Verdadeira ciência viva! - Revisto

Ou vivemos já no reino dos filhos e netos de Goebbels, ou o programa "Ciência Viva" do Governo não tem tido efeito nenhum!
Ora vejam esta pérola acessível no "Expresso" on-line: o TGV poderá produzir energia renovável: diz que o TGV terá umas pequenas ventoinhas entre os carris que, accionadas pelo vento da deslocação, poderão gerar electricidade "renovável"!
Se os jornalistas que escreveram esta enormidade tivessem aprendido uns rudimentos de Física, saberiam que as ventoinhas, ao rodarem como indicado, funcionam como travão do TGV e que a energia que este tem de dispender para vencer essa travagem é sempre maior que a que as ventoinhas poderão produzir, visto que nenhum processo de transformação de energia tem rendimento maior que 1!
Pelo que o TGV gastará sempre mais energia com este processo do que se gerar directamente a electricidade (para a iluminação interna) a partir dos seus motores...

Alguns leitores manifestaram-me o seu espanto pelo que aqui postei, e por isso vou adicionar alguma informação explicativa. A ideia aqui apresentada está melhor explicada aqui, onde também se vêm as tais T-box, entre os carris, e em substituição (aparentemente), das travessas.

Num comboio de alta velocidade (TGV), a aerodinâmica é a questão chave. Quem quiser instruir-se, pode talvez começar por aqui.
A potência necessária para vencer a resistência do ar é tal que, além de justificar aturadas pesquisas sobre a forma óptima do comboio e em especial do seu nariz, de modo a reduzir essa resistência, uma das opções que mais se tem procurado é que o comboio não sofra o atrito dos carris, fazendo-o levitar.
Com isto, consegue-se que um TGV normal que não levite use perto de 8 MW de potência para vencer todo esse atrito do ar e carris, mas a parte dessa potência necessária para vencer o atrito do ar por baixo do comboio é pequena, quiçá menos de 0,5 MW.
Essa potência por baixo do comboio produz grande turbulência e as travessas geram ruído (de baixa frequência), que é energia sonora resultante da perturbação do ar.
Ora, na ideia apresentada diz-se que o Tbox poderá gerar 897 kWh numa viagem do TGV de 345 km a 300 km/h. Portanto, o TGV passará para essas ventoinhas uma potência tal que elas gerarão 0,897 MWh/1,15 horas = 0,78 MW (2,6 kW x 300 travessas para os 200 metros de comprimento do comboio). Mas, para gerarem isso, e dado que segundo a lei de Betz o rendimento máximo de uma turbina eólica é de 59% mas na prática não ultrapassa 35%, e considerando ainda o rendimento da conversão em electricidade (menor que 100%), o sistema entregará, no máximo, 33%, ou 1/3, da potência que recebe do vento. Portanto, para gerar 0,78 MW tem que receber no mínimo 2,34 MW do comboio na forma de vento - bastante mais que os cerca de 0,5 MW que ele dissipa, no máximo, nessa turbulência que gera por baixo de si.
Isto só é possível, claro, se a forma das Tbox funcionar como um travão aerodinâmico, para ir buscar mais energia ao comboio. Da qual nunca conseguirá aproveitar mais que 1/3!
A ideia subjacente a esta "invenção" é que a deslocação de ar causada pelo comboio contém uma grande quantidade de energia que de outra forma se perde. Ideia errada! E de que, mesmo que fosse verdade, nenhuma máquina conseguiria jamais aproveitar 100% - 33% e já não é mau!...
O problema é que, como noutras ideias similares, tais "inovações" nascem nuns "criativos" sem a bagagem que só o trabalho e o suor permite obter. Ou em "malta criativa" à procura de subsídios para "viabilizar" estas ideias...

spin-offs

Ora aqui vem um estudioso confirmar o que eu já sabia há muito mas que parece difícil de entender a quem nunca saiu da torre de marfim!

Um tsunami não é uma onda grande!

