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El '''corium''',es un material similar a la lava creado en el núcleo de un reactor nuclear durante un accidente de [[Fusión nuclear|fusión]]. |
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2. Entrada 1A |
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3.Cavidad Escombros sueltos |
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4. Corteza Material previamente fundido |
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5. Escombros del pleno inferior |
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6. Posible región agotada en uranio |
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7. Guía de instrumentos |
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8. Agujero en placa deflectora |
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9. Recubrimiento de material previamente fundido en las superficies interiores de la región de derivación |
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10. Rejilla superior dañada placa superior |alt=|266x266px]] |
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Consiste en una mezcla de combustible nuclear, productos de fisión, barras de control, materiales estructurales de las partes afectadas del reactor, productos de su reacción química con aire, agua y vapor y, en el caso de que se rompa el recipiente del reactor, cemento fundido del piso de la sala del reactor. Se sabe que puede alcanzar hasta 2.600 C de temperatura.<ref name=":0">{{Cita publicación|url=http://indico.ictp.it/event/8333/session/3/contribution/32/material/slides/0.pdf|título=Chernobyl investigation|apellidos=Burakov|nombre=Boris|fecha=1992|publicación=Indico|fechaacceso=16 de enero de 2020|doi=|pmid=}}</ref> |
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== Formación == |
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El corium se forma cuando al aumenta el calor y la energía dentro del reactor de forma descontrolada. El agua que se usaba para enfriar el reactor se vaporiza, generando una gran temperatura, que al no haber agua, la temperatura se sale de control, haciendo que las barras de combustible se fundan y se mezclen con otros compuestos. <ref name=":1">{{Cita web|url=https://www.thoughtco.com/corium-radioactive-waste-4046372|título=Why Corium Is the Most Dangerous Radioactive Waste in the World|fechaacceso=16 de enero de 2019|apellido=Helmenstine|nombre=Anne Marie|sitioweb=ThoughtCo|idioma=en}}</ref><ref>{{Cita libro|título=Multiphase Flow Dynamics 4: Nuclear Thermal Hydraulics|url=https://books.google.es/books?id=aChOvkuxTMkC&pg=PA501&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false|editorial=Springer Science & Business Media|fecha=12 de junio de 2009|fechaacceso=16 de enero de 2020|isbn=978-3-540-92918-5|idioma=en|nombre=Nikolay Ivanov|apellidos=Kolev|enlaceautor=|año=|editor=|ubicación=|página=|capítulo=}}</ref> |
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El corium se compone principalmente de varios compuestos:<ref name=":1" /> |
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* Óxidos de [[uranio]] (de las pastillas de combustible) |
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* Óxidos de uranio con circonio (desde la fusión del núcleo hasta el revestimiento) |
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* Óxidos de circonio con uranio |
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* Óxido de circonio-uranio (Zr- UO) |
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* Silicato de circonio con hasta 10% de uranio |
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*[[Aluminosilicato|Aluminosilicatos]] de calcio |
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* Metal |
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* Cantidades más pequeñas de óxido de sodio y óxido de magnesio |
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== Interacciones del corium con el hormigón == |
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La descomposición térmica del hormigón produce vapor de agua y dióxido de carbono , que pueden reaccionar aún más con los metales en la masa fundida, oxidando los metales y reduciendo los gases a hidrógeno y [[monóxido de carbono]] . La descomposición del hormigón y la volatilización de sus componentes alcalinos es un proceso endotérmico. Los aerosoles liberados durante esta fase se basan principalmente en compuestos de silicio que se originan en el hormigón; de lo contrario, los elementos volátiles, por ejemplo, cesio, pueden unirse en silicatos insolubles no volátiles.<ref>{{Cita libro|título=The Radiochemistry of Nuclear Power Plants with Light Water Reactors|url=https://books.google.es/books?id=SJOE00whg44C&pg=PA495&dq=corium+reactor&cd=11&redir_esc=y#v=onepage&q=corium%20reactor&f=false|editorial=Walter de Gruyter|fecha=1997|fechaacceso=16 de enero de 2020|isbn=978-3-11-013242-7|idioma=en|nombre=Karl-Heinz|apellidos=Neeb|enlaceautor=|año=|editor=|ubicación=|página=|capítulo=}}</ref> |
