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 Les piscines

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MessageSujet: Re: Les piscines   Mer 8 Juin 2011 - 20:20

AimelleB a écrit:
(à partir des données disponibles ici:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/f1/images/11060806_table_summary-e.pdf
Merci Aimelle, un "summary" de Tepco clair, lisible et complet ? Pincez-moi !

Voyons voir :

- Toujours de la température sur le 3 (150/180°) malgré une injection d'eau 2 fois plus élevée que sur le 1/2 (11/5 m3/h)
- Idem pour la piscine du 4 à 83°, ça parait faible par rapport à une température de RPV mais c'est déjà beaucoup trop (nominal : 30-40°)


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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 9:43

trifouillax a écrit:
AimelleB a écrit:
(à partir des données disponibles ici:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/f1/images/11060806_table_summary-e.pdf
Merci Aimelle, un "summary" de Tepco clair, lisible et complet ? Pincez-moi !

Voyons voir :

- Toujours de la température sur le 3 (150/180°) malgré une injection d'eau 2 fois plus élevée que sur le 1/2 (11/5 m3/h)
- Idem pour la piscine du 4 à 83°, ça parait faible par rapport à une température de RPV mais c'est déjà beaucoup trop (nominal : 30-40°)


Depuis le début, cette façon de parler de l'eau des piscines me fait "tiquer".
Que signifie une piscine à 83° ou à 50° ? Ca ne veut rien dire du tout ou plutôt, ça veut dire que l'ensemble piscine + combustible n'est pas en sous-criticité ! Mais comment pourrait il en être autrement ?

Je ne sais pas si des discussions ont déjà eu lieu sur ce sujet mais si on reprend le fonctionnement normal d'une piscine de stockage/désactivation :
2 états possible : le stockage en eau perdue ou le stockage en eau refroidie.
Dans un cas standard d'un combustible irradié à 40 GWJ t-1, d'un REP de 1000 MW (je prends ce cas car c'est le plus courant chez nous mais c'est extensible à tout stockage), la puissance résiduelle après 5 jours et d'environ 30 kW par tonne. La décroissance exponentielle l'amène entre 8 et 10 kW/T après 2 ans et environ 5 kW/T après 4 ans.

Le stockage en eau perdue, c'est à dire un renouvellement d'eau nécessaire au maintien du niveau (compensation de l’évaporation), ne se conçoit que pour des évacuations à paniers neutrophages, pleins, de combustible ancien de moins de 4 kW/T.
Ce cas particulier est donc réservé à des piscines dédiées à ce seul type de combustible.
Pour des raisons de place, il est assez rare que les centrales européennes stockent de cette façon. En règle générale, c'est normalement le boulot des usines de retraitement ou des centres de stockage de longue durée pour les pays qui ne possèdent pas de moyens de retraitement sauf, bien sûr dans des pays comme la Suède qui n'ont ni l'un ni l'autre et qui doivent faire avec les piscines de leurs centrales !
A noter au passage que les USA et l'Allemagne sont des cas à part dans le domaine, très "en retard" sur les normes. Ces deux pays utilisent toujours les entreposages et les transferts "à sec" des combustibles anciens.
Le Japon est, quant à lui, "bizarre" dans ce domaine dans la mesure où c'est tout et n'importe quoi. Chaque opérateur fait à sa sauce et aucune norme sérieuse ne prend en compte les stockages.
Des usines de retraitement sont en cours de finalisation mais très insuffisantes au niveau potentiel. Elles doivent être mis en opération d'ici quelques années mais même à plein potentiel, ne seront pas suffisantes pour le retraitement de la production japonaise (avec les chiffres d'avant séisme, bien sûr).
Ces usines fonctionnent depuis quelques années à environ 10/15% de leur potentiel (en essai et finalisation), produisent du Mox (le J-mox) depuis 2004/2005 mais leurs capacités de retraitement comme de stockage sont très nettement insuffisantes. Par contre la production de Mox est déjà significative mais là encore, sans réelles normes. On ne connait aps la production effective. On ne sait pas si le J-mox est aux mêmes proportions que le Mox (6% environ). On parle mais sans aucun chiffre ni certitude de "Jumper-Mox ou "Mox sur-boosté ??

Le problème est que dans l'attente de ces usines qui sont promises depuis bientôt 15 ans maintenant, les opérateurs n'ont plus investi en moyens de stockage et ont réduit les exportations de leurs combustibles usés pour retraitement, pour faire des économies.
Résultat : des combustibles usagés de toutes natures et de tous âges se sont accumulés dans les centrales depuis au moins 10 ans. Déjà en 2005, on relevait dans certaines centrales japonaises, des hauteurs d'eau de moins de 2 mètres (là où le minimum est de 5 et 9 dans les centres de stockage), les opérateurs empilant château sur château et même, comble de la connerie, les couchant pour gagner en hauteur !

Autres points,
- toutes les centrales dignes de ce nom utilisent des casiers de stockage en inox boré. Ceux ci permettent non seulement de limiter les activités neutroniques mais aussi, ont une certaine souplesse d'emploi et de sécurité: par exemple, il est possible de stocker sans que le casier ne soit plein, dans une certaine mesure. Ils offrent une meilleure protection en cas de dérangement des barres, chute, déformation d'un panier etc...
- les piscines sont équipées d'une peau de protection en inox plaquée contre le béton.
- les piscines de stockage longue durée (à la Hague, par exemple), sont montées sur des plots de néoprène (normes anti-sismiques).
- Les ponts de transfert sont spécifiques et les systèmes informatiques de contrôle, sécurisés (par exemple, les ordinateurs interdisent aux paniers de toucher le sol de la piscine pendant le transfert et, dans la cartographie de la piscine, il est impossible, par erreur ou volontairement, de mélanger les combustibles autant dans les paniers que vis à vis de la position des paniers, dans la piscine etc...