Fukushima e os ecotópicos

Quando, há 15 dias, chegaram as primeiras notícias do terramoto e do tsunami no Japão, que falavam em menos de mil mortos e mostravam os edifícios de Tóquio a abanarem com a população perfeitamente calma, dei-as por conclusivas e notei que se tratava do ultimate teste à capacidade das centrais nucleares suportarem sismos.
Rapidamente, porém, me dei conta de que me precipitara e que estupidamente ignorara as experiências anteriores: o retrato do que se passava no Japão ainda ia no início, e as dimensões do desastre só pouco a pouco se iriam revelar - e vim aqui imediatamente reconhecer o meu erro.
Os ecotópicos, entretanto, parece que tomaram a minha nota de que isto era um teste à capacidade anti-sísmica das centrais nucleares como desafio à sua ecotopia e passaram a não falar doutra coisa, chegando ao ponto de no jornal "O Público", por exemplo, sistematicamente darem notícia do número de mortos pelo desastre natural em sub-título das notícias sobre Fukushima, como se esses mortos resultassem das avarias nesta central e não do tsunami!...
Outros jornalistas ("Expresso", suplemento económico) ironizaram este sábado sobre as afirmações que um responsável da TEPCO (a "EDP" proprietária de Fukushima) teria feito sobre a absoluta segurança desta central, e deram nota semanal baixa às afirmações desdramatizantes de Pedro Sampaio Nunes, acabando mesmo o "Expresso" por, a despropósito, publicar como notícia a informação de que, segundo o Eurostat, o preço da nossa electricidade para os consumidores domésticos estaria abaixo da média europeia graças à aposta nas renováveis - desinformação que começo por esclarecer com o quadro seguinte tirado dos últimos dados publicados pelo Eurostat, precisamente:

Neste quadro, as "outras taxas" são custos da energia com outro nome, como se sabe bem por cá (os famosos CIEG, CMEC, CAE, etc), e vale a pena é olhar para a componente rosa superior, o IVA. No preço total, é verdade que Portugal (PT) estava em 2010 com preços inferiores aos da média europeia (15,8 ç/kWh versus 16,7), mas também é patente que isso se deve a um IVA português de apenas 6%, quando a média europeia é de 15 a 16%! Sem IVA, a nossa electricidade doméstica é mais cara que essa média europeia e custa o mesmo que a espanhola. Na verdade, o Governo subsidia o preço da electricidade com este IVA especial (só o Reino Unido faz algo parecido), mas veremos se a dívida pública permitirá manter isso no futuro...
Esta nota sobre o preço da electricidade foi um pequeno desvio (e nem falei do défice tarifário...) ao tema que me traz aqui hoje, e que é o da forma como os ecotópicos falam de Fukushima. Resumamos, então, os factos já conhecidos sobre o sismo japonês.

O terramoto, de grau 9, tão intenso como o que destruiu Lisboa (e muitas povoações algarvias) em 1755, segundo a OMS danificou 1700 estradas (fechando muitas delas), destruiu uma barragem (Fujinuma, matando 12 pessoas) e abriu fendas em mais 7, derrubou mais de 50 pontes e muitas torres de electricidade e de comunicações, deixando sem energia nem água milhões de pessoas. No entanto, a esmagadora maioria dos edifícios resistiu sem danos de maior, incluindo todas as centrais nucleares.
O Japão demonstrou brilhantemente ser possível ter uma construção civil resistente aos maiores sismos que se possam esperar! E a nossa, resistirá ao inevitável próximo grande terramoto?
O que o Japão subestimou foram os tsunamis!
Sendo um país de ilhas vulcânicas e montanhoso, 40% da população vive na orla costeira e, por isso, o Japão construiu ao longo do tempo barreiras e defesas contra tsunamis, sendo consensual que dispõe do sistema mais avançado do mundo nessa matéria.
Mas o tsunami que chegou à costa entre meia a uma hora depois do terramoto foi muito superior ao que se havia previsto nessas defesas. Sabe-se agora que, por exemplo e no que respeita à central nuclear de Fukushima, esta fora projectada (há 50 anos) para tsunamis com 6 metros de altura e que os serviços auxiliares (geradores Diesel e circuitos eléctricos associados) estavam 10 metros acima do nível do mar, mas que o tsunami que atingiu a central teve... 13 metros de altura!
Porém, para o Japão, muito mais importantes que os danos na Central eléctrica foram os outros danos: mais de 27 mil mortos, até agora, e uma indescritível destruição de toda a orla costeira! Em certas zonas o mar penetrou até 10 km da costa, e estima-se que pelo menos 8% dos arrosais japoneses precisem de um ano para se lhes retirar o sal depositado pelo mar e recomeçarem a produzir!

