”det första segmentet av #maddow igår kväll& ikväll bör krävas visning om vill veta något om kärnreaktorer,” @jkars tweeted igår kväll. Kommer anpassat måndagens öppningssegment för bloggen redan. Det här inlägget anpassar öppningsblocket från igår kväll.
kärnbränslestavar innehåller små pellets av uran, någonstans mellan storleken på Tootsie Roll och Cadbury ägg., Uranpellets staplas inuti tunna, 12 fot långa metallrör, som vi kallar bränslestavar.
det är i huvudsak slutet av en kärnreaktor. Stora, långa bränslestänger som monterade vertikalt, sätts in i ett stålbehållare. Vad som händer inuti när reaktorn går är en kärnreaktion, kärnklyvning, atomer splittring. Men i stället för att skapa en kärnvapenexplosion är det en kontrollerad reaktion., I stället för att spränga skapar kärnreaktionen mycket värme, och värmen är vad vi är ute efter, eftersom värmen är vad dessa reaktorer använder för att göra en hel del el.
för att göra den kärnreaktion som gör att värmen, dessa uran pellets är bränslet. Och precis som alla bränsle, blir det förbrukat så småningom. Din 12 fot långa bränslestav full av dessa uranpellet, varar ungefär sex år i en reaktor, tills fissionsprocessen använder att uran bränsle upp. Det blir något de kallar ”använt bränsle.,”Vad de menar är att det är försämrat nog att även om det fortfarande är ogudaktigt radioaktivt, är det inte längre effektivt för att göra vad kärnkraftverk ska göra, vilket genererar mycket värme, kokar en massa vatten och gör en massa ånga som snurrar en massa turbiner som gör El.
så, här är problemet — efter att du har fått dina bra sex år av dina uranpellettfyllda bränslestänger, vad gör du med dem?
vad gör du med ditt utgångna bränsle? Vad gör du med bränslestaven?,
även efter att det har tagits ur drift är det förbrukade bränslet fortfarande otroligt varmt, termiskt varmt, som att röra spisen varmt. Och det är också mycket, mycket radioaktivt.
vad du gör är att sätta dessa heta, riktigt radioaktiva bränslestänger under vattnet. Du lägger dem i pooler som, när det gäller de japanska reaktorerna vi fokuserar på, är ungefär 40 fot med 45 fot.
först och främst kyler vattnet bara fysiskt ner bränslestavarna. Men vattnet ger också en viss avskärmning för deras radioaktivitet. De är så heta att de måste hållas under vattnet., Och vattnet kan inte bara sitta där heller, det måste cirkulera så det kyler dessa stavar av. Om kylsystemet stannar och stavarna är tillräckligt heta, om det vattnet slutar cirkulera, är bränslestavarna så heta, kommer de att koka av det stillvatten som täcker dem.
om stavarna kokar av vattnet som täcker dem, sjunker vattennivån och bränslestavarna utsätts för luften,vad händer? Samma sak som i en aktiv reaktor som stängts av. Det är inte bra.
uranet, kom ihåg, är i små pellets som finns inuti dessa långa metallrör., Om dessa rör utsätts för luften oxiderar metallen och börjar bryta ner. Det är ungefär som samma idé som rostning, men det är inte rostande. Det är oxidation. Men du kan förstå det eftersom vi alla är bekanta med vad som händer när något blir rostigt, eller hur? Metallen bryts ner, börjar försämras.
kombinationen av värmen och oxidationen fungerar ungefär som supersnabb rostning. Att utsätta dessa zirkoniumbränslestänger för luften orsakar oxidation till metallhållningen på uranet. Det är som supersnabb rostning på steroider, och det är problem.,
mellan den oxidationen och värmen börjar metallen bryta ner och det gör att uranet kan exponeras. Uranet så varmt att det också börjar smälta. Samma sak som gäller för bränslestavar och aktiva reaktorer som måste stängas av.
det är också sant för förbrukade bränslestänger som sitter i poolen. Alla är heta och radioaktiva, eller hur? Dessa bränslestänger måste kylas för någonstans mellan fem till 10 år innan de är säkra nog att tas ut ur dessa pooler och sätta i torr gjuten Lagring. Tills de är säkra nog för det behöver de konstant uppmärksamhet., De behöver ett ständigt fungerande kylsystem för att hålla dem täckta med det vattnet, eller vi talar om samma typ av härdsmälta som du ser i en aktiv reaktor som har stängts av någon anledning.
