domenica 16 ottobre 2011

Installazioni artistiche metropolitane a due ruote

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Ai nuovi e vecchi lettori: ricordo che i post marchiati con il "bollino di qualita' "(lol) sono quelli curati da mamoru, gentilmente ospitati dal padrone di casa, Luca da Osaka che, data la sua perdurante assenza dal blog (causa disponibilita' di tempo libero "subottimale"), si ritrovera' pubblicati una serie di post di dubbia serieta'... =) 


Visto che pare periodo di biciclette (Mattia qui e SirDic qua), non ci tiriamo certo indietro e siamo a proporvi alcuni spunti sull'arte del parcheggio della bicicletta: una delizia per gli occhi e un ottimo spaccato antropologico metropolitano.

Shin Osaka sotto alla stazione JR (immagini di repertorio, cliccare per ingrandire)

Ogni tanto il vento causa un pregevole effetto domino
E chi ripiega dall'altro lato della strada:

Arriva presto che trovi posto..


...arriva tardi che lo trovi lo stesso.

In altri ambiti urbani, il mezzo a due ruote puo' essere utilizzato per assolvere a funzioni sociali di pregio, quali il preservare l'ambiente circostante dall sporcizia...
Tokyo - Akihabara

マナーからルールへ... appunto. +1 per il seggiolino di sicurezza coperto di ruggine.

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sabato 8 ottobre 2011

Post Tecnico No.5: misteri e complotti?

Ai potenziali lettori: questo post fa parte di una serie di scritti che raccolgono delle considerazioni tecniche postate in sul blog unico-lab, in merito a svariati aspetti dell'incidente della centrale di Fukushima 1. La pubblicazione su giappopazzie viene fatta solo per comodita' di rielaborazione e per avere un backup delle quattro riflessioni raffazzonate che l'autore ha messo assieme in questo periodo e che, tutto sommato, vale la pena di rendere di pubblico dominio.

Grazie per la comprensione.
mamoru
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Premessa
Quelli che seguono sono solo un paio di esempi della miriade di cazzate (anche piu' gravi) che compaiono da 6 mesi a questa parte su Internet.
Se non stessimo parlando di cose serie che stanno avendo un forte impatto emotivo sulle persone non mi sprecherei nemmeno a commentare, ma ogni tanto quando qualcuno sbrocca e si lascia trasportare dall'onda del grande gombloddo invocando misteri e trame, e' bene ricordargli che ci potrebbe essere una spiegazione logica.

Questo per dire che dietro al mistero molte volte c'e' l'ignoranza tecnico/scientifica ed i complotti sono una giustificazione veloce alle proprie paure ed alle proprie lacune.
Sottolineo che ogni uomo ha il sacrosanto diritto di preoccuparsi, ma solo per le cose sensate lasciando perdere le paure irrazionali, gli sciacalli che ci marciano sopra e le persone che, per scarsa preparazione, fomentano paura ed insicurezza.

Sia chiaro e' piu' che lecito porsi delle domande, ma come diceva Guzzanti:


"... La risposta e' dentro di te... e pero' e' sbagliata."


Analisi-1

Qui ci e' cascato "Le blog de Fukushima" che, tra svariate cose di cui non mi occupero' direttamente qui, ci informa che Tepco avrebbe rilasciato dati incongruenti sul combustibile caricato nei 3 reattori incidentati della centrale Fukushima 1 e presenta al lettore una tabella con la comparazione delle quantita' di combustibile secondo tre "fonti" :

1- Ambasciata di francia in Giappone (1999)
2- Dati ufficiali Tepco (2010)
3- Calcoli di Tepco pubblicati in un comunicato stampa di agosto 2011



Presentata cosi' la questione sembra plausibile a prima vista, con cifre assolutamente diverse tra loro. Tuttavia e' lecito chiedersi se questi (Tepco) possano essere cosi' cretini da raddoppiare il combustibile che ci sta in un reattore nucleare o di fare la figura di quelli che danno numeri a caso.