Rien de tout ça au Japon, même pas de casiers au bore, en tout cas de façon systématique et généralisée !
On a même vu, au Japon, des solutions d'entreposage "battardes", faisant appel à la solution dite "à la française" (casiers) et dans la même piscine la solution dite "à l'anglaise" (bouteilles).
Mieux encore, des casiers prévus pour 16 assemblages REB ou 9 assemblages REP, recevaient 16 assemblages REP !

Tout ça pour dire que dans le cas d'un stockage en eau perdue, comme au Japon actuellement en fait, comme dans le cas d'un stockage en eau refroidie, une eau supérieure à une cinquantaine de degrés, démontre une activité des combustibles (pas seulement la température, d'ailleurs).
Quand on parle de la température, on parle de la température à "mis eau" (qui est d'ailleurs souvent assez proche de celle de surface). 35°c est considéré comme la température maximum, Elle permet de garantir une température des pastilles à l'intérieur de la gaine, inférieure à la température susceptible d'endommager la gaine. La température normale est de l'ordre de 20 à 30°c, l'alerte est à 40° environ.
A 45/50°, les gaines commencent à se dégrader.

Je n'ai plus trop de temps ce matin mais si ça intéresse, je pourrai faire un petit "topo" rapide sur le le stockage en eau refroidie un peu plus tard.
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 11:34

Bonjour,

Merci J-G,
moi,la suite m'intéresse.
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 11:54

fc a écrit:
moi,la suite m'intéresse.
Elle en intéresse plus d'un, un fil spécifique sur les piscines peut-être ?
Merci JG
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Scully
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 12:43

Lancez-vous !
Un tel fil semble intéresser le plus grand nombre : les questionnements autour des piscines reviennent régulièrement depuis le début de la crise.
Et manifestement vous avez tous la volonté et les données pour créer un nouveau sujet.
Merci à tous pour vos contributions.
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MessageSujet: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 16:18

D'abord, il faut préciser que les 5 mètres de couverture d'eau habituellement admis et utilisés, ne protégent pas des radiations avant 6 mois. Avant ça, entre le début du stockage et J+6 mois, une piscine n'est pas exempte de radiations.
C'est pourquoi, à la différence des réacteurs japonais, les centrales européennes ont un bassin de pré-stockage ou une partie plus profonde de la piscine dsetiné à recevoir les combustibles récemment sortis avant qu'ils soient transférés dans le bassin de désactivation.
Pour donner une comparaison, 5 mètres d'eau ont les mêmes propriétés que 2,2 mètres de béton, 0,75 m d'acier ou 0,40 m de plomb.
2 mètres d'eau comme actuellement à Fukushima (données Tepco) interdit, en pratique, toute approche ou travail autour de la piscine !
Par contre, avec l'eau, il n'ya pas de phénomène de ré-émission secondaire comme avec les métaux ou le béton.

Pour le refroidissement, le système fait appel à des échangeurs thermiques. Ceux-ci sont soit extérieurs à la piscine, soit dans la piscine. En France, à la Hague en particulier, les échangeurs sont redondants (4 en général) et intégrés aux piscines.
L'avantage des échangeurs intégrés est bien évidemment d'éviter de sortir de l'eau contaminée des piscines en cas de fuite.

Le circuit de refroidissement secondaire fait appel à de l'eau, à un fluide réfrigérant ou à un aéroréfrigérant (air...). En France, c'est cette dernière solution qui est privilégiée.

Les piscines des réacteurs tels ceux de Fukushima, sauf erreur de ma part si des modifications avaient été réalisées "en interne" (ce qui m'étonnerait), ne disposent que de 2 échangeurs thermiques (un principal et un de secours) qui doivent être tout deux, fonctionnels mais tenu à l'arrêt pour le dispositif de secours (donc 1 seul en fonctionnement).
Ils sont relayés par 2 pompes (une chacun) elles mêmes secourues par des groupes Diesel en cas de perte du circuit principal.
A noter au passage que là encore, sauf erreur de ma part, la commutation du circuit principal sur le secours ne peut se faire que manuellement.
Or, compte tenu des quantités stockées (quelquefois pour ou depuis 15 ans dans certaines centrales), il est devenu habituel, pour ne pas dire systématique, que les 2 systèmes fonctionnent en permanence et en parallèle, sur le même circuit électrique primaire.
Autrement dit, il n'existe dans la pratique, qu'un seul et unique circuit de refroidissement et qui quelquefois est juste suffisant pour maintenir la température à des valeurs normales ou acceptables !

Quelques autres points qui ne sont pas à négliger :

la durée de vie des gaines

Suivant la puissance des réacteurs et le type de combustible, le ré-emploi des gaines est généralement de 1 à 4 (on peut réutiliser les gaines 1, 2, 3 ou plus rarement 4 fois).
Cette prescription constructeur a été dénormalisée au Japon. Il est fréquent que des gaines soient réutilisées bien au delà de ces spécifités !
Bien entendu, une gaine très usagée est d'autant plus sensible aux surchauffes, au vieillissement ou aux chocs quand enfin, elles seront mises en piscine.

la décontamination des piscines.

