Repercusiones Radiológicas del Accidente de Fukushima, Japón

Lydia Paredes G., J. Raúl Ortiz M., Mario Bárcenas, Gustavo MolinaInstituto Nacional de Investigaciones Nucleares

lydia.paredes@inin.gob.mx

Junio 25, 2011.

III Congreso anual de asociaciones AMEE / WEC MEX / AME y AMGNy XI Congreso anual de la AMEE. 23-25 de junio de 2011, Acapulco, Gro., México.

Índice

Introducción

Emisiones Radiactivas y el Monitoreo

Radiológico Ambiental

Monitoreo de Alimentos, Agua Potable,

Agua de Mar y Suelo

Acciones para Protección al Público

Conclusiones y Lecciones Aprendidas

IntroducciónEl viernes 11 de marzo

2011 a las 14:46 h (local),

un Sismo con una

magnitud de 9.0 grados

en la escala de Richter,

sacudió el noreste de

Japón. Este sismo es el

más violento después de

140 años.

Réplicas:

Magnitud Frecuencia

7.0 5

6.0 71

5.0 380

Al 16 de mayo 2011

http://www.mx.emb-japan.go.jp/alimentosjp

Introducción55 minutos después (a las15:41 h local), un

Tsunami golpeó las costas de Japón, con olas

que alcanzaron hasta 14 m de altura.

IntroducciónPlantas Nucleares cerca del epicentro del sismo

http://www.mx.emb-japan.go.jp/alimentosjp

Descripción de la planta

Fig. 1. Diagrama de las instalaciones de un BWR con contención Mark I para Fukushima U-1, 2, 3, 4 y 5. 1: Vasija de reactor (RPV); 2: Contención primaria (pozo seco y alberca de supresión, incluye la frontera naranja); 3: Contención secundaria (edificio del reactor); 4: Función supresión (desfogue de vapor de la RPV); 5: Alberca de supresión de presión (toroide, pozo húmedo); 6: Desfogue de presión al pozo seco; 7: Pozo seco; 8: Tubería de alivio de presión de la vasija hacia la alberca de supresión; 9: Barras de control para control de potencia y apagado del reactor; 10: Alberca de combustible gastado (ACG); 11: Combustible gastado; 12: Tubería de venteo de la contención primaria; 13: Combustible en el núcleo del reactor

Cronología: Accidente en la Central Nuclear de Fukushima Dai-ichi, ubicada a 250 km de Tokyo

Terremoto 9.0 grados

Pérdida de energía exterior

Tsunami entre 7-14 m

Pérdida de Generadores

Diesel

Daño al encamisado

Liberación de

hidrógeno y radiactividad

http://www.lemonde.fr/japon/infographie/2011/03/14/le-scenario-de-la-catastrophe-de-fukushima_1493124_1492975.html#ens_id=1493262

Evolución del Accidente

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Ca

lor

(% d

el n

om

ina

l)

Po

ten

cia

Té

rmic

a [M

W]

tiempo (días)

Potencia nominal = 2381 MWt

Calor de Decaimiento

En 30 seg. 6.5 % de la potencia nominal = 155 MW

Evolución del AccidenteDescubrimiento del núcleo

~2/3 del núcleo expuesto

La temperatura del

encamisado ~900 C

Posible liberación de gases

nobles

~3/4 del núcleo expuesto

Temp.. encamisado ~1200 C

Zr + 2H20 ->ZrO2 + 2H2

Eventos significativos (1)

U1, U3:

Acumulación y

explosión de

hidrógeno por

venteo del

contenedor hacia

el edificio delreactor.

U2: Explosión

de hidrógeno

dentro del

contenedor

primario.

U4: generación

de hidrógeno

ocasionó incendio

y explosión,

destrozando el

techo del edificio.

U1 a U4: Eventos

relevantes además

de los daños al

combustible en los

reactores de las

unidades 1, 2 y 3.

Fuente: TEPCO

Sábado 12/marzo. 15:36 hrs. Explosión

de hidrógeno en U1. El techo del edificio

se destruyó.

Fuente: AFP PHOTO/HO/NHK Fuente: REUTERS/KIM KYUNG-HOON

Sábado 12/marzo . Evacuación de unas

186,000 personas en una zona de

seguridad de 20 km de radio y monitoreo

radiológico a la población.

Lunes 14/marzo. Suceden 2 explosiones

debido al hidrógeno. El techo del

edificio U3 se destruye.

Fuente: AFP PHOTO/HO/NHK Fuente: AFP PHOTO/HO/NHK

Martes 15/marzo . A las 6:10 y 10:00 h

suceden 2 explosiones en la U2.

Fuente: AFP PHOTO/HO/NHK

Fuente: AFP PHOTO/HO/NHK

Lunes 21/marzo.

