DERESU-111

Domingo 19 de diciembre de 2010

Comencé este sitio sobre Deresu-111 el 19 de abril de 2009. Mi segundo artículo ese dia se llamó “Significado de la sigla DERESU-111” y puede ser alcanzado presionando sobre el mes de abril de 2009 en la columna derecha. Una vez allí se puede bajar en la página resultante hacia el segundo texto publicado.

Allí escribí:

"DERESU-111" es una abreviación o sigla, que encierra la expresión más larga "Desarrollo Regional Sustentable 111-38".

También agregué la siguiente ilustración geográfica:
 

El domingo 21 de noviembre de 2010 publiqué en este mismo sitio sobre Deresu-111 el tema “Historial sísmico de Santiago”.

Con los datos publicados allí tenemos una Sismología de la Región Metropolitana RM, basada en un centro ubicado en el Palacio de La Moneda y con un radio de 1000 km.

Ahora quiero hacer algo similar con las demás regiones de Chile, pero con un radio de 300 km alrededor de la ciudad capital de cada región. Al llegar a las zonas más australes iré aumentando el radio, debido a que las ciudades capitales están allá más distantes.

El mapa de poco más arriba, que copié de Google Earth y al cual agregué enseguida textos y líneas, nos muestra que se trata de hacer un levantamiento sísmico a lo largo de 4.265 km como mínimo.

Esa es mi intención y la he comenzado hace unos instantes, cuando publiqué mi artículo “Arica y Sismología en Región XV”, pero mi otro sitio llamado “Rituala”:


Rituala


A partir de hoy domingo 19 de diciembre disminuiré parcialmente mi participación en este sitio de Deresu-111 y aumentaré mi participación en mi sitio de Rituala.

Ello se debe a que Rituala fué iniciado con la intención de escribir allí sobre Agua y Energía, con especial foco sobre los teamas terremotos y maremotos.

Espero que en los fines de semana siguientes, iré poco a poco agregando otras regiones de Chile, con sus respectivas sismologísa. De esa forma espero dejar sistematizadas en Rituala gran parte de las listas resultantes.

Considerando que en el próximo fin de semana celebraremos Navidad 2010, ocasión en que me encontraré en otro lugar, quiero desear a todos los lectores desde ya una Felíz Navidad. Posiblemente yo regrese a mis blogs en los dias intermedios, antes de fin de año.

Bienvenidos a Rituala y a los datos sísmicos sobre la Región XV de Chile.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Domingo 12 de diciembre de 2010

¿A qué distancia mínima de una falla geológica debería ubicarse una futura central nuclear chilena?

¿A qué distancia mínima de una grieta profunda deberían guardarse toneladas de futuros desechos nucleares durante unos 100.000 años?

Aparte de esas dos, me he hecho varias otras preguntas relacionadas con los riesgos de la energía nuclear en Chile, desde que durante la semana 42 de este año 2010 leí en diarios chilenos online, sobre un pacto de cooperación nuclear con Francia.

Así como los terremotos dejan grietas visibles en las murallas y en los suelos, quedan grietas invisibles en las profundidades debajo de mares, montañas y valles.

El terremoto de 1960 en Valdivia, dejó huellas profundas en mi memoria, a pesar de que yo era un niño y me encontraba a más de 630 km al noeste del epicentro, medidos a vuelo de pájaron gracias a Google Earth.

En ese lejano dia dominical yo me encontraba en la función de matinée infantil en el Teatro Municipal de mi pueblo natal. Desde una puerta exterior del cine observé lo que me pareció como una “culebra” gigante que pasaba a gran velocidad por debajo del césped de la plaza local, en dirección al norte.

Esa experiencia imborrable me ha llevado a asociar el fenómeno con las llamadas fallas geológicas. Más adelante pienso referirme con más detalles a mis impresiones de ese remoto dia, pero en este escrito quiero incluir algunos enlaces y referencias sobre fallas geológicas. A partir de esas pistas, los interesados podrán continuar sus respectivas búsquedas de nuevas lecturas relacionadas con el tema.

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Fallas

Un punto de partida práctico es Wikipedia. Con todas sus ventajas y desventajas, ese material muestra pistas hacia búsquedas personales:



Fallas Geológicas



“En geología, una falla es una discontinuidad que se forma por fractura en las rocas superficiales de la Tierra (hasta unos 200 km de profundidad) cuando las fuerzas tectónicas superan la resistencia de las rocas. La zona de ruptura tiene una superficie generalmente bien definida denominada plano de falla y su formación va acompañada de un deslizamiento de las rocas tangencial a este plano.”