E nós, Portugal, que defesas previmos para o tsunami que há-de acompanhar o grande terramoto que um dia havemos de ter? Estima-se que o tsunami de 1755 tenha atingido 20 metros de altura...
E, no entanto, aos ecotópicos a única coisa que interessa aprender sobre este terramoto japonês é o "falhanço" da central nuclear de Fukushima-Dachaii!

É claro que houve falhas na central nuclear! Antes de mais a falta de previsão de um tsunami desta envergadura mas que, como é óbvio, não foi um erro de concepção específico da central - foi um erro sistemático de todo o Japão, pago bem caro com a mortandade e a demais destruição que se constata!
A central, como todas as outras no Japão, resistiu na perfeição ao sismo e ao "apagão" geral resultante da destruição da rede eléctrica. Introduziu de imediato as barras moderadoras nos reactores, desligando-os, e os Diesel da central iniciaram automaticamente e conforme foram projectados a tarefa para que foram previstos, a de alimentarem as bombas de circulação de água para o arrefecimento de reactores e piscinas de resíduos. Até que, uma hora depois do terramoto, chegou o tsunami e destruiu tudo o que estava no piso inferior da central, ou seja, os Diesel e os circuitos eléctricos associados.
Houve outros erros de concepção ou operação e lições a tirar?
Quanto aos procedimentos de operação realizados pelas equipas da central e as autoridades, não há nenhuma razão para pensar que não tenham trabalhado, até agora, na perfeição. Não seria de esperar outra coisa do Japão, que faz os produtos industriais de melhor qualidade do Mundo e que tem uma cultura em que a honra e o sentido de dever são únicos! Aliás, é de fazerem rir os temores relativos aos produtos alimentares e ao shushi importados do Japão, como se fosse sequer imaginável que aquele país exportasse alguma coisa contendo riscos para a saúde própria ou alheia! E, a propósito, recordo a campanha que em 2010 se fez nos EUA contra a Toyota, por supostamente haver bugs no computador de controlo dos motores que alegadamente teriam levado um número de automóveis a acelararem inopinadamente, causando acidentes - as investigações posteriores pelas autoridades americanas provaram que não havia bugs nenhuns e que em metade dos casos o que sucedera era que os condutores tinham confundido o pedal do acelerador com o do travão (nos carros americanos não há pedal de embraiagem e os outros dois são grandes)...

Quanto a erros de concepção da central, sim, há lições a tirar.
Em primeiro lugar o facto do arrefecimento dos reactores precisar de energia eléctrica - coisa, precisamente, que os sistemas de segurança passiva dos modernos reactores de III geração já não têm, III geração de que por sinal o Japão foi o primeiro país a ter uma central, em 1996.
Em segundo lugar o sistema de armazenamento em piscinas dos resíduos, e que se mostra com isto serem bem mais arriscados que o armazenamento em cascos secos, como se faz na Europa (vejam-se as fotos que postei aqui).
Em terceiro lugar o toro de injecção de água de arrefecimento, adicionado à concepção inicial deste reactor da GE, um ponto fraco no confinamento dos reactores e que com grande probabilidade terá sido fendido no reactor nº 3, dando azo a fugas de água radioactiva, na sequência da explosão do hidrogénio que, nesse reactor, terá ocorrido dentro desse toro e não nas condutas de escoamento.
Em quarto lugar, a imprevisão da susceptibilidade à explosão da mistura de hidrogénio decorrente da fusão do revestimento de zircónio das barras de urânio em contacto com a água de arrefecimento,  explosão que estará na causa dos aparentes danos graves do toro mencionado atrás.
E, em quinto lugar, a tecnologia de água fervente do reactor, em que a água banha directamente as barras de urânio do reactor.
Todos estes erros de concepção já eram conhecidos e não existem nas modernas centrais nucleares de III geração.
E é por isso que, ao contrário do que diz por exemplo o jornalista Pedro Lima do "Expresso" do último sábado, não se verifica nenhum "movimento um pouco por todo o mundo" de questionamento da energia nuclear.
Houve moratórias, por curto tempo, na Alemanha e na Itália. Mas nos EUA nada parou na construção das novas centrais, e na China o presidente do comité da Ciência e Tecnologia, Pan Ziqiang, fez o ponto na passada sexta-feira: "From a safety perspective, up to now China has never had an incident higher than level 2. From the 1950s when development began, there hasn't been a single death caused by radiation -- not one -- and there hasn't been a single fatal disease (caused by radiation). Of course, there have been skin burns, and 10 people were killed in a work accident in 2007, but this is very far from the amount of deaths from China's coal industry."  E para rematar: "We need to adopt stricter management and strengthen the safety culture and our monitoring (but) I think we should accept nuclear development".