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Las mayores cantidades conocidas de corium se formaron durante el [[Accidente de Chernóbil|desastre de Chernobyl]]. La masa fundida del núcleo del reactor goteó debajo del recipiente del reactor y ahora se solidifica en forma de estalactitas , estalagmitas y flujos de lava; la formación más conocida es el " [[La pata de elefante|pie de elefante]] " , ubicado debajo del reactor en un corredor de distribución de vapor.<ref name=":0" /> |
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* '''Cerámica negra''' , un material negro de carbón similar al vidrio con una superficie picada con muchas cavidades y poros. Por lo general, se encuentra cerca de los lugares donde se formó el corium. Sus dos versiones contienen aproximadamente 4–5% en peso y aproximadamente 7–8% en peso de uranio. |
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* '''Cerámica marrón''' , un material marrón similar al vidrio, generalmente brillante pero también opaco. Generalmente ubicado en una capa de metal fundido solidificado. Contiene muchas esferas metálicas muy pequeñas. Contiene 8-10% en peso de uranio. La cerámica multicolor contiene 6–7% de combustible. <span class="reference" id="cite_ref-30"></span><span class="reference" id="cite_ref-tesec_31-0"></span> |
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* '''Corium granulado en forma de'''La descomposición térmica del hormigón produce vapor de agua y escoria , gránulos vítreos irregulares de color gris magenta a marrón oscuro con corteza. Formado por el contacto prolongado de cerámica marrón con agua, ubicado en grandes montones en ambos niveles de la piscina de supresión de presión. |
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* '''Piedra pómez''' , friables formaciones porosas de color marrón grisáceo como piedra pómez formadas a partir de corium marrón fundido espumado con vapor cuando se sumerge en agua. Ubicado en la piscina de supresión de presión en grandes montones cerca de las aberturas del fregadero, donde fueron transportados por el flujo de agua, ya que eran lo suficientemente livianos como para flotar.<span class="reference" id="cite_ref-32"></span><span class="reference" id="cite_ref-33"></span><span class="reference" id="cite_ref-34"></span> <ref>{{Cita libro|título=Nuclear Safety|url=https://books.google.es/books?id=E5RHAQAAMAAJ&pg=RA1-PA214&lpg=RA1-PA214&dq=pumice+corium&source=bl&ots=8dEx_5tCVj&sig=ACfU3U2-heVjNC-tLWGuo8QZxy1ETbTOGQ&hl=es&sa=X&ved=2ahUKEwiAsd2htojnAhWr0eAKHRuqDewQ6AEwC3oECAoQAQ#v=onepage&q=pumice%20corium&f=false|editorial=Technical Information Center of the U.S. Department of Energy|fecha=1994|fechaacceso=16 de enero de 2019|idioma=en|apellidos=|nombre=|enlaceautor=|año=|isbn=|editor=|ubicación=|página=|capítulo=}}</ref> |
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* '''Metal''' , fundido y solidificado. También presente como pequeñas inclusiones esféricas en todos los materiales a base de óxido anteriores. No contiene combustible, pero contiene algunos productos de fisión metálicos , por ejemplo, rutenio-106. |
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== Accidente de Three Mile Island == |
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Durante el accidente de Three Mile Island , ocurrió una fusión parcial lenta del núcleo del reactor. Aproximadamente 19,000 kg de material fundido (corium) se acumularon en el fondo del recipiente del reactor, pero el recipiente del reactor no se rompió. La capa de corium solidificado tenía un grosor de 5 a 45 cm.<ref>{{Cita publicación|url=https://doi.org/10.13182/NT89-A27655|título=Thermal Behavior of Molten Corium during the Three Mile Island Unit 2 Core Relocation Event|apellidos=Anderson|nombre=James L.|apellidos2=Sienicki|nombre2=James J.|fecha=1989|publicación=Nuclear Technology|volumen=87|número=1|páginas=283–293|fechaacceso=16 d enero de 2019|issn=0029-5450|doi=10.13182/NT89-A27655|pmid=}}</ref> |
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== Referencias == |
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Revisión del 15:36 16 ene 2020
El corium,es un material similar a la lava creado en el núcleo de un reactor nuclear durante un accidente de fusión.