A partir de la versión en castellano se puede llegar al texto en inglés sobre “Fault (geology)”, que además de explicaciones más detalladas incluye excelentes ilustraciones sobre los movimientos de las capas geológicas.

Desde allí se puede mirar en el artículo sobre “San Andreas Fault” (Falla de San Andrés):

Mientras esa falla geológica de California se extiende a lo largo de unos 1.300 km, yo puse al comienzo de este escrito una imágen de la grieta de unos 4 a 5 km de largo, producida en Isla de Maipo, a raíz del terremoto grado Richter 8,8 del 27 de febrero de 2010.

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Isla de Maipo

Propongo hacer una búsqueda Google con las siguientes palabras: isla maipo grieta

A mí me resultan más de 3600 aciertos. Uno de los primeros lleva a un video titulado “Canal 13 realizó resportaje en grieta del sector Naltahuino”

Entre los numerosos artículos relacionados que aparecen entre las primeros que resultan de la búsqueda, destaco el siguiente:

“Profesores y estudiantes de Geología de la FCFM estudian grietas de Isla de Maipo

9 de Abril de 2010

El terremoto del 27 de febrero provocó importantes rupturas de superficie a lo largo del territorio nacional. Unas de las más significativas fueron las encontradas en Isla de Maipo y expertos de la FCFM analizaron el fenómeno.”

Luego:

“Por las características que presenta la grieta, los investigadores señalan que podría tener como causa una falla geológica. Este fenómeno, que ocurre conmúnmente cuando el hipocentro del sismo es cercano a la superficie de la tierra -pero que los científicos chilenos no habían tenido la oportunidad de estudiar anteriormente-, fue analizado durante las últimas semanas por geólogos y geofísicos de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, quienes desde el 27 de febrero han recorrido más de 100 localidades registrando y estudiando deslizamientos y rupturas de este tipo.”

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Fallas y Radiactividad

Me parece que cuando surgen grietas en el suelo después de un terremoto, suficientemente grandes como para destruir murallas, se trata de riesgos y pérdidas considerables.

Por extrapolación, me parece que si llegasen a producirse grietas debajo de futuras centrales nucleares, o debajo de piscinas que guardan resíduos nucleares, o debajo de depósitos que guardan desechos nucleares por decenas de miles de años, se pondrían en peligro extra tanto el aire, como el agua y la tierra circundantes.

Las grietas y fallas geológicas son peligrosas en cualquier lugar que estas surjan. Las grietas y fallas geológicas pueden aumentar la peligrosidad, si es que que en su cercanía se instalan reactores nucleares, piscinas de enfriamiento de combustible nuclear o depósitos de almacenamiento de resíduos nucleares.

De ahí que puede ser relevante preguntarse en qué lugares de Chile se levantarán los reactores, las piscinas de enfriamiento y los depósitos de almacenamiento de resíduos.

También me parece conveniente realizar levantamientos de “todas” las grietas existentes y de las eventuales fallas geológicas. Al escribir “todas” me refiero a las que pueden ser ubicables, ya que aparte de esas deben existir otras que no son ubicables debido a múltiples causas.

Hago un redondeo comentando que en la imágen inicial escribí “Grieta en Isla de Maipo - Richter 8,8”. Es apropiado reflexionar que la grieta se produjo a nada menos que 300 km al noreste del epicentro, que registró magnitud 8,8.

A partir de eso surge la curiosidad por saber qué zonas intermedias entre el epicentro de Bio-Bio y la propia Isla de Maipo, pueden ser suficientemente “estables” geológicamente, como para introducir radiactividad artificial en gran escala, durante los decenios que se aproximan.

Los seres humanos estamos a menudo rodeados de parámetros inseguros y de incógnitas preocupantes. Hay sin embargo un aspecto bastante seguro en lo que a radiactividad se refiere. Este es que cuando se llega a producir un acccidente nuclear, los escapes radiactivos no distinguen políticamente entre derechistas, centristas o izquierdistas. Todos los cristianos, musulmanes, judíos, agnósticos y budistas que llegan a encontrarse en las cercanías, son igualmente afectados.

En ese sentido, ante los peligros de la radiactividad fuera de control, somos todos igualitarios. La fuerza telúrica y la radiactividad pueden actuar sin xenofobia y sin nada de racismo, poniendo en peligro cualquier forma de vida que llegue a cruzarse en su destructivo camino.