Avec le temps, les parois des piscines deviennent très (trop) radioactives et doivent être décontaminées. Pour cela, il faut vider la piscine et la nettoyer avec des agents lavants spéciaux, la rincer puis évacuer les eaux sales qui seront décontaminées et les ustensiles utilisés, traités et stockés.
En France, le temps moyen admissible pour ce travail est de 6 heures. La fréquence dépend des chargements et des contrôles de l'eau.
Au Japon, dans les textes, il est de 20 heures mais ce type de maintenance n'est pas programmé ou, en tout cas, jamais ou très rarement déclaré à l'AIEA (d'où le fait qu'on peut penser qu'ils ne sont jamais ou pas régulièrement effectués).
Le temps moyen admis laisse penser que si la maintenance est faite, elle ne l'est pas à des fréquences "raisonnables" (ce qui est compréhensible compte tenu de la saturation des piscines, du "boostage" des réacteurs et de la volonté de réduire au maximum les temps d'arrêt et/ou les opérations de maintenance couteuses).
Enfin, dernier point qui plaide pour une négligence à ce niveau : Le japon ne possède pas d'usine ou de centrale mobile ou fixe de retraitement des eaux (en témoigne l'appel à une centrale mobile russe et à Areva pour traiter les eaux !)

Si tel est bien le cas, les piscines elles-mêmes (parois...) doivent donc être actuellement à des valeurs de contamination "astronomiques", d'autant que, toujours à ma connaissance, elles ne possèdent pas de peau en inox.
Ce n'est pas anodin car il faut ajouter ces radiations secondaires aux radiations des combustibles dans le calcul de la criticité, au calcul des dissipations thermiques et, en cas de défaillance (par exemple une piscine qui perdrait une partie de son révètement), les débris seraient fortement radioactifs.
1 voire 2 Sv/h sur une partie de cloison n'est pas rare dans le cas d'une piscine qui n'a pas subi de décontamination régulière. Imaginez si les quelques centaines de m2 de cloisons venaient à se faire la malle, par exemple lors d'un séisme ou d'une explosion !!).

La décontamination et le controle de l'eau

La température de l'eau est un paramètre mais pas le seul important.

L'eau se charge plus ou moins rapidement en différents produits d'activation, notamment les 60Co, 134 et 137Cs... Dans une piscine saine et une eau purifiée, ces éléments sont émis en quantités infimes mais jamais nulles. Avec le temps, l'eau devient donc de plus en plus contaminée quoi qu'on fasse.
D'autre part, la présence ou non et dans quelles proportions de ces éléments est un excellent indicateur de l'activité. Un pic même bref ou peu important d'un ou plusieurs de ces éléments est un signe immédiat d'alerte qui témoigne d'une activité anormale du combustible et/ou d'une défaillance d'un système et/ou de la qualité générale ou d'un paramètre, de l'eau.

Il faut donc en permanence controler la qualité de l'eau et la traiter pour qu'elle reste "saine".
Des marges sont normalisées. La valeur maxi est en Europe de 37 kBq/L. La valeur recherchée est, en France de l'ordre de 20 kBq/L mais on obtient couramment 2 fois moins.

Les éléments radioactifs ne sont pourtant paradoxalement pas les plus gènants.
On est confronté surtout à des émissions d'ions qui contribuent et accélèrent la corrosion des systèmes, notamment des échangeurs thermiques et dégradent les qualités de l'eau.
Pour éviter cela, on fait appel à des échangeurs anioniques et cationiques disposés suivant les mêmes structures que les échangeurs thermiques (extérieurs ou internes...), la différence étant que le caloporteur est remplacé par une résine qui fixe les anions sulfates, chlorures...
Les cations sont quant à eux fixés par une résine spéciale car ils sont, pour la plupart, les éléments radioactifs, notamment le fameux 60Co, les 59 et 63Ni...mais aussi des cations stables, sodium, calcium...
Là encore, en France, on préfère les échangeurs immergés pour les mêmes raisons.

D'autres paramètres tout aussi importants doivent absolument être maintenus et sont normalisés, notamment:
Le pH (mini admis 4.5, couramment obtenu 5 à 6) et la conductivité (max 3.5 ms/cm, obtenu : 1 à 2)

Tout ceci nécessite dès le départ une eau déminéralisée et "propre de tout", on le comprend.
On comprend aussi qu'une piscine de centrale n'est pas faite pour stocker des combustibles sur une longue durée et en tout cas pas, des combustibles au delà de la période nécessaire pour pouvoir être transférés et manipulés. Les hauteurs d'eau y sont insuffisantes et elles ne sont pas équipés des systèmes de contrôle et de maintien des qualités de l'eau, surtout pas celles des années 70 !!

D'où mon "comment pourrait il en être autrement" du début de mon premier post en parlant de la non sous-criticité évidente des piscines !

A Fukushima, compte tenu de l'eau utilisée et/ou des quantités entreposées, en supposant même qu'un circuit en eau perdue puisse être suffisant pour maintenir la T°<40/45°, tous les autres paramètres même pris individuellement, entraveraient de facto, le fonctionnement du système de désactivation.
On aurait beau augmenter le débit de l'eau à un niveau tel ou trouver un système quelconque pour que la température moyenne revienne à 20° que l'activité des combustibles ne s'arréterait pas pour autant en raison de la (non) qualité de l'eau !
Le pire qui pourrait exister en la matière est l'utilisation d'une eau salée (donc très conductrice) et/ou dont le pH s'éloignerait trop des paramètres et/ou contenant beaucoup d'impuretés qui aideraient l'eau à se charger électriquement et qui retiendraient les particules radioactives statiquement ou dynamiquement.

