek naar die warmte, want die gebruiken deze reactoren om heel veel elektriciteit te produceren.
om de kernreactie te maken die de warmte veroorzaakt, zijn die uraniumpellets de brandstof. En net als elke brandstof, wordt het uiteindelijk opgebruikt. Je 10 meter lange brandstofstaaf vol met die uraniumpellet, gaat ongeveer zes jaar mee in een reactor, totdat het splijtingsproces die uraniumbrandstof verbruikt. Het wordt iets wat ze “verbruikte brandstof” noemen.,”Wat ze bedoelen is dat het is gedegradeerd genoeg dat, hoewel het nog steeds slecht radioactief, het is niet langer efficiënt voor het doen van wat kerncentrales worden verondersteld te doen, dat is het genereren van veel warmte, koken van een bos van water, het maken van een bos van stoom die draait een bos van turbines die elektriciteit te maken.dus, hier is het probleem — nadat je je goede zes jaar uit je met uraniumpellets gevulde splijtstofstaven hebt gehaald, wat doe je er dan mee?
Wat doet u met uw verlopen brandstof? Wat doe je met die verbruikte splijtstofstaaf?,
zelfs nadat de verbruikte splijtstof uit bedrijf is genomen, is deze nog steeds ongelooflijk heet, thermisch heet, alsof de kachel warm wordt aangeraakt. En het is ook heel erg radioactief.
wat je doet is deze hete, echt radioactieve splijtstofstaven onder water zetten. Je stopt ze in zwembaden die, in het geval van de Japanse reactoren waar we ons op richten, ongeveer 12 bij 45 voet zijn.
ten eerste koelt water de splijtstofstaven gewoon fysiek af. Maar het water biedt ook enige afscherming voor hun radioactiviteit. Ze zijn zo heet dat ze onder water gehouden moeten worden., En het water kan daar ook niet blijven zitten, het moet circuleren dus het koelt deze staven af. Als het koelsysteem stopt en de staven warm genoeg zijn, als dat water stopt met circuleren, zijn de brandstofstaven zo heet, dat ze het stilstaande water dat hen bedekt, afkoken.
als de staven het water dat hen bedekt koken, het waterpeil daalt en de splijtstofstaven aan de lucht worden blootgesteld, wat gebeurt er dan? Hetzelfde als in een actieve reactor die is uitgeschakeld. Het is niet goed.
het uranium bevindt zich in kleine korrels die zich in deze lange metalen buizen bevinden., Als die buizen worden blootgesteld aan de lucht, het metaal oxideert en begint te breken. Het is ongeveer hetzelfde idee als roesten, maar het is niet roesten. Het is oxidatie. Maar je kunt het begrijpen omdat we allemaal bekend zijn met wat er gebeurt als iets roestig wordt, toch? Het metaal breekt af, begint af te breken.
De combinatie van de warmte en de oxidatie werkt ongeveer als supersnel roesten. Het blootstellen van die zirkonium splijtstofstaven aan de lucht veroorzaakt oxidatie van het metaal dat het uranium vasthoudt. Het is als supersnel roesten op steroïden, en dat is problemen.,
tussen die oxidatie en de warmte begint het metaal te breken, waardoor het uranium kan worden blootgesteld. Het uranium is zo heet dat het ook begint te smelten. Hetzelfde geldt voor splijtstofstaven en actieve reactoren die stilgelegd moeten worden.
Dit geldt ook voor bestraalde splijtstofstaven in het zwembad. Ze zijn allemaal heet en radioactief, toch? Deze brandstofstaven moeten vijf tot tien jaar worden gekoeld voordat ze veilig genoeg zijn om uit deze zwembaden te worden gehaald en in droog gegoten opslag te worden geplaatst. Totdat ze daar veilig genoeg voor zijn, hebben ze constante aandacht nodig., Ze hebben een constant werkend koelsysteem nodig om ze bedekt te houden met dat water, of we hebben het over hetzelfde soort meltdown dat je ziet in een actieve reactor die om een of andere reden is uitgeschakeld.
het verschil is dat met de bestraalde splijtstofstaven het waarschijnlijk erger is. Ik realiseer me dat dit een moeilijke tijd is om erger te zeggen. Ik zeg het niet om je van streek te maken. Ik zeg het omdat ik denk dat het eerlijk gezegd minder schokkend is om echt te begrijpen wat er aan de hand is dan om het niet te begrijpen.