De ahí que debería ser de interés común ir creando una actitud escéptica en relación a los expertos y políticos que de vez en cuando aseguran que “todo está bajo control”, mientras de vez en cuando afirman que se tomarán todas las medidas necesarias para que los errores más recientes, nunca más vuelvan a ocurrir.

Yo personalmente creo que la energía nuclear tiene apoyo transversal dentro del espectro político chileno. Sin duda hay derechistas, centristas e izquierdistas chilenos que se sienten atraídos por la posibilidad de que nuestro país llegue a manejar con eficiencia una técnica tan avanzada.

A la vez, en Chile está totalmente verificado que de vez en cuando la tierra se remece y ciertos suelos se quiebran. Me gustaría por ello, que chilenos de todo el espectro político se informen lo más posible sobre las ventajas y desventajas de la fisión nuclear, para aspirar a subir la vara en cuanto a las normas de seguridad que nuestro país debería aplicar antes, durante y después de la construcción de reactores nucleares sobre nuestra loca geografía.

Llegar al glorioso instante cuando se inaugura una flamante central nuclear, cuesta mucho esfuerzo y mucho dinero. Lamentar un desastre nuclear puede llegar a ser cosa de muchas generaciones.

Como escuché hace años, “el éxito tiene mil padres, mientras el fracaso es huérfano”. Atribuirse el mérito de llegar a conectar electricidad de orígen nuclear en la matríz energética chilena puede llegar a enorgullecer a muchos(as) impulsadores(as) de la iniciativa.

Sospecho sin embargo, que si tarde o temprano llega a ocurrir un accidente nuclear de proporciones, no van a surgir individuos dispuestos a poner la cara y a asumir responsabilidades. En esos casos se acostumbra culparse mutuamente y se dedica energía humana a buscar chivos expiatorios.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Domingo 5 de diciembre de 2010

Sobre los remezones telúricos y su relación con el agua que enfría los reactores nucleares de tipo PWR y BWR.

Aunque el incidente japonés de Kashiwazaki-Kariwa en 2007 fué clasificado con nivel INES 0 (cero), yo preferiría no tomar un vaso del agua contaminada que cayó al Mar de Japón. El sismo con magnitud Richter 6,6 que ocasionó la detención de esa central durante más de un año, afectó sin duda al agua utilizada en esa central nipona, con la fracción de radioactividad que quedó fuera de control.

Recién he incluído una imágen parcial del esquema de un reactor PWR. Lo relevante para este artículo es el Condensador, que funciona de forma similar en los reactores BWR. La ilustración del “Condenser” muestra gotas de agua cayendo, después de que el vapor de agua fué debidamente enfriado.

Uno de los varios motivos de preocupación que yo tengo en relación a la energía nuclear en Chile, es la estrecha dependencia entre las técnicas comunes para convertir el calor nuclear a electricidad y el precioso elemento Agua.

El agua se utiliza de diversas formas en los tipos de centrales nucleares más comunes. Se requiere agua para generar vapor que mueve turbinas y se necesita agua para condensar el vapor. Agua es también imprescindible para enfriar al combustible nuclear ya utilizado.

Como en los reactores PWR y BWR se utiliza agua que procede del mar, o de lagos o de rios, me parece natural que yo sienta preocupación por los efectos que un fuerte terremoto podría tener en todos los sistemas que transportan agua adentro de una central atómica.

Más abajo invitaré a leer sobre las diversas formas de aprovechar la energía nuclear, pero aquí me detengo en los dos tipos de reactores más usados en la actualidad. El más común es el “Reactor de agua a presión” (PWR), que corresponde al de más de 200 instalaciones que producen electricidad en el mundo.

Hay varios cientos más de reactores PWR que se utilizan para propulsión naval.

El segundo tipo que me preocupa es el llamado “Reactor de agua en ebullición” (BWR), que corresponde al tipo usado en la central que está a 103 km al norte de mi escritorio. Se trata del segundo tipo más común en el mundo.

Aparte del agua que se utiliza como moderador o como elemento para producir vapor en las variantes PWR y BWR, pienso en el agua que se utliza para enfriar el condensador de agua en ambos tipos de reactores.

Ocurre que el rendimiento de un reactor PWR o BWR llega aproximadamente a un 33%. Entre varias razones, ello se debe a que una vez que se produce vapor para mover la turbina eléctrica, es necesario enfriar ese vapor para que el agua se vuelva a condensar. De esa forma el agua que sale del condensador vuelve a ser calentada por el efecto térmico nuclear y así la turbina continúa rotando.

