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Questo articolo è stato pubblicato il 18 marzo 2011 alle ore 09:19.

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Il reattore n.3 di FukushimaIl reattore n.3 di Fukushima

I due tipi di centrali
Ci sono sostanzialmente due tipi di centrale nucleare. Quella ad acqua bollente e quelle ad acqua pressurizzata.
Nelle centrali ad acqua bollente, l'acqua che modera e raffredda la reazione nucleare è la stessa che, sotto forma di vapore rovente, soffia sulla turbìna e la fa girare per produrre corrente elettrica.

Fukushima è una di queste.
È una tecnologia che oggi non si usa più. Meno costosa e più semplice, ha problemi di raffreddamento al nòcciolo in caso di fermata del reattore perché si isola del tutto dall'esterno e la dispersione del calore è modesta.
Nelle centrali ad acqua pressurizzata, l'acqua del reattore passa per un "radiatore" e scalda – senza venirne a contatto – l'acqua di un secondo circuito. Quindi alla turbìna va acqua pulita, non contaminata.
Lo scambio di calore tra i due circuiti dell'acqua (da una parte l'acqua radioattiva e dall'altra l'acqua pulita) è più costoso e gènera un calo di rendimento dell'impianto. Tuttavia in caso di fermata del reattore il sistema di raffreddamento può continuare a funzionare, perché il vapore radioattivo non esce dalla zona nucleare.

I contenimenti del reattore
Il reattore propriamente detto è una pentola a pressione d'acciaio. Può avere la forma di un colossale ovetto kinder, oppure di una ghianda, oppure può essere un cilindro magro e slanciato con una cupola in alto e una in basso.
Si chiama anche vessel o nòcciolo.
Nei reattori ad acqua bollente, in cui le pressioni in gioco sono più contenute, lo spessore della parete d'acciaio speciale foderata da inox è tra i 15 e i 20 centimetri. Nei reattori pressurizzati, dove la pressione è più alta, la parete è tra i 20 e i 30 centimetri.
Il nòcciolo è alloggiato in un edificio di cemento armato molto spesso (il secondo contenimento). Tra il vessel d'acciaio e il secondo contenimento c'è un'intercapedine larga sufficiente per il passaggio delle persone, per avere dispositivi e apparecchiature (valvole, compressori, tubazioni), per un serbatoio d'acqua di raffreddamento e altri impianti di servizio.
Sul fondo del secondo contenimento ci sono le vasche - in genere, piene d'acqua - in cui far colare il combustibile in caso di fusione e rottura del nòcciolo.
La parte superiore del vessel è accessibile dall'alto, attraverso un coperchio blindato.
Un secondo coperchio del reattore si trova sul pavimento del secondo contenimento.
Tutto è avvolto da un terzo contenimento, cioè l'edificio, che è di cemento armato ed è blindato anch'esso. In genere è il cupolone che si vede dall'esterno.
Questi sono elementi obbligatori.

Poi ci sono molte varianti possibili.
Per esempio la centrale di Fukushima fuori dal terzo contenimento ha un edificio industriale convenzionale a travi e capriate, che è quello esploso nei giorni scorsi.
Invece i moderni Epr della francese Areva (acqua pressurizzata) hanno fuori dal terzo contenimento un'altra calotta, quarto strato.
La centrale di Cernòbyl (acqua bollente) invece non si era attenuta a questi standard internazionali, divenuti obbligatori per tutti in sèguito alla catastrofe dell'86. Aveva il nòcciolo d'acciaio e il contenimento di cemento armato, ma non il terzo strato con la cupola blindata all'esterno. Aveva capriate e travi di un edificio industriale convenzionale.

I primo sistema di raffreddamento d'emergenza
Il nòcciolo di una centrale ad acqua bollente ha tanti sistemi di raffreddamento d'emergenza. A Fukushima il primo era stato fatto funzionare subito dopo il terremoto, quando la centrale si è spenta automaticamente.
Tutte le centrali nucleari, per regolazione internazionale Aiea, quando c'è una scossa con un'accelerazione oltre 1,2 g si spengono subito, si scollegano dalla rete elettrica, ed entrano in funzione i generatori diesel e i gruppi di continuità per alimentare tutti i servizi della centrale.
È giusto che venga interrotto il funzionamento ordinario. Potrebbero essersi dissestate le tubazioni oppure potrebbero essere uscite dal loro asse le turbine. Continuare a produrre è molto pericoloso.
Così è accaduto anche una settimana fa, venerdì scorso, quando il terremoto ha squassato la centrale di Fukushima.
Il reattore si è isolato dal circuito ordinario e l'acqua calda del nòcciolo è stata mandata a un "radiatore" che sta fuori dal reattore ma sta dentro al secondo sistema di contenimento, cioè sta nell'intercapedine fra il primo e il secondo contenimento. Lì c'è un serbatoio d'acqua fredda e un radiatore. L'acqua contaminata non deve (non deve) uscire dal blocco nucleare.

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