skillnaden är att med de förbrukade bränslestavarna är det förmodligen värre. Jag inser att det är svårt att säga värre. Jag säger inte att det är upprörande. Jag säger Det eftersom jag tror att det är uppriktigt mindre upprörande att faktiskt förstå vad som händer än det inte är att förstå.
detta är förståeligt., Anledningen förbrukade bränslestänger kan vara ännu farligare än en avstängning aktiv kärnreaktor är på grund av två saker. För det första: en förbrukad bränslepool som förlorar sitt kylsystem och har allt sitt vatten förångas är en potentiellt större källa till en strålningsläcka än en reaktor är, helt enkelt för att det ofta finns fler bränslestänger i en förbrukad bränslepool än det finns i en aktiv reaktor.
sakerna måste bara sitta där i åtta till 10 år, eller hur?, Så, ibland, de gör det en massa saker bara sitter där i samma pool, vilket innebär att om det finns en förlust av kylsystem till poolen, det finns mer uran för att bilda en större radioaktiv massa som alla hoppas att vi inte behöver tänka.
den andra anledningen är dock att förbrukade bränslestavar är potentiellt farligare även än en avstängningsreaktor beror på var poolerna är. När en reaktor stängs av måste du oroa dig för kylsystemet över bränslestavarna där. Det sker inuti ett otroligt starkt inre inneslutningsfartyg., Och att otroligt starka inre inneslutningskärl är inrymda i ett otroligt starkt yttre inneslutningskärl.
en av våra gäster häromkvällen beskrev detta som ett slags ryskt docksystem. Det är ett inneslutningskärl inuti ett inneslutningskärl. De förbrukade bränslestolpar som vi har pratat om kan vara lika radioaktiva, kan ofta ha fler bränslestänger i dem, men de är inte nödvändigtvis hålls i den ryska docka-stil flera inneslutningssystem.
de vill inte flytta dessa bränslestänger långt från reaktorerna som de kommer ut ur., De är naturligtvis super heta och super radioaktiva. Du vill inte köra dem över hela landet.
men i dessa reaktorer som är i trubbel i Japan, var flyttar de dessa bränslestänger till? De flyttar dem till toppen av byggnaden. De är i huvudsak bara skyddade av den enda yttre inneslutningsväggen. Och den yttre inneslutningsväggen är något som vi alla känner till med att titta på bilder av just nu — yttre inneslutningsväggar som har blåsts bort från olika explosioner under de senaste dagarna.,
Vid Daiichi kärnkraftverk i Fukushima var reaktorer en, två och tre på och arbetade när jordbävningen slog på fredagen. På grund av skalvet har de stängt av sig. Svårigheten att hålla de fortfarande mycket heta reaktorerna svala är vad vi har fokuserat på under de senaste dagarna. Men det finns tre andra reaktorer på Daiichi. Vi har inte talat om dem så mycket eftersom när skalvet slog, de inte producerar makt. De var redan avstängda för underhåll.,
anledningen till att vi talar om dessa reaktorer nu beror på att de har använt bränslepooler inuti dem. Så vitt vi kan se är dessa förbrukade bränslepooler bara skyddade av de yttre inneslutningsväggarna, som hade två bränder och en explosion vid en av dessa reaktorer med förbrukade bränslepooler fortsätter, med en förbrukad bränslepool i den.
Vi har haft rapporter om att vattennivån sjunker vid två Andra förbrukade bränslepooler. Vid reaktor 4 har det skett en explosion och det har nu skett två bränder. Vi vet att en explosion där knäckte taket., Det verkar som om skador på de förbrukade bränslestavarna är vad som möjliggör utsläpp av radioaktivitet där.
japanska myndigheter rapporterade en stor ökning av radioaktiviteten efter branden vid nummer fyra. Vad det betyder är att antingen explosionens kraft eller röken från elden eller båda transporterade många radioaktiva partiklar som släpps ut av de skadade förbrukade bränslestavarna, av de uranpellets inuti de stora, nu förmodligen skadade metallrören.
detta är inte en kärnvapenexplosion. Det pågår inga kärnkedjereaktioner här., Men det här är ett sätt på vilket radioaktivitet släpps ut i atmosfären. Och frågan är om de bränslestavarna, även om de redan är skadade, kan återställas.