Por cada revolución de la turbina, se traspasa calor inutilizable al agua refrigerante.

Se podría aprovechar el calor desechable para usos industriales o de calefacción domiciliaria, pero aunque se intenta hacerlo, yo prefiero poner ahora el foco en lo que me preocupa al respecto del agua que se utiliza como refrigerante en el condensador.

Ignoro cuantas centrales PWR o BWR se refrigeran con agua de lagos o ríos. Tengo entendido sin embargo, que en su mayoría son enfriadas con agua de mar. Ese es el caso de la central nuclear más cercana a mi vivienda. Ahí se bombean grandes cantidades de agua de mar entrante. Luego de realizar el proceso de enfriado via intercambiadores de calor, esa agua sale de vuelta al mar con cerca de 10 grados más de temperatura.

En esa central cercana hay tres reactores BWR que en total tienen un efecto térmico de poco más de 9150 MW. El efecto neto total llega a poco más de 3100 MW. Eso significa que se aprovecha casi el 34% para generar electricidad. El rendimiento de esas centrales PWR o BWR es relativamente bajo, ya que solo cerca del 33% es aprovechable. Gran parte del resto del calor debe disiparse para conseguir que el vapor utilizado vuelva al estado líquido.

En las centrales PWR se utiliza una parte de la energía producida, para provocar presión.

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Mar y Maremotos

Sin descartar que en Chile se lleguen a instalar reactores de otros tipos, creo que la probabilidad es bastante alta de que se elijan los que utilizan agua como refrigerante, mediante intercambiadores de calor.

Una vez que se piensa en esto, surge por supuesto la relación entre centrales nucleares cercanas al mar refrigerante y los eventuales tsunamis. Como es sabido, los maremotos no solo son capaces de destruir vidrios y ventanas, sino que también murallas sólidas. Además de ello, la violencia de un maremoto puede provocar que el agua de mar se introduzca con fuerza por cualquier grieta o apertura que se produzca.

Explicada esa preocupación, agregué recién una versión artística del maremoto de Arica en 1868. Aunque ese terremoto grado Richter 8,5 se produjo casi un decenio antes del comienzo de la Guerra del Pacífico, se han preservado dramáticos testimonios escritos de esa catástrofe. Me referiré a ello más adelante.

Llegado a este punto creo que es posible sugerir que comencemos a pensar en si los chilenos utilizaremos agua de mar, de lagos o de ríos para enfriar nuestros reactores PWR o BWR. Si nuestro mar estuviese a salvo de maremotos y nuestros lagos y rios estuviesen exentos de terremotos y de fallas geológicas, yo probablemente no me preocuparía tanto.

Pero lamentablemente los reactores están constituídos por máquinas y componentes que tienen niveles de resistencia limitados. Aparte de la corrosión y de otras fuentes de desgaste, existe el claro riesgo de que diversas cañerías se rompan o se desconecten debido a los remezones. Con ello puede entrar en contacto agua radiactiva con agua no contaminada.

¿Cuanta radiactividad artificial aguantaría el mar chileno o los ríos y lagos de nuestro país?

Yo estimo que el agua de nuestro mar, de nuestros ríos, lagos y napas subterráneas es sumamente vulnerable a los embates de la fuerza telúrica. Por cada frasco con contenido químico que se quiebra al caer de un estante, se arriesga la calidad del agua cercana. Por cada estanque o represa que cede a raíz de un fuerte sismo, se aventura la pureza del agua local.

La gran diferencia entre contaminantes tradicionales en Chile y contaminación nuclear, es que la última puede dañar durante decenas de miles de años ininterrumpidos.

Al escribir algunas líneas anteriores recordé a un profesor alemán de física en mi ex-Universidad técnica, quien después de un fuerte terremoto en la V Región de Chile nos instó a calcular el nivel Richter del sismo. Se trataba de basarse en el estudio del efecto telúrico que provocó la caída de unos frascos y accesorios, desde los estantes de un laboratorio de química.

Nunca supe si algunos colegas estudiantes participaron en la tarea, pero yo no colaboré con lo que me pareció una misión “casi” imposible. Recordé además que un hermano de ese original catedrático germano era a su vez profesor de química. Ahora pienso que posiblemente entre ambos hermanos planearon realizar esos extravagantes cálculos.