Nuevo incendio en

la U3.

Jueves 17/marzo.

Suceden 2 explosiones

de hidrógeno y el techo

del edificio U4 se

colapsa.

La Central Nuclear de Fukushima Dai-ichi está ubicada a lo largo de la costa de Sendai, 250 Km al noreste de Tokio, en la prefectura de Fukushima.

Cuenta con 6 reactores tipo BWR (Reactor de Agua Hirviente).

Fotos : 11/03/2011 (antes)

13/04/2011 (después)

Tokyo Electric Power Company

4 3 2 1

Estado de los reactores al 23/06/2011

U1, U2, U3

Los reactores se mantienen en estado subcrítico.

Se está inyectando agua fresca para enfriar el combustible +

hidracina para prevenir corrosión, vía bombas portátiles fuera

de sitio.

A la U3 se le inyectó ácido bórico a la vasija del reactor para

evitar recriticidad.

U4

No tiene combustible en el núcleo, solo inyectando agua fresca

externa para enfriar los combustibles en la alberca de

combustible gastado.

U5, U6

Apagado en frio, en condición estable y segura. El

combustible gastado cuenta con enfriamiento.

Fuente:OIEA

Emisiones Radiactivas iniciales

Fuente: Gesellschaft für Reaktorsicherheit [GRS.de], TEPCO, NISA, www.csn.es

Explosión U1

Venteo U3

Explosión e

Incendio U4

(piscina)

Venteo U2

Explosión U2

Explosión U3

Aumento de

Presión y Venteo a

Contención U2 y U3

Venteo U3

Rapidez de dosis gamma (µSv/h)

Fechas

Rapidez de dosis Gamma (µSv/h)25 Marzo – 31 Mayo

Fondo natural (0.05-0.1 µSv/h)Fuente: OIEA

Rapidez de dosis Gamma en el Este de la Prefecturade Fukushima (µSv/h) del 25 Marzo – 31 Mayo

Fondo natural (0.05-0.1 µSv/h)Fuente: OIEA

Emisiones Radiactivas: Término Fuente

Implicados: 3 Reactores y 4 piscinas de

combustible gastado

No hay medidas directas de las descargas. Hay

incertidumbre en las estimaciones.

Al 14/abril/2011, NISA y NSC estiman que en

forma global, el accidente de los 4 reactores de

Fukushima Dai-ichi han liberado al ambiente

del orden del 10% de lo emitido en el accidente

de Chernobyl en 1986.

NISA, NSC, www.csn.es

Valores máximos de concentración de material radiactivo en agua y alimentos (Bq/kg), Japón

El Gobierno de Japón informó que los valores máximos

provisionales permitidos de presencia de material

radiactivo en agua y alimentos son:

* 100 Bq/Kg para infantes

Monitoreo de Alimentos

Han sido analizados los siguientes alimentos: Espinaca, cebollín,

poro, col, lechuga, brócoli, espárrago, fresa, puerco, nabana,

complemento de azúcar, hana wasabi, almeja,

pescado, anchoas y nabo, producidas en 9 Prefecturas: Gunma,

Chiba, Fukushima, Saitama, Tochigi, Shizouka, Kanawaga,

Yamagata e Ibaraki.

Los últimos resultados del 11 al 13 de abril, a partir de muestras

tomadas en 8 prefecturas, los valores de yodo-131 y cesio-137 por

debajo de los límites establecidos por las autoridades japonesas.

En Fukushima e Ibaraki algunas muestras de pescado, espinaca,

brócoli, col y perejil , presentaron niveles de yodo-131 y cesio-137

superiores a los establecidos.

Prohibir el cultivo de arroz en 2011 en prefectura de Fukushima.

Leche

Los resultados del análisis de muestras de leche del 15 de abril de 3 prefecturas (Fukushima, Yamagata e Ibaraki), indican valores de yodo-131 y cesio-137 por debajo de los límites establecidos. Igual 8 Prefecturas más.

A partir del 16 de abril, la restricción de distribución de leche sin procesar establecida en 24 áreas de la prefectura de Fukushima ha sido eliminada.

Las áreas son: Fukushima, Nihonmatsu, Date, Motomiya,

Kunimi, Ootama, Kooriyama, Sukagawa, Tamura, Miharu, Ono, Kagamiishi, Ishikawa, Asakawa, Hirata, Koden, Shirakawa,Yabuki, Izumisaki, Nakashima, Saigo, Samekawa, Hanawa e Iwaki.

Fuente: NISA, http://www.iaea.org/newscenter/news/tsunamiupdate01.html

Agua Potable

Desde el 27 de abril se quita la restricción de consumo

para infantes en la provincia de Iitate.