Consiste en una mezcla de combustible nuclear, productos de fisión, barras de control, materiales estructurales de las partes afectadas del reactor, productos de su reacción química con aire, agua y vapor y, en el caso de que se rompa el recipiente del reactor, cemento fundido del piso de la sala del reactor. Se sabe que puede alcanzar hasta 2.600 C de temperatura.[1]
Formación
El corium se forma cuando al aumenta el calor y la energía dentro del reactor de forma descontrolada. El agua que se usaba para enfriar el reactor se vaporiza, generando una gran temperatura, que al no haber agua, la temperatura se sale de control, haciendo que las barras de combustible se fundan y se mezclen con otros compuestos. [2][3]
Composición
El corium se compone principalmente de varios compuestos:[2]
- Óxidos de uranio (de las pastillas de combustible)
- Óxidos de uranio con circonio (desde la fusión del núcleo hasta el revestimiento)
- Óxidos de circonio con uranio
- Óxido de circonio-uranio (Zr- UO)
- Silicato de circonio con hasta 10% de uranio
- Aluminosilicatos de calcio
- Metal
- Cantidades más pequeñas de óxido de sodio y óxido de magnesio
Interacciones del corium con el hormigón
La descomposición térmica del hormigón produce vapor de agua y dióxido de carbono , que pueden reaccionar aún más con los metales en la masa fundida, oxidando los metales y reduciendo los gases a hidrógeno y monóxido de carbono . La descomposición del hormigón y la volatilización de sus componentes alcalinos es un proceso endotérmico. Los aerosoles liberados durante esta fase se basan principalmente en compuestos de silicio que se originan en el hormigón; de lo contrario, los elementos volátiles, por ejemplo, cesio, pueden unirse en silicatos insolubles no volátiles.[4]
Accidentes notables
Accidente de Chernobyl
Las mayores cantidades conocidas de corium se formaron durante el desastre de Chernobyl. La masa fundida del núcleo del reactor goteó debajo del recipiente del reactor y ahora se solidifica en forma de estalactitas , estalagmitas y flujos de lava; la formación más conocida es el " pie de elefante " , ubicado debajo del reactor en un corredor de distribución de vapor.[1]
En el corium formado en el accidente de Chernobyl había:[5]
- Cerámica negra , un material negro de carbón similar al vidrio con una superficie picada con muchas cavidades y poros. Por lo general, se encuentra cerca de los lugares donde se formó el corium. Sus dos versiones contienen aproximadamente 4–5% en peso y aproximadamente 7–8% en peso de uranio.
- Cerámica marrón , un material marrón similar al vidrio, generalmente brillante pero también opaco. Generalmente ubicado en una capa de metal fundido solidificado. Contiene muchas esferas metálicas muy pequeñas. Contiene 8-10% en peso de uranio. La cerámica multicolor contiene 6–7% de combustible.
- Corium granulado en forma deLa descomposición térmica del hormigón produce vapor de agua y escoria , gránulos vítreos irregulares de color gris magenta a marrón oscuro con corteza. Formado por el contacto prolongado de cerámica marrón con agua, ubicado en grandes montones en ambos niveles de la piscina de supresión de presión.
- Piedra pómez , friables formaciones porosas de color marrón grisáceo como piedra pómez formadas a partir de corium marrón fundido espumado con vapor cuando se sumerge en agua. Ubicado en la piscina de supresión de presión en grandes montones cerca de las aberturas del fregadero, donde fueron transportados por el flujo de agua, ya que eran lo suficientemente livianos como para flotar. [6]
- Metal , fundido y solidificado. También presente como pequeñas inclusiones esféricas en todos los materiales a base de óxido anteriores. No contiene combustible, pero contiene algunos productos de fisión metálicos , por ejemplo, rutenio-106.
Accidente de Three Mile Island
Durante el accidente de Three Mile Island , ocurrió una fusión parcial lenta del núcleo del reactor. Aproximadamente 19,000 kg de material fundido (corium) se acumularon en el fondo del recipiente del reactor, pero el recipiente del reactor no se rompió. La capa de corium solidificado tenía un grosor de 5 a 45 cm.[7]
Referencias
- ↑ a b Burakov, Boris (1992). «Chernobyl investigation». Indico. Consultado el 16 de enero de 2020.
- ↑ a b Helmenstine, Anne Marie. «Why Corium Is the Most Dangerous Radioactive Waste in the World». ThoughtCo (en inglés). Consultado el 16 de enero de 2019.
- ↑ Kolev, Nikolay Ivanov (12 de junio de 2009). Multiphase Flow Dynamics 4: Nuclear Thermal Hydraulics (en inglés). Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-92918-5. Consultado el 16 de enero de 2020.
- ↑ Neeb, Karl-Heinz (1997). The Radiochemistry of Nuclear Power Plants with Light Water Reactors (en inglés). Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-013242-7. Consultado el 16 de enero de 2020.
- ↑ Kolejka, Jaromir (31 de agosto de 2002). Role of GIS in Lifting the Cloud Off Chernobyl (en inglés). Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4020-0768-2. Consultado el 16 de enero de 2020.
- ↑ Nuclear Safety (en inglés). Technical Information Center of the U.S. Department of Energy. 1994. Consultado el 16 de enero de 2019.
- ↑ Anderson, James L.; Sienicki, James J. (1989). «Thermal Behavior of Molten Corium during the Three Mile Island Unit 2 Core Relocation Event». Nuclear Technology 87 (1): 283-293. ISSN 0029-5450. doi:10.13182/NT89-A27655. Consultado el 16 d enero de 2019.