Il resterait quand même un (petit) espoir de sinon tuer, au moins ralentir la réaction en établissant un circuit fermé à l'eau borée, en théorie.
Je dis PETIT et EN THEORIE car ce système imposerait alors une mise en pression minimale qui pertuberait la "quiétude" de la piscine. Ce brassage pourrait provoquer des mouvements dans les combustibles qui risquerait d'impacter les gaines déjà fragilisées ou déjà abîmées et accélèrerait la détérioration par corrosion des constituants du circuit.

L'acide borique est très faiblement soluble dans l'eau froide (point de solubilité 100° à la Pa). Pour être utilisé dans de l'eau froide, celle-ci doit être en permanence brassée, ce qui nous ramène au cas précédent que l'on veut éviter !
De plus, en pratique, même brassée, l'eau borée est d'une relative efficacité car la "dilution" n'est jamais homogène.
La solution peut éventuellement suffire dans une piscine où le combustible est peu actif et en quantité limitée mais pas dans le cas d'une piscine très chargée et/ou avec du combustible actif et/ou dans des hauteurs d'eau minimales.
Ces raisons sont d'ailleurs celles qui ont conduit à l'abandon progressif des piscines borées pour des paniers en alliage ou revêtement boré.

Mais surtout, l'acide borique à une efficacité relativement courte. Il se dégrade rapidement et doit donc être renouvellé fréquemment. D'autre part sa concentration doit être élevée pour espèrer une certaine efficacité.
Celà nécessite un nettoyage ou changement fréquent de l'eau car au fur et à mesure que l'acide borique agit avec les molécules d'eau, il augmente son acidité et donc dégrade l'eau.

En pratique, la mise en service d'un système fermé reviendrait à un système ouvert juste un peu moins gourmant en eau (il faudrait quand même la changer souvent) mais en plus risqué au plan mécanique (brassage) et dépendant encore plus qu'un système ouvert de l'énergie car outre le système primaire, un système secondaire de refroidissement de l'eau (échangeur externe) devrait être prévu !
Il serait en outre dépendant de paramètres difficiles à maintenir ou à gérer dans une situation de crise et sans l'assistance de systèmes de controle automatisés comme les débits relatifs entre les systèmes primaires et secondaires, les échanges thermiques en fonction des paramètres de l'air : température, hygrométrie..., les pressions dans les circuits ...

C'est pourquoi, personnellement, je ne crois pas du tout aux annonces de Tepco sur la faisabilité et la mise en service d'un tel système même dans une configuration minimaliste.
A mon avis, une seule raison pourrait justifier d'un tel projet : l'impossibilité de maintenir une présence humaine pour faire le travail. Ce serait alors un projet de dernier espoir destiné à conserver un peu plus longtemps, un certain refroidissement.
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Scully
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 16:59

Sujet créé. A vous de jouer Wink
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 17:08

Merci Jansson-Guilcher, extrêmement instructif, même si pas très réjouissant en la circonstance.

Blab31 signale 86-88° dans la piscine du 4....
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 17:51

Bonjour
Post très intéressant et très complet.
Je partage l'avis de Jansson sur la faisabilité et la mise en service d'un système de refroidissement pour les piscines.
Je suis même sceptique sur les travaux de renforcement qui sont prévus sous les piscines de stockage.
A suivre (de près).
KLOUG
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 18:59

Le 09/06/2011 à 17:01, blab31 a écrit:
merci encore pour les éclaircissements Jansson-Guilcher, fantastique travail de synthèse !

A noter qu'aujourd'hui un nouveau relevé de température est disponible pour la piscine de l'unité 4 pour la première fois depuis 1 mois (86-88°). En général dans les jours qui suivent l'analyse (partielle) de l'eau est publiée. Pour mémoire, les données avant accident et celles des prélèvements du 13 avril, 29 avril et 7 mai sont ici : http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/betu11_e/images/110509e3.pdf

Quand tu dis "La valeur maxi est en Europe de 37 kBq/L", je suppose que c'est sur l'ensemble des éléments radioactifs ? Au 7 mai, dernier relevé connu, Cs-134 =56 kBq/L et Cs-137 = 67 kBq/L. On reste malgré tout dans un ordre de grandeur assez proche. Par contre dans ce cas j'ai du mal à comprendre les résultats avant accident, 130 Bq/L de Cs-137, iode et Cs-134 non détectés, bien en dessous donc des valeurs recherchées en France telles que tu les décris (10 kBq/L si je comprends bien)

Sur www.physicsforums.com , ils regrettent comme toi que d'autres données, notamment le pH, ne soient pas publiées, ce qui permettrait de mieux appréhender la situation.

EDIT : oops à l'aide scully, j'ai posté pendant que tu créais le nouveau topic, est-ce qu'il est possible de déplacer mon post stp ? Wink
Ce post a sauté lors de la séparation des deux sujets
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 19:59

Citation :
Cs-134 =56 kBq/L et Cs-137 = 67 kBq/L.
Oui mais même si c'est vrai, c'est en circuit ouvert donc une eau renouvelée et des piscines qui fuient et donc, une eau en grande partie perdue (qui ne fait que passer une fois dans la piscine pour dire les choses simplement ou qui n'y reste ou n'y reviens jamais).
Dans ces conditions, ces taux sont ENORMES !

