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Reacciones en cadena reavivaron en Fukushima después del tsunami, dice un nuevo estudio
Los reactores nucleares producen subproductos radiactivos que se descomponen a diferentes velocidades. Un subproducto común es el yodo-131, que tiene una vida media de aproximadamente 8 días, mientras que otro es el cesio-137 con una vida media de aproximadamente 30 años.
Cuando un reactor se apaga, el yodo decae más rápidamente, por lo que la proporción entre estos dos isótopos cambia rápidamente durante un período de días. Es por eso que medir esta relación es una buena manera de determinar cuándo terminaron las reacciones nucleares.
Sin embargo, existen algunos factores que lo complican. El más importante de ellos es que la proporción de yodo-131 y cesio-137 para empezar depende de cuánto tiempo ha estado funcionando el reactor y, por lo tanto, no es constante.
Esto se debe a que, después de que se enciende un reactor, los niveles de yodo-131 alcanzan un equilibrio en una escala de tiempo similar a su vida media de aproximadamente 8 días.
Pero el cesio-137, con una vida media de 30 años, tarda mucho más en alcanzar el equilibrio. A todos los efectos, los niveles de cesio-137 en un reactor continúan creciendo de manera constante durante las escalas de tiempo en las que los reactores suelen operar.
El reactor de Fukushima fue golpeado por un terremoto de magnitud 9 a las 14:46 hora local del 11 de marzo. Los tres reactores en funcionamiento se apagaron de inmediato.
Aproximadamente una hora después, sin embargo, la instalación fue golpeada por un tsunami con olas de hasta 5 metros de altura. Esto destruyó la capacidad de enfriamiento eléctrico de los reactores y los reactores comenzaron a calentarse. La reacción entre el vapor de agua y el revestimiento de circonio de los combustibles nucleares generó hidrógeno que explotó en los reactores 1, 3 y 4.
La pregunta en la mente de muchas personas es si el combustible nuclear caliente luego se derritió permitiendo que se formara una masa crítica de combustible fundido, permitiendo que se reiniciaran las reacciones en cadena.
Hoy, Tetsuo Matsui de la Universidad de Tokio, dice que los datos limitados de Fukushima indican que las reacciones nucleares en cadena deben haber reavivado en Fuksuhima hasta 12 días después del accidente.
Matsui dice que la evidencia proviene de mediciones de la proporción de cesio-137 y yodo-131 en varios puntos alrededor de la instalación y en el agua de mar cercana. Ha calculado cuál debe haber sido la razón de arranque asumiendo que los reactores habían estado operando entre 7 y 12 meses.
Él dice que las proporciones de los drenajes en los reactores 1 y 3 en Fukushima son consistentes con las reacciones nucleares que terminaron en el momento del terremoto.
Sin embargo, los datos del drenaje cerca del reactor 2 y del estanque de enfriamiento del reactor 4, donde se almacenan las barras de combustible gastado, indican que las reacciones deben haber estado ardiendo mucho más tarde.
Los datos de las muestras de agua de la piscina de enfriamiento de la unidad 4 y del subdrenaje cerca del reactor de la unidad 2 muestran una anomalía que puede indicar, si son correctos, que algunos de estos productos de fisión fueron producidos por reacciones nucleares en cadena reactivadas después. el terremoto, dice.
Estas reacciones en cadena deben haber ocurrido un tiempo significativo después del accidente. Sería difícil comprender la anomalía observada cerca del reactor de la unidad 2 sin asumir que se produjo una cantidad significativa de productos de fisión al menos 10 a 15 días después del día X, dice Matsui.
Así que las cosas en el reactor 2 deben haber sido extremadamente peligrosas hasta finales de marzo.
Matsui señala que existen algunos posibles signos de interrogación sobre los datos. Una posibilidad es que las propiedades químicas del cesio y el yodo podrían significar que se eliminan de los reactores a diferentes velocidades, cambiando sus proporciones.
Pero es difícil ver qué procesos químicos podrían ser responsables de esto y aún más difícil entender por qué ocurrirían en algunos lugares pero no en otros en Fukushima.
Por supuesto, no será posible determinar exactamente qué sucedió en el reactor 2 y en los estanques de combustible gastado en el reactor 4 hasta que los sitios puedan examinarse físicamente en detalle.
Pero mientras tanto, el análisis de Matsui nos brinda una de las mejores perspectivas hasta ahora sobre la naturaleza del desastre que se desarrolló después del tsunami.
Ref: arxiv.org/abs/1105.0242 : Descifrando las proporciones medidas de yodo-131 a cesio-137 en los reactores de Fukushima