Nota extra sobre Chernobyl

Ontem escrevi aqui sobre os 4 mil mortos estimados em Chernobyl, mas entretanto encontrei este resumo das conclusões da OMS sobre esse acidente, em termos de consequências na saúde pública.
De particular interesse são os números precisos fornecidos para a única patologia claramente associável á radioactividade de Chernobyl: o cancro da tiróide infantil.
Segundo os registos da OMS, terão ocorrido 4 mil casos, mas com uma taxa de sobrevivência da ordem de 99%!
Confesso que eu próprio fico a duvidar destes números fornecidos pelas autoridades ex-soviéticas! É que a taxa usual de sobrevivência do cancro da tiróide infantil é só de 90 a 95%, no Ocidente...
De qualquer modo, e portanto, o verdadeiro número deve estar entre os apenas 60 contabilizados ao certo pela OMS, e os 4000 estimados pelas calculadoras. Talvez umas centenas...
Menos, portanto, que o rebentamento da barragem de Valjont na Itália, em 1963.
Mas muito mais do que seria desejável e que é admissível!

Sobre radioactividade de origem nuclear

Os trabalhadores da central nuclear de Fukushima trazem consigo um "medidor cumulativo" de radioactividade que monitoriza o total anual recebido, de modo a limitá-lo a 20 mSv, em média, ao longo de 5 anos, não devendo ultrapassar 50 mSv num só ano, e que foi elevado recentemente para 100 mSv no Japão. Este valor é atingido, para um horário de trabalho normal, com uma radioactividade média de 54 microSv/hora (1mSv = 1000 microSv). Se a radioactividade fosse recebida permanentemente a uma taxa constante, o referido limite anual seria atingido com 11 microSv/hora.
O diagrama de excelente rigor neste hyperlink compara diversas fontes e valores de exposição.
Aqueles limites cumulativos anuais contêm uma grande margem de segurança relativamente aos menores efeitos patológicos conhecidos. Com efeito, a Comissão Internacional para a Protecção Radiológica (ICRP), que monitoriza todos os estudos científicos na matéria, recomenda por precaução o princípio ALARA ("As Low As Reasonably Achievable"), o que significa que os limites geralmente recomendados para situações correntes são em regra muito prudentes, mas admite 3 níveis diferentes de segurança: para condições normais, para exposições planeadas, e para situações de emergência.
O valor máximo de exposição humana à radioactividade até ao qual não está cientificamente comprovado qualquer efeito patológico é de 100 mSv. O limiar comprovado a partir do qual há patologias agudas registadas é de 1000 mSv, mas o ICRP assume, prudentemente, que a radioactividade é sempre danosa a longo prazo - 5 a 20 anos - para o ADN, e estipulou algo arbitrariamente que o risco de cancro aumenta linearmente com a dose recebida sem limiar mínimo (portanto a partir de 0), à taxa de 5.5%/Sv, o que dá 0,55% para os 100 mSv). O ICRP assume também que o efeito da radioactividade é cumulativo no tempo, pelo que os limites recomendados não são diferentes se uma dose for recebida numa hora ou somada ao longo de um ano.
Porém, os seres humanos estão expostos quotidianamente a fontes radioactivas naturais e artificiais e dispõem de uma grande resiliência a essa radioactividade, pelo que esta não é um perigo absoluto; o perigo depende do valor relativo da radioactividade.