Citation :
les résultats avant accident, 130 Bq/L de Cs-137, iode et Cs-134 non détectés,
Ces chiffres n'ont aucun sens. C'est impossible même dans l'environnement le plus parfait et dans des conditions très minimales de stockage, y compris dans un bassin de transfert !
Même dans le circuit secondaire des piscines qui utilisent des caloporteurs liquides, les taux sont plus élevés que ceux là !

Citation :
10 kBq/L si je comprends bien
Oui, c'est une valeur couramment relevée. On cherche à avoir des valeurs maxi moitié moindre des normes européennes (#20 au lieu de 37) mais 10 ou 12 sont obtenus sans problème.
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MessageSujet: Re: Les piscines   Jeu 9 Juin 2011 - 23:46

Petite synthèse de ce que nous savons à ce jour sur la piscine de désactivation de l'unité n°4 de Fukushima Daichi :

- Le combustible a été déchargé du réacteur n°. 4 le 29/11/2010 pour être placé dans la piscine de désactivation :
http://www.nisa.meti.go.jp/english/files/en20110406-1-1.pdf

- Le mystère de l'explosion du bâtiment 4 le 15/3 reste difficilement explicable à ce jour ; L'opérateur pensait initialement que de l'hydrogène "fabriqué" dans le réacteur 3 avait pu être transmis par des canalisations communes au bâtiment réacteur du 4 ; La NRC américaine et l'IRSN étaient de leur côté convaincus que la piscine était vide et que le combustible était exposé à l'air

- La puissance thermique a dissiper est estimée de 3 à 4 Mw du fait de l'échauffement résiduel du combustible en cycle d'irradiation déchargé récemment du cœur :
http://sciences.blogs.liberation.fr/home/2011/03/fukushima-le-point-de-la-situation-par-lirsn.html

- Cette piscine récalcitrante était l'une des principales préoccupations des autorités aux USA à la mi-mars et elles avaient d'ailleurs étendu en conséquence la zone d'évacuation "volontaire" de leurs ressortissants au Japon à 50 Miles (80 Km) du site :
http://www.nytimes.com/2011/03/17/world/asia/17nuclear.html?_r=1

- Des travaux de renforcement de la structure de soutien de la piscine ont débuté début juin (photos et schémas des travaux prévus) :
http://www.tepco.co.jp/en/news/110311/images/110607_1f_2.pdf

- Le dernier appoint d'eau dans la piscine a été effectué le 4/6 toujours par un moyen mobile (grue) :
http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/11060403-e.html

Liens divers :

http://www.irsn.fr/FR/Actualites_presse/Actualites/Documents/IRSN_Seisme-Japon_Point-situation-16032011-9h.pdf

http://sciencepourvousetmoi.blogs.sciencesetavenir.fr/archive/2011/04/15/fukushima-suite-32-nouveau-danger-des-reactions-de-fission-d.html

Quelques photos de la piscine en question :

http://www.japannewstoday.com/?p=3162
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MessageSujet: Re: Les piscines   Ven 10 Juin 2011 - 11:00

Merci pour la liste de liens Trifouillax, on peut aussi ajouter les 2 videos disponibles :
SFP 3 (8 mai) : http://www.youtube.com/watch?v=KugIrnThul0&feature=player_embedded
SFP 4 (8 mai) : http://www.youtube.com/watch?v=QVqfPCsl2AA

Pour faire un point plus détaillé sur les injections d'eau dans la piscine du 4 depuis début mai :

May 5th 12:29~20:46,
May 6th 12:38~17:51,
May 7th 14:05~17:30 ,
May 9th 16:05~19:05 (16:11 ~18:38 Hydrazine was also injected) ,
May 11th 16:07~19:38 (16:14 ~19:36 Hydrazine was also injected),
May 13th 16:04~19:04 (16:20 ~18:41 Hydrazine was also injected),
May 15th 16:25~20:25 (16:26 ~18:30 Hydrazine was also injected),
May 17th 16:14~20:06 (16:40 ~18:35 Hydrazine was also injected),
May 19th 16:30~19:30),
May 21st 16:00~19:56 (16:23 ~19:00 Hydrazine was also injected),
May 23rd 16:00~19:09 (16:08 ~18:30 Hydrazine was also injected) ,
May 25th 16:36~20:04 (16:42~18:49 Hydrazine was also injected) : 121 T
May 27th 17:05~20:00 (17:24 ~18:53 Hydrazine was also injected) : 100 T
May 28th 17:56~19:45(18:02~19:45 Hydrazine was also injected) : 60 T
June 3rd 14:35~21:15 (14:44~18:58 Hydrazine was also injected) : 210 T
June 4th 14:23~ 19:45(14:51~18:41 Hydrazine was also injected) : 180 T
June 6th 15:56~18:35(16:15~17:45 Hydrazi)ne was also injected) : 90 T
June 8th 16:12~19:41(16:16~18:05 Hydrazine was also injected) : 120 T

(Edit : erreur dans le nombre de jours corrigée) J'ai relevé les quantités d'eau ajoutées depuis le 25 mai, soit sur les 18 derniers jours : 881 m3, soit 50 m3 injectés par jour. (Rappel de la taille des piscines : dans les unités 2, 3 et 4 : 1,425 m3 avec des dimensions de 12.2m x 9.9m x 11.8m profondeur. La piscine 1 est plus petite, 1020 m3)

