“the first segment of #maddow last night tonight should be required viewing if want to know anything about nuclear reactors, ” @jkars tweeted last night. Will já adaptou o segmento de abertura de segunda-feira para o blog. Este post adapta o bloco de abertura de ontem à noite.as barras de combustível Nuclear contêm pequenas pellets de urânio, algures entre o tamanho do Tootsie Roll e os ovos de Cadbury., Essas esferas de urânio estão empilhadas dentro de tubos de metal finos e de 12 pés, a que chamamos varas de combustível.é essencialmente a extremidade de Negócio de um reactor nuclear. Grandes, longas barras de combustível como aquela montada verticalmente, são inseridos em um recipiente de contenção de aço. O que está acontecendo dentro quando o reator está indo é uma reação nuclear, fissão nuclear, átomos se dividindo. Mas em vez de criar uma explosão nuclear, é uma reacção controlada., Em vez de explodir, a reacção nuclear cria muito calor, e o calor é o que procuramos, porque o calor é o que estes reactores usam para produzir muita electricidade.
para fazer essa reação nuclear que faz esse calor, esses pellets de urânio são o combustível. E tal como qualquer combustível, acaba por se esgotar. A sua haste de combustível de 12 pés cheia de urânio dura cerca de seis anos num reactor, até que o processo de fissão use o combustível de urânio. Torna-se algo a que chamam “combustível usado”.,”O que eles querem dizer é que é reduzido o suficiente para que mesmo que ele ainda ímpios radioativo, ele não é mais eficiente para fazer o que usinas nucleares é suposto fazer, o que está gerando uma grande quantidade de calor, a ebulição de um monte de água, fazendo um monte de vapor que gira um monte de turbinas que fazem eletricidade.então, aqui está o problema — depois que você tirou seus bons seis anos de suas barras de combustível cheias de urânio, o que você faz com elas?o que faz com o seu combustível expirado? O que fazes com a barra de combustível usado?,mesmo depois de ter sido retirado de serviço, o combustível usado ainda é incrivelmente quente, termicamente quente, como tocar no fogão quente. E também é muito, muito radioactivo.o que fazes é pôr estas barras de combustível radioactivas debaixo de água. Você as coloca em piscinas que, no caso dos reatores Japoneses em que estamos focados, são cerca de 12 metros por 20 metros.em primeiro lugar, a água arrefece fisicamente as barras de combustível. Mas a água também fornece alguns escudos para sua radioatividade. Estão tão quentes que precisam de ser mantidos debaixo de água., E a água também não pode ficar aí sentada, precisa de circular, por isso está a arrefecer estas barras. Se o sistema de refrigeração pára e as barras são quentes o suficiente, se a água pára de circular, as barras de combustível são tão quentes, eles vão ferver fora da água ainda que está cobrindo-os.se as hastes ferverem a água que as cobre, o nível de água cai e as hastes ficam expostas ao ar, o que acontece? O mesmo que num reactor activo que foi desligado. Não é bom.
O urânio, lembre-se, está em pequenas pellets que estão dentro destes longos tubos de metal., Se os tubos forem expostos ao ar, o metal oxida-se e começa a decompor-se. É a mesma ideia de enferrujar, mas não enferruja. É oxidação. Mas podes entender porque estamos todos familiarizados com o que acontece quando algo fica enferrujado, certo? O metal quebra-se e começa a degradar-se.
A combinação do calor e da oxidação funciona como uma ferrugem super-rápida. Expor essas barras de combustível de zircónio ao ar causa oxidação ao metal que mantém o urânio. É como enferrujar rapidamente com esteróides, e isso é um problema.,
entre essa oxidação e o calor, o metal começa a se quebrar, e isso permite que o urânio fique exposto. O urânio tão quente que também começa a derreter. A mesma coisa que é verdade para as barras de combustível e reatores ativos que têm de ser desligados.também é verdade para as barras de combustível usado sentadas na piscina. São todos quentes e radioactivos, certo? Estas barras de combustível têm de ser arrefecidas durante cinco a dez anos, antes de serem suficientemente seguras para serem retiradas destas piscinas e colocadas no armazenamento a seco. Até estarem suficientemente seguros para isso, precisam de atenção constante., Eles precisam de um sistema de refrigeração que funcione constantemente para mantê-los cobertos com essa água, ou estamos falando do mesmo tipo de fusão que você vê em um reator ativo que foi desligado por alguma razão.