Numa cidade como Londres, por exemplo, a radioactividade natural ambiente é de 0,35-0,5 microSv/hora. O valor médio nos EUA, considerando também as fontes de radioactividade artificial, é de 6.2 mSv/ano, mas as tripulações de voos de longo curso, por exemplo, recebem em média +9 mSv/ano (a alta altitude a exposição é maior).
Ao longo de toda uma vida de 80 anos recebe-se, contas feitas e apenas da radioactividade ambiente, cerca de 500 mSv. Obviamente isto não faz o mesmo efeito que receber tal dose toda numa hora! Ou, pior ainda, tal dose horária durante 7 a 10 horas de trabalho seguidas, totalizando 3.500 a 5.000 mSv, o suficiente para matar 50% dos atingidos (e a totalidade se os sobreviventes não forem medicados). O limiar da morte certa é de 10.000 mSv.
Da mesma forma, se falarmos dos níveis para os quais não há consequências agudas (com sintomas) mas há prováveis consequências crónicas (a longo prazo: cancro, cataratas ou envelhecimento precoce), e que se situam entre 100 e 1000 mSv, embora este valor seja atingível com 11 a 110 microSv/hora permanentes, obviamente essa radiação não tem qualquer efeito se for recebida apenas durante algumas horas!
Acontece que a Humanidade tem infelizmente uma considerável experiência do efeito das libertações maciças de radioactividade. Desde que " a bomba" foi inventada, em 1945, e até que em 1963 um tratado internacional baniu esses testes, os EUA, a URSS e a Inglaterra fizeram explodir na atmosfera 570 bombas nucleares, e mesmo depois dessa data a China e a França, que não assinaram o tratado, continuaram a fazer explodir bombas nucleares na atmosfera até 1980 (+73 explosões atmosféricas só por estes 2 países)!

Não são conhecidas consequências patológicas confirmadas da radioactividade assim gerada, com excepção da primeira bomba de Hidrogénio testada pelos EUA no atol de Bikini, em 1954, mil vezes mais poderosa que a de Hiroshima! A radioactividade subsequente desta bomba afectou seriamente 23 pescadores japoneses que se encontravam na região, matando um deles em poucos dias e 11 outros em poucos anos, vitimando também habitantes das ilhas Marshall, onde houve mais tarde casos de crianças com más-formações congénitas e leucemias tardias, estimando as autoridades locais um total de 840 mortes por causa disso nos 20 anos seguintes à explosão (mas que há que ponderar com o facto dos EUA terem indemnizado as populações e o governo local e poder por isso haver algum interesse económico nestes números).

Esta história ficou bem conhecida em todo o Mundo nos anos posteriores, (na figura, a forma como a sua nuvem radioactiva espraiou as 10 toneladas de resíduos da bomba), mas o nível de radioactividade registada na região atingiu os vários milhares de mSv.

No caso do acidente de Chernobyl em 1986, nas primeiras horas após a explosão do circuito de refrigeração do reactor, da destruição deste e da cobertura do edifício que o continha, enquanto o seu conteúdo exposto ardia a céu aberto e enviava durante 10 dias para as nuvens as suas cinzas, a radioactividade medida ao pé do reactor foi de 6000 mSv!

Após 20 anos de seguimento dos afectados, a ONU elaborou em 2008 um relatório final sobre Chernobyl (acessível integralmente aqui), em que fez o balanço dos efeitos a curto e a longo prazo do acidente.

As doses médias de radioactividade recebida, sem contar a ingerida posteriormente em alimentos envenenados (principalmente leite) variaram entre 120 mSv para os 530 mil trabalhadores que estiveram envolvidos no aterro do reactor e 1.3 mSv para os 98 milhões de habitantes das repúblicas da Ucrânea e Bielorrúsia, passando por 31 mSv para os 115 mil evacuados do perímetro da central. Estes valores médios escondem uma grande variância individual.

Da totalidade destes casos, segundo o referido relatório da ONU, terão morrido em prazo curto 28 trabalhadores de 134 com sintomas agudos devidos à radioactividade, e mais 19 nos 20 anos seguintes mas de razões que foram da cirrose à tuberculose, sendo por isso muito difícil distinguir os que foram vítimas tardias da radioactividade.