L'évaporation et/ou les fuites semblent assez régulières, dans un ordre de grandeur de 35 litres par minute, je ne sais pas dans quelle mesure c'est cohérent avec la température (88°) et la puissance dégagée (entre 1,6 et 2 MW si les estimations sont correctes ?), et si on peut en déduire justement l'existence ou non de fuites.
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MessageSujet: Re: Les piscines   Ven 10 Juin 2011 - 12:02

Citation :
L'évaporation et/ou les fuites semblent assez régulières, dans un ordre de grandeur de 35 litres par minute, je ne sais pas dans quelle mesure c'est cohérent avec la température (88°) et la puissance dégagée (entre 1,6 et 2 MW si les estimations sont correctes ?), et si on peut en déduire justement l'existence ou non de fuites.
Pour une température de 88°, les abaques donnent une évaporation de 7,2 kg/h/m2 avec une hygrométrie de 50%, une aération zéro (pas de circulation d'air au dessus de la piscine), une température de l'air à 25° et sans prendre en compte l'apport sensible par rayonnement qui, dans une piscine de désactivation de combustible usé d'U après 6 mois, est d'un facteur 1,16.
Bien entendu, ici, sans connaitre l'état, la nature, l'age et la quantité exacts des combustibles, il est impossible d'estimer ce facteur mais il est forcément bien plus élevé.
Il est en pratique pas trop possible d'avoir une idée des pertes normales de cette piscine sans connaitre tous les paramètres mais pour se faire une idée, avec 120 m2 de surface et en supposant les paramètres ci-dessus, l'évaporation normale devrait être de l'ordre de 975 kilos (ou litres) par heure soit environ 16 litres minute.
Une donnée de 35 litres/minute laisse donc penser que soit la piscine fuite, soit le facteur de rayonnement est de l'ordre de 2,5 environ, ce qui est énorme !

Mon avis est que les barres sont dégradées, l'eau entre en contact avec le combustible qui est critique et qu'une bonne partie de l'eau part sous forme d'hydrogène et d'oxygène par crackage, ce qui n'empêche pas que des fuites sont également possibles, bien entendu !
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MessageSujet: Re: Les piscines   Ven 10 Juin 2011 - 14:58

blab31 a écrit:

L'évaporation et/ou les fuites semblent assez régulières, dans un ordre de grandeur de 35 litres par minute, je ne sais pas dans quelle mesure c'est cohérent avec la température (88°) et la puissance dégagée (entre 1,6 et 2 MW si les estimations sont correctes ?), et si on peut en déduire justement l'existence ou non de fuites.
Sur une base de calcul de 'coin de table' et d'ordre de grandeur:
si la situation est plus ou moins stable d'un jour à l'autre, et sans fuite, utiliser 35 l/mn revient à :
- 0,153 MW pour elever la temperature de 25 à 88°C
- 1,312 MW pour vaporiser toute cette eau.
- plus 0,xx MW convection piscine ouverte à tous vents.

On semblerait bien 'patauger' dans des ordres de grandeur similaires.
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MessageSujet: Re: Les piscines   Sam 11 Juin 2011 - 11:48

Tepco a effectivement revu le scénario de l'explosion du bâtiment 4 :

L'hypothèse initiale, à savoir la formation d'hydrogène dans le réacteur 3 s'étant propagée par des tuyauteries jusqu'au bâtiment 4 est abandonnée par l'opérateur au profit d'une explosion au niveau de la piscine elle-même, ce qui semblait bien plus cohérent.

Tepco pense maintenant que le combustible a bien été exposé au sein de la piscine, que les barres ont bien été endommagées et que l'explosion a provoqué la destruction de la porte de déchargement ce qui aurait réduit les effets de l'explosion en provoquant un afflux de "centaines de tonnes d'eau" dans la piscine depuis le réacteur rempli d'eau via le sas de déchargement de combustible.

http://www.yomiuri.co.jp/dy/national/T110428006723.htm (Anglais)

Commentaire : Cette hypothèse est assez surprenante mais possible dans la mesure où le réacteur aurait bien décalotté puis déchargé pour travaux fin novembre ; Il semble que la procédure prévoie dans ce cas le remplissage intégral du RPV et du DW d'eau ? A décharge, il faut signaler que de nombreux commentateurs estiment que l'information de déchargement intégral du cœur reste incertaine, car une photo infra-rouge affiche une température élevée dans la zone réacteur du 4 :


(Courtesy physics-forum)

On constate effectivement 2 points chauds : L'un vers le réacteur au centre du bâtiment (120°) et l'autre (flèche) vers l'extrémité gauche de la piscine, à l'opposé du sas (80-90°C). Tout ceci n'est bien sûr qu'une hypothèse de travail qui impliquerait un gros, gros mensonge de la part de Tepco, pour des raisons obscures. Le réacteur pourrait-il avoir été rempli d'eau, déchapeauté et l'accident aurait-il pu arriver dans cette situation de réacteur ouvert mais non complétement déchargé ? La procédure de remplacement du "shroud" étant prévue pour durer une dizaine de mois et ayant été initiée à l'automne dernier, l'accident aurait-il pu se produire en plein milieu ?

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MessageSujet: Re: Les piscines   Sam 11 Juin 2011 - 13:42

Citation :
Le réacteur pourrait-il avoir été rempli d'eau, déchapeauté et l'accident aurait-il pu arriver dans cette situation de réacteur ouvert mais non complétement déchargé ?