a diferença é que com as barras de combustível usado, é provavelmente pior. Sei que é uma altura difícil para dizer pior. Não estou a dizer que seja perturbador. Digo – o porque acho que é francamente menos perturbador compreender o que se está a passar do que não compreender.isto é compreensível., A razão pela qual as barras de combustível usado podem ser ainda mais perigosas do que um reactor nuclear activo desligado é por causa de duas coisas. Primeiro: uma piscina de combustível irradiado que perde o seu sistema de refrigeração e tem toda a sua água evaporar é potencialmente maior origem de um vazamento de radiação de um reator é, simplesmente porque muitas vezes há mais barras de combustível em uma piscina de combustível irradiado do que há em um ativo do reator.o material tem de ficar ali sentado durante oito a dez anos, certo?, Então, às vezes, eles fazem um monte de coisas apenas sentados na mesma piscina, o que significa que se houver uma perda de Sistema de refrigeração para essa piscina, há mais urânio para formar uma massa radioativa maior que todos esperam que não tenhamos que contemplar.a outra razão, porém, é que as barras de combustível irradiado são potencialmente mais perigosas, mesmo que um reator de desligamento seja por causa de onde as piscinas estão. Quando um reator desliga, você tem que se preocupar com o sistema de refrigeração sobre as barras de combustível lá. Isso está a acontecer dentro de um recipiente de contenção interno incrivelmente forte., E esses recipientes de contenção interna incrivelmente fortes estão alojados dentro de um recipiente de contenção externa incrivelmente forte.
um dos nossos convidados na outra noite descreveu isto como uma espécie de Sistema russo do Tipo Boneca. É um recipiente de contenção dentro de um recipiente de contenção. Os polos de combustível irradiado de que temos falado podem ser tão radioactivos, podem muitas vezes ter mais barras de combustível neles, mas não são necessariamente mantidos nesse sistema de contenção múltiplo estilo de boneca russa.eles não querem mover essas barras de combustível para longe dos reatores de onde saem., Eles são, claro, super quentes e super radioativos. Não vai querer transportá-los pelo país.mas nesses reatores que estão em apuros no Japão, para onde movem essas barras de combustível? Eles apenas os movem para o topo do edifício. Eles são essencialmente apenas protegidos pela única parede de contenção externa. E essa parede de contenção externa é algo que todos nós estamos familiarizados com olhando fotos de agora — paredes de contenção externas que foram removidas de várias explosões nos últimos dias.,na Central Nuclear Daiichi em Fukushima, os reatores um, dois e três estavam funcionando quando o terremoto ocorreu na sexta-feira. Por causa do terramoto, eles fecharam. A dificuldade em manter esses reactores ainda muito quentes frescos é aquilo em que temos estado a concentrar-nos nos últimos dias. Mas há outros três reactores em Daiichi. Não temos estado a falar tanto deles porque quando o terramoto atingiu, eles não estavam a produzir energia. Já estavam desligados para manutenção.,a razão pela qual estamos agora a falar desses reactores é porque eles têm depósitos de combustível irradiado no seu interior. Tanto quanto sabemos, essas piscinas de combustível irradiado estão apenas protegidas por aquelas paredes exteriores de contenção, que tiveram dois incêndios e uma explosão em um desses reatores com piscinas de combustível irradiado continuam, com uma piscina de combustível irradiado nele.tivemos relatos de que o nível da água estava a cair em duas outras piscinas de combustível usado. No reactor 4, houve uma explosão e agora houve dois incêndios. Sabemos que uma explosão rachou o telhado., Parece que os danos nas barras de combustível irradiado são o que está a permitir uma libertação de radioactividade lá.as autoridades japonesas comunicaram um grande aumento de radioactividade após o incêndio no número quatro. O que isso significa é que ou a força dessa explosão ou o fumo do fogo ou ambos carregavam partículas radioactivas altas a serem libertadas por aquelas barras de combustível irradiado danificadas, por aquelas esferas de urânio dentro daquelas grandes, agora provavelmente danificadas tubos de metal.isto não é uma explosão nuclear. Não há aqui reacções nucleares em cadeia., Mas este é um meio pelo qual a radioactividade está a ser libertada para a atmosfera. E a questão é se essas barras de combustível, mesmo que já estejam danificadas, podem ser reutilizadas.