Dit is begrijpelijk., De reden waarom verbruikte splijtstofstaven nog gevaarlijker kunnen zijn dan een actieve kernreactor die wordt stilgelegd, is om twee dingen. Ten eerste: een pool voor verbruikte splijtstof die zijn koelsysteem verliest en al zijn water verdampt, is een potentieel grotere bron van een stralingslek dan een reactor is, simpelweg omdat er vaak meer splijtstofstaven in een pool voor verbruikte splijtstof zijn dan in een actieve reactor.
het spul hoeft er maar acht tot tien jaar te zitten, toch?, Soms maken ze er veel van, gewoon in hetzelfde zwembad, wat betekent dat als er een verlies van koelsysteem in dat zwembad is, er meer uranium is om een grotere radioactieve massa te vormen, waarvan iedereen hoopt dat we er niet aan hoeven te denken.
de andere reden echter dat verbruikte splijtstofstaven potentieel gevaarlijker zijn dan een stilleggingsreactor, is de plaats waar de pools zich bevinden. Als een reactor uitvalt, moet je je zorgen maken over het koelsysteem boven de splijtstofstaven. Dat gebeurt in een ongelooflijk sterk intern isolatievat., En dat ongelooflijk sterke interne insluitingsvaten zich bevinden in een ongelooflijk sterk extern insluitingsvat.
een van onze gasten beschreef dit als een soort Russisch doll-systeem. Het is een insluitingsvat in een insluitingsvat. De verbruikte splijtstofpolen waar we het over hadden kunnen net zo radioactief zijn, kunnen vaak meer splijtstofstaven bevatten, maar ze worden niet per se bewaard in dat Russische doll-achtige meervoudige insluitingssysteem.
ze willen deze splijtstofstaven niet ver van de reactoren waar ze uit komen verplaatsen., Ze zijn natuurlijk super heet en super radioactief. Je wilt ze niet echt door het land vervoeren.
maar in deze reactoren die in Japan in moeilijkheden verkeren, waar brengen ze die splijtstofstaven naartoe? Ze verplaatsen ze gewoon naar de top van het gebouw. Ze zijn eigenlijk alleen beschermd door de ene externe insluitingsmuur. Die externe insluitingsmuur is iets waar we allemaal heel bekend mee zijn als we nu naar foto ‘ s kijken — externe insluitingsmuren die zijn weggeblazen door verschillende explosies in de afgelopen dagen.,in de kerncentrale van Daiichi in Fukushima stonden de reactoren 1, 2 en 3 aan en werkten ze tijdens de aardbeving van vrijdag. Door de aardbeving zijn ze gestopt. De moeilijkheid om die nog steeds zeer hete reactoren koel te houden is waar we ons de afgelopen dagen op hebben gericht. Maar er zijn nog drie andere reactoren in Daiichi. We hebben het niet zo vaak over hen gehad, want toen de aardbeving toesloeg, produceerden ze geen stroom. Ze waren al uitgeschakeld voor onderhoud.,
de reden dat we het nu over deze reactoren hebben, is omdat er verbruikte splijtstof in aanwezig is. Voor zover we kunnen zien, worden deze verbruikte splijtstof pools alleen beschermd door die buitenste insluitingsmuren, die twee branden en een explosie in een van deze reactoren met verbruikte splijtstof pools blijven, met een verbruikte splijtstof zwembad in het.
Er zijn meldingen dat het waterpeil in twee andere verbruikte splijtstofpools daalt. Bij reactor vier is er een explosie geweest en zijn er nu twee branden geweest. We weten dat een explosie daar het dak brak., Het lijkt erop dat schade aan de bestraalde splijtstofstaven de oorzaak is van het vrijkomen van radioactiviteit daar.de Japanse autoriteiten meldden een grote piek in radioactiviteit na de brand op nummer vier. Dat betekent dat de kracht van die explosie of de rook van het vuur of beide radioactieve deeltjes naar boven vervoerden die vrijkomen door die beschadigde verbruikte splijtstofstaven, door die uraniumkorrels in die grote, nu waarschijnlijk beschadigde metalen buizen.
Dit is geen kernexplosie. Er zijn hier geen nucleaire kettingreacties., Maar dit is een middel waardoor radioactiviteit in de atmosfeer terechtkomt. En de vraag is of die splijtstofstaven, zelfs als ze al beschadigd zijn, opnieuw kunnen worden toegevoegd.