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Repercusiones Radiológicas del Accidente de Fukushima, Japón
Lydia Paredes G., J. Raúl Ortiz M., Mario Bárcenas, Gustavo MolinaInstituto Nacional de Investigaciones Nucleares
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.
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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
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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
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Introducción55 minutos después (a las15:41 h local), un
Tsunami golpeó las costas de Japón, con olas
que alcanzaron hasta 14 m de altura.
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IntroducciónPlantas Nucleares cerca del epicentro del sismo
http://www.mx.emb-japan.go.jp/alimentosjp
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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
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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
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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
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7.0
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10
20
30
40
50
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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
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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
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Rapidez de dosis Gamma (µSv/h)25 Marzo – 31 Mayo
Fondo natural (0.05-0.1 µSv/h)Fuente: OIEA
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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)
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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)
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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)
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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
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La radiación en la
vida diaria
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¡¡¡ GRACIAS POR SU
ATENCIÓN !!!