Ca, c'est la configuration normale d'un chargement ou déchargement de combustible (normalement par 1/3).
Sur les réacteurs Mark, la procédure est la suivante : On remplit le bassin du réacteur (enceinte) par l'intermédiaire de la piscine de désactivation puis, par débordement du bassin de transfert par l'intermédiaire du tube de transfert.
Au préalable, la cuve a bien sûr été déchapeautée pour qu'elle puisse être noyée. Ensuite, on retire le chargement que l'on transfert dans le bassin de transfert puis la piscine de désactivation (par le tube) et enfin dans le bassin de stockage.

Grâce au tube de transfert, un volume d'eau est toujours présent dans le bassin de transfert même hors des procédures de chargement/déchargement. Ce volume entre dans le cadre des réserves de sécurité en cas de surchauffe, en ouvrant une vanne entre le bassin et l'enceinte.
C'est une électrovanne (il faut du courant pour l'ouvrir) mais elle peut être ouverte manuellement en acceptant certains risques !!

Le niveau est connu et géré en permanence car, par effet de vase communiquant, il est identique à celui de la piscine de désactivation, elle accessible.
On peut ainsi maintenir le niveau dans le bassin de transfert du réacteur en agissant sur le niveau de la piscine de désactivation.
A noter que normalement, le bassin de transfert ne devrait jamais contenir de combustible ni matériel en dehors de la procédure de chargement/déchargement.
Ce n'est pas un bassin de désactivation et encore moins de stockage.
On sait pourtant que les japonais utilisent presque systématiquement ce bassin pour stocker des combustibles, ce qui est à l'encontre tatal des procédures admises, des règles de sécurité et des prescriptions constructeur !

A noter que sur le dessin, la porte de chargement/déchargement n'est pas représentée. Elle sert à fermer (réhausser) la cloison qui sépare le bassin de transfert de l'enceinte.
Cette porte est constituée d'un "empilement" de blocs que l'on enlève un à un pour éviter des afflux d'eau trop massifs.
Sur certains réacteurs, elle a été remplacée par une porte à commande hydraulique (un peu comme une porte d'écluse). Je ne sais pas si c'est la cas à Fukushima.

Donc, effectivement, si une explosion a "envolée" cette porte, de l'eau a afflué en grande quantité dans l'enceinte et, en même temps, par effet de vase communiquant, à fait baisser par autant le niveau dans la piscine de désactivation !

Par contre, ce qui est inexplicable (en tout cas avec les données que je peux avoir), c'est que je ne vois pas pourquoi cette porte aurait cédé alors qu'elle est sous l'eau et que l'hydrogène a forcément explosé dans le haut de l'enceinte !
De plus, la configuration de la porte est verticale par rapport au souffle de l'explosion qui se serait produite dans le haut. Ce n'est pas une configuration "de faiblesse".

D'autre part, si cette porte était en place (si elle a été envolée, c'est qu'elle était en place comme dirait La palisse), alors ça veut dire que l'enceinte était sèche et donc, le réacteur en état de fonctionnement ou en tout cas, pas déchapeauté et donc chargé !

Pour être plus clair :



Il y a beaucoup d'incohérences sur ce qui est dit à propos de ce réacteur. Ce n'est pas nouveau. Ca donne vraiment l'impression de quelques chose de "bizarre" ou à cacher absolument !

Citation :
La procédure de remplacement du "shroud" étant prévue pour durer une dizaine de mois et ayant été initiée à l'automne dernier, l'accident aurait-il pu se produire en plein milieu ?
Ca ne marche pas parce que pour changer ce bouclier, il faut que le coeur soit complètement vide et décontaminé (ce qui est impossible en seulement 6 mois, soit dit au passage).
Supposons que ce soit le cas quand même.
Ca ne marche pas non plus car, à ce moment là, la porte en question aurait été en place effectivement mais alors l'eau aurait afflué dans une enceinte "inerte", rien de plus qu'une banale cavité. Il n'y aurait alors eu aucune raison que de l'hydrogène soit produit et qu'une explosion ait eu lieu.
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MessageSujet: Re: Les piscines   Dim 12 Juin 2011 - 10:10

Il me semble que la porte entre la piscine du réacteur 4 et l'enceinte primaire était enlevée au moment de l'accident et que l'eau les remplissait tous deux. Sur la vidéo en plongée dans la piscine diffusée le 8 mai, on voit très bien, à la 15iéme seconde, une paroi cylindrique qui ne peut être que celle du réacteur, des tuyaux de circulation d'eau et l'encadrement de la porte.


Tout ça me paraît être en trop bon état pour croire que la porte a été soufflée. On aurait donc une masse d'eau considérable qui peut poser des problèmes quant à la tenue du bâtiment (vis-à-vis des secousses sismiques, et enfoncement dans le sol). Je trouve la com sur la mise en place de poteaux pour soit-disant étayer la piscine assez surréaliste.
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MessageSujet: Re: Les piscines   Lun 13 Juin 2011 - 7:11

une paroi cylindrique qui ne peut être que celle du réacteur[quote]
Toutes mes excuses pour cette conclusion hâtive. Cette paroi cylindrique pourrait être celle d'un "skimmer" immergé dans la piscine. Le mystère de la porte reste entier. L'élévation de la température de l'eau de la piscine (87°C hier à 16h) est inquiétante.
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AimelleB
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MessageSujet: Re: Les piscines   Lun 20 Juin 2011 - 10:44

Bonjour à tous,
Tepco vient du publier ces schémas, au sujet de la piscine (SFP) de l'unité 1:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/images/handouts_110620_02-e.pdf
La page 3 s'intitule "Modifications du niveau de l'eau en cas d'injection (in case of injection) d'eau dans la SFP"
Si je comprends bien, "in case of" signifie que ça n'a pas encore été fait.