Na restante população, de causa atribuível à radioactividade observaram-se cerca de 4000 casos adicionais ao expectável de cancros na tiróide em crianças menores de 18 anos e que, à taxa de mortalidade típica desta doença (2% ao fim de 5 anos, e 5% ao fim de 30 anos), poderão vir a causar algumas centenas de mortes adicionais. Estes cancros na tiróide resultaram da ingestão de leite contaminado e não houve outras mortes confirmadas devido a Chernobyl - aliás, as autoridades médicas só identificaram até agora 9 mortes confirmadas causadas por estes cancros! No entanto, alguns trabalhos assumiram a "hipótese linear" do ICRP de 0,005%/mSv de incremento de risco de cancro, sem limiar mínimo, para chegarem à contabilidade de 4 mil mortes, mas convém atentar em que tal se baseou na referida "hipótese linear" de risco, e que não há confirmação científica de casos de cancro para exposições inferiores a 100 mSv, àparte a ingestão por crianças de alimentos contaminados (a tiróide adulta é muito mais resistente e pouco vulnerável).

Claro que de Chernobyl resultaram milhares de doentes e afectados, com doenças em que predominaram as cataratas. Mas a maioria dos doentes da altura recuperou.
Claro que o acidente de Chernobyl foi terrível, e não pretendo minimizá-lo como justificação da energia nuclear. Pretendo, isso sim, pôr as coisas na sua base racional e factual, exorcizando terrores irracionais que confundem guerra nuclear com energia nuclear e manipulações que jogam com a ignorância e o medo que dela se alimenta.
A Fukushima voltarei em breve. Mas, é já óbvio que nada do que aconteceu em Chernobyl se repetiu ali, apesar do terrível cataclismo natural que se abateu sobre o Japão e aquela central.
Como engenheiro, e dado que não se pode "desinventar" a tecnologia nuclear, sobretudo na sua faceta mais temível, a militar,  considero que o que há é que tirar lições - dos acidentes nas centrais nucleares como das hidroeléctricas rebentadas - e fazer melhor da próxima vez. Sempre melhor!...

Nova crónica de Engenheiro sobre o desastre de Fukushima I - 18 Março 2011

Enquanto a batalha de Fuskushima estabiliza, com os sistemas de arrefecimento dos reactores e das piscinas de resíduos a recuperarem pouco a pouco, vale a pena falar um pouco sobre a concepção e funcionamento destas centrais nucleares, essas obras-primas da Ciência e da Engenharia do sec. XX que, desde que existem há já 56 anos, tiveram até hoje 3 acidentes graves: Three Miles Island (EUA, 1979), Chernobyl (URSS, 1986), e agora Fukushima Dachaii.
Convém desde já notar que nem Three Miles Island, nem Fukushima até agora, produziram qualquer morte ou caso de doença aguda (em Three Miles Island nem aguda nem qualquer outra, e em Fukushima ainda não sabemos), e que a radioactividade de Chernobyl terá causado 4 mil mortes estimadas (na verdade, confirmadas foram apenas 56  - apenas 31 admitidas pelo Governo soviético - e o resto é a estimativa da ONU para as mortes a longo prazo por cancro resultante da radioactividade). Porém, ao contrário dos ocidentais incluindo Fukushima, os reactores de Chernobyl não dispunham de um contentor de aço reforçado ele próprio por outro de grosso cimento a envolver o reactor, e que foi por isso que o seu conteúdo, numa quantidade 400 vezes a da bomba de Hiroshima, subiu às nuvens quando o aquecimento fez explodir o seu inoperacional circuito de arrefecimento e a cobertura do edifício e o núcleo ficou a arder durante 10 dias a céu aberto.
Para comparação e como já notara há mais de um ano no meu primeiro post sobre energia nuclear, durante os últimos 50 anos houve vários rebentamentos de barragens hidroeléctricas, dos quais os mais mortíferos foram um na Itália que matou 2 mil pessoas (Vajont, 1963), e outro na China (Banqiao, 1975), que matou... 170 mil (dos quais 26 mil por afogamento mas a maioria pelas epidemias e fome subsequentes)!...
A central de Fukushima Daiichi, a mais antiga do Japão, foi projectada nos anos 60 e os seus 6 reactores montados durante os anos 70. É do tipo que se usou no início da energia nuclear, de "água fervente", de concepção base americana como todas as do Ocidente, neste caso da General Electric - embora a construção seja japonesa, da Toshiba, e o contentor do reactor tenha sido produzido pelo melhor fabricante de aço do Mundo (o melhor ferro usado no fabrico dos transformadores da EFACEC também vem do Japão...). Esse contentor, com 15 cm de espessura, é feito numa peça única e a sua fundição demora meses, só havendo actualmente no Mundo três metalúrgicas capazes de fazerem os dos reactores maiores - na Rússia, na Coreia e no Japão!
O esquema seguinte ilustra o funcionamento básico deste tipo de centrais.