Iniziamo dalle fonti: quella dell'ambasciata la prendo per buona, in fondo non ho voglia/tempo di controllare e il mio francese fa schifo (da troppo tempo ormai).
La roba Tepco invece ce l'ho archiviata anche io e so dove trovarla velocemente in caso di necessita'.

Una prima cosa interessante e' che i dati francesi, rispetto ai cosiddetti dati i Tepco 2010  mantengono un rapporto abbastanza costante:

69/78 = 0.88
94/105.4 = 0.89
94/102.5 =0.91

Consideriamo poi che "i dati ufficiali Tepco" 2010 sono in realta' quelli presi dalla tabella di PR con la descrizione generica della centrale  e sono valori senza decimali (verosimilmente arrotondati al massimo valore caricabile in reattore), mentre quelli francesi paiono dati di carica effettivi (e probabilmente relativi ad una dato periodo).

L'apparente differenza con la fonte francese si spiega cosi’:
- i giapponesi danno la massa di Uranio metallico nel combustibile
- i francesi considerano il totale di diossido di uranio che, guarda caso, 1 tonnellata di UO2 equivale a 0.88 tonnellate di U.

La tabella sottostante suffraga tale rapporto approssimativo (ricavato dai pesi atomici)

Esempio di composizione tipica di combustibile per reattori BWR e PWR
Ratio BWR = (175-23)/ 175 = 0.86

Quindi parlano della stessa cosa e della medesima quantita’: un mistero risolto

L’ultima riga della tabella e’ invece concettualmente sbagliata (e di brutto).
E' infatti presa da questa relazione sullo stato di raffreddamento dei reattori (loro linkano l'originale giapponese e una pagina tradotta in francese) e la riporto qui sotto in giapponese e inglese:




Il sito, nel fare la considerazione sui valori sballati di combustibile (parliamo di quasi il doppio) ha preso in considerazione le 120t (R1) e le 164t (R2,R3) riportate sotto la voce 全燃料量 (quantita' di combustibile totale) ignorando il significato del calcolo che ne segue, ossia il tempo necessario al riscaldamento delle barre di combustibile da 300°C fino alla temperatura di 1200°C (alla quale si innesca la reazione H2O Zirconio).
Ripeto: delle barre di combustibile, di tutta la barra.

Per questo calcolo si ricorre ad una semplice relazione di termodinamica


P = (m * Cp * ΔT) / t

dove 
P e' la potenza termica in gioco in kW
m e' la massa del materiale a cui si trasmette il calore in kg
ΔT e' il salto di temperatura (1200-300=900) in °C
t e' il tempo in s
Cp e' la capacita' termica massica in kJ/kg°C

da questa relazione Tepco ha derivato  l'incognita tempo t: tempo necessario, in ipotetica assenza di raffreddamento, al riscaldamento dell'intero assembly di combustibile da 300 a 1200°C a causa del calore di decadimento del combustibile nella condizione peggiorativa di perdite di calore nulle.


L'inghippo e' proprio questo: un reattore nucleare non e' una lavatrice dove si butta dentro un misurino di detersivo e via; e' necessario che i pellet di combustibile siano supportati e contenuti in un insieme di barre collegate da una apposita struttura.

Il contenuto di tale struttura, ossia il combustibile utile (UO2) trasmuta durante la fissione generando calore che diverra' poi energia elettrica, mentre l'involucro in Zircalloy non si altera durante il normale funzionamento (adesso qui arrivano i fisici e mi cazziano).

E' pertanto chiaro che questi confondono la massa dell’assembly completo (barra in Zircalloy+ pellet in UO2) con quella del solo combustibile. Ed e' altrettanto logico che cento tonnellate di pellet siano supportate da almeno una cinquantina di struttura (ad esempio io non ci farei troppo affidamento ad incartarle con la pellicola di alluminio...) .

Per chi non lo avesse ancora notato, abbiamo un certo rapporto tra il valore della massa di combustibile dichiarata da Tepco nei dati di impianto e quella dell'assembly derivata dal documento con il calcolo dei tempi di surriscaldamento delle barre prive di raffreddamento:

69/120=1.74
94/164=1.74

In pratica l'assembly ha una massa totale pari a circa 1.74 volte quella dell'Uranio nel combustibile.