Et pour le moment, rien sur l'unité 4, qui est critique. On aurait plutôt attendu ce genre d'explications pour le 4.
Pourquoi publier aujourd'hui ces schémas? pour répondre aux demandes de transparence? attirer l'attention sur le 1 pour détourner du 4?
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MessageSujet: Re: Les piscines   Lun 20 Juin 2011 - 11:08

AimelleB a écrit:
Et pour le moment, rien sur l'unité 4, qui est critique. On aurait plutôt attendu ce genre d'explications pour le 4.
Pourquoi publier aujourd'hui ces schémas? pour répondre aux demandes de transparence? attirer l'attention sur le 1 pour détourner du 4?

Bonjour AimelleB, en fait c'est une erreur de traduction, on parle bien des piscines du 4 dans le document original (1F4) : http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/images/handouts_110620_02-j.pdf

Ils nous expliquent que le shroud et autres éléments du réacteur entreposés dans la piscine d'équipement se sont "malencontreusement" retrouvés hors d'eau, ce qui a provoqué une augmentation de la radioactivité au 5ème étage de l'Unité 4. C'est cette eau qui a initialement "sauvé" la SFP, mais dans un deuxième temps, les apports d'eau directement dans la SFP ne permettent pas, eux, de remplir la piscine d'équipement. Je crois qu'en clair le but des schémas c'est de dire : désolé, on a bien pensé à remplir la SFP, même si on a mis 3 mois à comprendre pourquoi il y avait encore de l'eau le 15 mars, par contre c'est balo, on a un peu zappé que l'autre piscine n'allait pas se remplir toute seule....
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MessageSujet: Re: Les piscines   Lun 20 Juin 2011 - 11:28

L'explication de Tepco n'est pas claire du tout.
Je n'avais pas compris les choses comme ça mais c'est vrai que c'est plus vraisemblable que la façon dont j'avais interpréter la com.
Je me demandais surtout, comment ils auraient pu, avec quels moyens... transposer les équipements d'une piscine à l'autre ??

Ca n'enlève rien au fait que la piscine d'équipements est également utilisée pour stocker du combustible donc le "malencontreusement", c'est sans doute tout simplement du au fait que ce combustible "fait des siennes" !!
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MessageSujet: Re: Les piscines   Lun 20 Juin 2011 - 11:44

blab31 a écrit:
mais dans un deuxième temps, les apports d'eau directement dans la SFP ne permettent pas, eux, de remplir la piscine d'équipement
Bien vu Blab, personellement ici j'ai un peu de mal avec la traduction auto google sur des documents PDF. Il reste donc à connaître l'inventaire exact de ce qui se trouve exactement dans la DSP du 4 et qui semble alerter si soudainement et si vigoureusement l'opérateur.
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AimelleB
Trapéziste
Trapéziste



MessageSujet: Re: Les piscines   Lun 20 Juin 2011 - 12:07

Justement, à propos de traduction, qu'est-ce que le "shroud"? (je ne pense pas qu'ici ce soit un linceul, quoique...)

Et merci pour vos explications!

Citation :
l'inventaire exact de ce qui se trouve exactement dans la DSP du 4 et qui semble alerter si soudainement et si vigoureusement l'opérateur.

J'ai tendance à penser qu'il arrive un moment où ça sent trop mauvais pour qu'on puisse continuer à cacher les gros cacas sous le tapis.
ce qui n'empêche pas de se poser la question: sont-ils incompétents à ce point? prennent-ils les gens pour des idiots? les deux?
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MessageSujet: Re: Les piscines   Lun 20 Juin 2011 - 12:21

AimelleB a écrit:
Justement, à propos de traduction, qu'est-ce que le "shroud"? (je ne pense pas qu'ici ce soit un linceul, quoique...)

Et merci pour vos explications!

Citation :
l'inventaire exact de ce qui se trouve exactement dans la DSP du 4 et qui semble alerter si soudainement et si vigoureusement l'opérateur.

J'ai tendance à penser qu'il arrive un moment où ça sent trop mauvais pour qu'on puisse continuer à cacher les gros cacas sous le tapis.
ce qui n'empêche pas de se poser la question: sont-ils incompétents à ce point? prennent-ils les gens pour des idiots? les deux?
C'est un bouclier anti-radiation mais dans un coeur, il y en a plusieurs : un principal placé verticalement et qui sert souvent de support aux dispositifs de centrage des barres, un ou plusieurs horizontaux, des boucliers auxiliaires qui quelquefois servent aussi à casser les flux d'eau ....
Les réacteurs japonais ont toujours eu beaucoup de problèmes avec les boucliers. Il n'est pas étonnant qu'il y en ait dans la piscine d'autant que, bien sûr, ces pièces sont et restent fortement radioactives et que le Japon n'a pas d'usine pour les traiter !

Quelques exemples :
http://www.toshiba.co.jp/nuclearenergy/english/maintenance/replace/shroud04.htm
http://www2.jnes.go.jp/atom-db/en/trouble/ines_special/measure02.htm
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