Los últimos resultados muestran una disminución de la

concentración de Yodo-131 y un aumento de la

concentración de Cesio-137. Los valores máximos son

de 1.1 Bq/kg y 0.17 Bq/kg para las prefecturas de

Toshigi y Chiba respectivamente. Sin embargo, los

valores muy por debajo de lo recomendado por el

gobierno japonés y por la FAO para ingesta.

Fuente: NISA, http://www.iaea.org/newscenter/news/tsunamiupdate01.html

Japan Atomic Industrial Forum [jaif.or.jp/english; http://www.jaif.or.jp/english/news_images/pdf/ENGNEWS01_1303180183P.pdf

Monitoreo de Concentraciones

de Radiactividad en el Agua de

Mar en zonas cercanas a

Fukushima Dai-ichi NPS

Concentración de radionúclidos (Bg/L) a una distancia

mar adentro de 10, 20 y 30 km en la costa de Fukushima

Profundidad

Yodo-131

(Bq/L)

Cesio-134

(Bq/L)

Cesio-137

(Bq/L)

10 km 30 km 10 km 20 km 30 km 10 km 20 km 30 km

Superficie 21.5 14.7 11.3 14.2 10.7 11.2 11.4

Media

(30 a 49 m)22.4 51.2 11.4 62.8 18.3

Media

(61 a 75 m)15.7 20.6 18.8 10.0

Inferior

(120 a 170

m)

11.2 12.6 12.1

Japan Atomic Industrial Forum [jaif.or.jp/english; http://www.jaif.or.jp/english/news_images/pdf/ENGNEWS01_1303180183P.pdf

Reportes al 13/mayo/2011

Para el agua contaminada

TEPCO construyó:

o 2 tanques para 6,000 y

4,000 toneladas de agua.

o Diques de acero frente a la

U-2 y barrera de arena

frente U-3 y U4

Contramedidas para impedir la dispersión de material radiactivo

Esparcimiento de un agente

químico (zeolita) con

capacidad de capturar el

material radiactivo disperso en

aire.

Acciones iniciales de Protección (1) Se decidieron rápidamente medidas de evacuación

preventiva, primero a 3 km, después hasta 20 km y

resguardo entre los 20 y 30 km.

Unas 220,000 personas fueron evacuadas.

Se realizaron chequeos radiológicos de evacuados.

Administración profilaxis de yodo. Chequeos tiroides en

niños (unos 1,000) en zonas particularmente afectadas.

Fuente: REUTERS/KIM KYUNG-HOON

Control radiológico de alimentos producidos en zonas

afectadas. Algunas partidas inmovilizadas: 169 de 1,269

muestras, exceden valores límite. Restricción: Fukushima,

Ibaraki, Tochigi, Chiba.

Control radiológico del agua potable. Algunas

restricciones en puntos de cuatro prefecturas. Actualmente

ya no se tiene restricción.

Control radiológico en medio marino (radio de 30 km).

Recomendaciones NSC (19/05/2011): Radio de 20 Km de

la planta y otras áreas: zona de no entrada, zona de

evacuación planeada.

Futuro. Mantener vigilancia permanente hasta que se

requiera.

Acciones de Protección al Público (2)

Accidente grave causado por 2 sucesos naturales

extremos y casi simultáneos, con probabilidad muy

baja de ocurrencia, contra el que la planta no estaba

diseñada.

Gestión de emergencia en el emplazamiento en

circunstancias enormemente complejas.

Estabilización llevará tiempo. Réplicas sísmicas.

Emergencia exterior en general fue bien gestionada por

autoridades japonesas.

A pesar de su gravedad, no se parece a Chernobyl.

Consecuencias económicas y para el sector energético

nuclear muy importantes.

Conclusiones y Lecciones Aprendidas (1)

Importancia de contar con instrumentación de medición

adecuados para el seguimiento del accidente.

Se deben analizar los eventos potenciales que pueden

conducir a accidentes más allá de la base de diseño y

selección del sitio: identificar potenciales vulnerabilidades

y las medidas para contrarrestar.

Revisar las Guías actuales para gestión de accidentes

severos y Planes de Emergencia Externos de Centrales

Nucleares.

Este accidente evidenció la importancia de los programas

de información y concientización del público ante casos

de accidentes naturales y radiológicos.

Conclusiones y Lecciones Aprendidas (2)

Impacto del Sismo y del Tsunami

Fuente: http://www.mx.emb-japan.go.jp/alimentosjp/situacion110519.pdf

• Más de 15,000 muertes

• Más de 9,000 personas desaparecidas

• Más de 5,000 personas lesionadas

No se tiene información de alguna pérdida de vida

humana debido a consecuencias radiológicas

La radiación en la

vida diaria

¡¡¡ GRACIAS POR SU

ATENCIÓN !!!