Da un documento Tepco del maggio 2010 e' possibile risalire al tipo di assembly utilizzati con il R3 (MOX e 9x9 tipo A), inoltre vengono indicati 2 fornitori di combustibile: Belgonucleaire e FBFC international (Areva). Tuttavia non ho trovato dati utili dalle suddette aziende e qui sotto trovate le dimensioni di un assembly 9x9 per reattori BWR di una azienda giapponese che presupponiamo essere grossomodo standard.



Andando a riprendere i dati di base di Fukushima 1 abbiamo:
- R1               : 400 assembly da 4.35m
- R2, R3, R4 : 548 assembly da 4,47m

Dimensionalmente compatibili con l'illustrazione.

Facendo due conti abbiamo che:

massa assembly R1 = 300kg * 400 = 120000 kg =  120t
massa assembly R3 = 300kg * 548 = 164400 kg = ~164t

Visto che sono uno pedante e malfidente ho verificato la verosimiglianza dei dati soprariportati confrontandoli con la quantita' di combustibile esausto rimossa mediante cask dai reattori di Fukushima 1 nel 2006 (qui sotto uno shot del passaggio di nostro interesse).

96 assembly BWR da Fukushima-1 circa 16t di U (in 3 vessel da trasporto NFT 32B)

Per chi fosse interessato:

Il cask NFT 32B per gli assembly esausti (Nuclear Fuel Transport ltd)


Tornando a noi e ricapitolando: se 96 assembly fanno 16t di uranio totale allora abbiamo

16/96 = 0.167t = 167 kg

di U per ogni assembly ossia:

167 * 1.74 = 290 kg
 
di massa totale dell'assembly, che riconferma l'ordine di grandezza di quanto sopra (i ~300kg dichiarati dal produttore).

Il tutto risulta essere compatibile con quanto calcolato e dichiarato da Tepco: altro mistero risolto.


Conclusione-1

Come si e' potuto vedere c'era una risposta razionale, bastava cercarla facendo una analisi tecnica sensata. Per questo ed altri motivi abbiamo continuato a dissentire dalle posizioni estreme di certo giornalismo: perche' ci sono persone che non hanno gli strumenti tecnici e le conoscenze per poter fare analisi di questo tipo, ma ancora peggio non riconoscono i propri limiti e non si rendono conto di quando devono chiedere la collaborazione altrui preferendo sparare a vanvera.
Anziche' tapparsi la bocca (questo vale soprattutto per quei soloni che da noti giornali di tiratura nazionale lanciano anatemi senza cognizione di causa).

Analisi-2
 
A questo proposito mi torna in mente che qualche settimana fa venne rilanciata, mediante il solito tam tam via social network, la notizia del recente ritrovamento di Iodio 131 nei fanghi di depurazione in giro per tutto il Giappone (con tanto di tabella con i dati pubblicata su ZakZak).
Un certo blog titolo' addirittura di una possibile ripresa di reazioni nucleari nella centrale di Fukushima-1, visto che (secondo loro) "non esiste un'altra fonte di I-131 se non le centrali nucleari." (su segnalazione di toto specifico che qui va inteso come "rilascio da incidente nucleare").

Peccato che esista un'altra fonte di I-131, dato il suo utilizzo come radiofarmaco negli ospedali: le urine dei pazienti.

Se pensate che scherzi confrontate il tasso di I-131 nei fanghi di depurazione di Tokyo nel periodo '83-'94 con quello in giro per il veneto negli ultimi anni.

A Tokyo:

Le quantita' rilevate in giro per il Giappone erano di questo ordine di grandezza
(la colonna I-131 va moltiplicata x1000 per avere Bq/kg).

In veneto:





Tralasciando volutamente il depuratore di Campalto (VE) che raggiunse i 1119Bq/kg nei fanghi del 2008.  (Fonte ARPA Veneto)

Conclusione-2
Perche' scatenare il panico e lanciarsi in improbabili ipotesi senza consultare nessuno fidandosi delle proprie certezze basate sul nulla?
La realta' e' estremamente complessa e molto spesso va oltre il nostro orticello.

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