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Tipos de conversión de la Energía Nuclear

Encuentro que las divisiones y subdivisiones son difíciles de seguir. Mi temor a los eventuales efectos de la fusión nuclear en Chile, se acerca a cero. Por un lado está aún por verificarse si es posible dominar esa técnica y por otro lado tengo entendido que los resíduos nucleares de la fusión siguen siendo peligrosos durante algunos pocos siglos.

No temo a la fusión, pero sí temo a la fisión nuclear.

Lo invito por ello a leer algunas páginas que yo mismo estoy leyendo con interés y con gratitud hacia las personas que se dieron el trabajo de producirlas y de publicarlas. Con la salvedad de que existe una justificada desconfianza hacia las páginas de Wikipedia, puede ser ventajoso valerse de ese material que está previamente “digerido” y resumido.

A partir de esas páginas y de los enlaces que van surgiendo, cada cual puede ir buscando otras fuentes más confiables. Yo que soy un simple aficionado a estos temas, acostumbro conformarme con una visión amplia y sin muchos detalles, pues a partir de allí se hace posible profundizar por cuenta propia en lo que despierta mayor interés individual.

Propongo hacer una búsqueda Google por toda la expresión "Reactor de agua en ebullición".

Al final de esa página Wikipedia está la sección “Véase también”, donde se presentan enlaces a temas sobre Reactor nuclear, Central nuclear y Energía nuclear.

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Animación sobre Condensador

Una ventaja de comenzar buscando por "Reactor de agua en ebullición" es que partiendo por esa página en castellano sobre los reactores BWR, es posible desde allí dirigirse a la versión Wikipedia en inglés. Allí en la sección “Overview” se muestra una ilustración en formato GIF, que al ser pinchada conduce a una animación del proceso.

En la parte inferior derecha de ese gif animado se vé el circuito de refrigeración al que me referí en el comienzo. El “Condenser” muestra como van cayendo las gotas de agua condensadas, gracias al agua fría  procedente de mar, río o lago.

He preferido evitar entregar enlaces directos, ya que a menudo ocurre que estos son modificados.

Reitero que en este artículo me he limitado a los reactores PWR y BWR que son refrigerados con agua. Al leer esos artículos indicados van surgiendo otras formas de enfriamiento. Cada interesado puede allí explorar diversas variantes menos usadas.

Tampoco me refiero al llamado “breeder reactor”, ya que ignoro si algún dia será una realidad comercial competitiva. Esas y otras variantes experimentales pueden ser motivo de incertidumbres futuras, pero en relación a Chile, yo supongo que en nuestro país tendrá prioridad el estudio de aplicación de las técnicas más comunes tipo PWR y BWR.

En este comentario incluyo también al llamado European Pressurized Reactor (EPR), que es un diseño PWR de
tercera generación. Tal vez sea considerado para Chile, pero en lo que al agua refrigerante se refiere, tengo entendido que hay similitudes con el condensador de los actuales modelos PWR y BWR, aunque el EPR dispone de varios sistemas de enfriado de emergencia.

La ilustración reciente muestra localidades donde están ubicados reactores nucleares franceses. Unos pocos son enfriados con agua de mar, mientras la mayoría son refrigerados con agua de rios. En Suecia son todos los reactores enfriados con agua de mar. Hasta el momento ignoro qué reactores del mundo son refrigerados con agua de lagos.

Redondeo reconociendo que la fisión nuclear sería totalmente maravillosa, si no fuese por dos desventajas que para mí pesan bastante. Una desventaja es que tarde o temprano ocurren accidentes o incidentes. Otra desventaja es que las toneladas de resíduos nucleares se siguen acumulando y deberán ser guardadas con seguridad por unos 100.000 años.

De ahí que es relevante preguntarse en qué lugares vamos a guardar por miles de años los futuros desechos nucleares chilenos. Aquí en Suecia se planea meter los desechos locales a cavernas que se prolongan hasta debajo del mar. Se crée que allí van a estar a salvo de fallas geológicas.

Termino preguntándome si en Chile estaríamos a salvo de fallas geológicas, que tarde o temprano podrían triturar cualquier envase lleno de materia radiactiva.

Y después de todo, me pregunto si somos muchos los chilenos que nos preocupamos por las fallas geológicas que se producen con ciertos sismos. Tal vez seamos una ínfima minoría los miedosos en ese sentido. Supongo incluso que la gran mayoría de los chilenos es sumamente “valiente” en relación a esos riesgos.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza