211service.com
Reakcje łańcuchowe ponownie wybuchły w Fukushimie po tsunami, mówi nowe badanie
Reaktory jądrowe wytwarzają radioaktywne produkty uboczne, które rozkładają się w różnym tempie. Jednym z powszechnych produktów ubocznych jest jod-131, którego okres półtrwania wynosi około 8 dni, podczas gdy innym jest cez-137 z okresem półtrwania około 30 lat.
Kiedy reaktor się wyłącza, jod rozpada się szybciej, więc stosunek między tymi dwoma izotopami zmienia się gwałtownie w ciągu kilku dni. Dlatego pomiar tego stosunku jest dobrym sposobem na ustalenie, kiedy reakcje jądrowe się zakończą.
Istnieją jednak pewne komplikujące czynniki. Najważniejszym z nich jest to, że stosunek jodu-131 do cezu-137 na początku zależy od tego, jak długo pracował reaktor, a więc nie jest stały.
Dzieje się tak, ponieważ po włączeniu reaktora poziomy jodu-131 osiągają równowagę w skali czasu podobnej do jego okresu półtrwania około 8 dni.
Ale cez-137, z okresem półtrwania wynoszącym 30 lat, potrzebuje znacznie więcej czasu, aby osiągnąć równowagę. W każdym razie, poziom cezu-137 w reaktorze stale rośnie w czasie, w którym reaktory są zwykle eksploatowane.
Reaktor Fukushima został dotknięty trzęsieniem ziemi o sile 9 o 14:46 czasu lokalnego w dniu 11 marca. Trzy działające tam reaktory zostały natychmiast wyłączone.
Jednak mniej więcej godzinę później w obiekt nawiedziło tsunami z falami o wysokości do 5 metrów. To zniszczyło zdolność chłodzenia elektrycznego reaktorów i reaktory zaczęły się nagrzewać. W wyniku reakcji pary wodnej z cyrkonowym płaszczem paliw jądrowych powstaje wodór, który eksplodował w reaktorach 1, 3 i 4.
Wielu ludzi zadaje sobie pytanie, czy gorące paliwo jądrowe następnie stopiło się, umożliwiając powstanie masy krytycznej stopionego paliwa, umożliwiając ponowne uruchomienie reakcji łańcuchowych.
Dziś Tetsuo Matsui z Uniwersytetu Tokijskiego twierdzi, że ograniczone dane z Fukushimy wskazują, że reakcje łańcuchów jądrowych musiały ponownie zapalić się w Fuksuhimie do 12 dni po wypadku.
Matsui mówi, że dowody pochodzą z pomiarów stosunku cezu-137 i jodu-131 w kilku punktach wokół obiektu oraz w pobliskiej wodzie morskiej. Obliczył, jaki musiał być stosunek początkowy, zakładając, że reaktory działały od 7 do 12 miesięcy.
Mówi, że proporcje z drenów w reaktorach 1 i 3 w Fukushimie są zgodne z reakcjami jądrowymi, które zakończyły się w czasie trzęsienia ziemi.
Jednak dane z drenażu w pobliżu reaktora 2 i ze stawu chłodzącego w reaktorze 4, gdzie przechowywane są pręty wypalonego paliwa, wskazują, że reakcje musiały się palić znacznie później.
Dane próbek wody z basenu chłodzącego bloku 4 i poddrenażu w pobliżu reaktora bloku 2 wykazują anomalię, która może wskazywać, jeśli są poprawne, że niektóre z tych produktów rozszczepienia powstały w wyniku łańcuchowych reakcji jądrowych trzęsienie ziemi, mówi.
Te reakcje łańcuchowe musiały zajść przez długi czas po wypadku. Trudno byłoby zrozumieć obserwowaną anomalię w pobliżu reaktora bloku 2 bez założenia, że znaczna ilość produktów rozszczepienia została wytworzona co najmniej 10-15 dni po dniu X, mówi Matsui.
Więc rzeczy w reaktorze 2 musiały być wyjątkowo niebezpieczne aż do końca marca.
Matsui wskazuje, że istnieją pewne potencjalne znaki zapytania dotyczące danych. Jedną z możliwości jest to, że chemiczne właściwości cezu i jodu mogą oznaczać, że są one wypłukiwane z reaktorów w różnym tempie, zmieniając ich proporcje.
Trudno jednak dostrzec, jakie procesy chemiczne mogą być za to odpowiedzialne, a jeszcze trudniej zrozumieć, dlaczego w niektórych miejscach Fukushimy miały miejsce, a w innych nie.
Oczywiście nie będzie możliwe dokładne określenie, co działo się w reaktorze 2 i w stawach wypalonego paliwa w reaktorze 4, dopóki miejsca nie zostaną szczegółowo zbadane.
Ale w międzyczasie analiza Matsui daje nam jeden z najlepszych jak dotąd wglądu w naturę katastrofy, która nastąpiła po uderzeniu tsunami.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1105.0242 : Odszyfrowanie zmierzonych stosunków jodu-131 do cezu-137 w reaktorach Fukushimy