Note-se que o princípio funcional desta geração de centrais nucleares da GE tem sido criticado por alguns especialistas, mas é de notar que desde o início a GE enfrentou a concorrência da Westinghouse, cujas centrais eram de "água pressurizada", o que pode explicar parte dessas críticas. Em todo o caso, é provável que alguma má concepção americana da central tenha sido melhorada pelos construtores japoneses, conhecidos pela qualidade imaculada dos seus produtos industriais.
Uma visita guiada ao reactores de Fukushima ilustrando perfeitamente os respectivos sistemas de arrefecimento e como foram afectados pelo tsunami pode ser feita neste filme da CNN. Vale a pena ver...
Um facto que prova a violência do cataclismo natural que se abateu sobre a central, e que matou pelo menos 17 mil pessoas (mas nenhuma foi morta pelo acidente nuclear, ao contrário do que os media vendidos á ecotopia tentam fazer crer, ao colocarem o número de mortos pelo tsunami em sub-título das notícias sobre o acidente nuclear...) é o que sucedeu noutra central nuclear próxima.
Com efeito, não muito longe desta central (Fukushima Daiichi) existe outra (Fukushima Daini) que também foi vítima do mesmo terramoto e do mesmo tsunami. Ambas as centrais tinham sido concebidas para serem imunes a tsunamis com alturas de onda até 6,5 metros, mas o que chegou desta vez tinha 7 metros de altura, e por isso ambas tiveram os seus serviços auxiliares inundados. Porém, em Daini alguns dos Diesel de emergência não foram afectados, e por isso o pessoal da central conseguiu cumprir os procedimentos previstos e rapidamente arrefecer os reactores que tiveram um "apagão" dos sistemas de arrefecimento semelhante aos de Fukushima Daiichi.
Foi realmente preciso um tsunami gigantesco após um terramoto cataclísmico para que uma das centrais nucleares avariasse gravemente. Mas é possível (não me arrisco a dizer "provável", por enquanto), que este acidente acabe tão inócuo para as populações como o de Three Miles Island, e não como o de Chernobyl, ao contrário do que os ecotópicos tanto desejam...
Entretanto e quanto à famosa "nuvem radioactiva" que terá atingido os EUA, segundo a propaganda ecotópica, relembro a escala de perigosidade da radioactividade estabelecida pela experiência médica. Ah, os 400 mSv medidos em Fukushima a 14/03 foram-no episodicamente no interior da central, mas à sua periferia só chegaram 11 mSv e não havia pessoal lá dentro, na altura...

Radioactividade em Fukushima - 16 de Março

Dadas as atoardas sem a menor vergonha que alguns têm propalado sobre a radioactividade emitida até agora por Fukushima, transcrevo aqui um gráfico elaborado pela equipa de Engenharia Nuclear do MIT há algumas horas:

E alguns números típicos, constantes do mesmo post, tomando por unidade de radiação o milisievert (mSv):

• Dose letal (para 50% das pessoas) - 2500 a 5000;
• Dose causadora de patologia aguda - 500 a 2500;
• Dose capaz de a longo prazo causar envelhecimento precoce ou cancro - 100 a 500;
• Dose abaixo da qual não há dados que confirmem patologias - 50.
• Dose normal no ambiente quotidiano - 5.

Ora como o gráfico acima mostra, até ontem (quarta-feira) os níveis máximos registados, e por curtos períodos, na periferia da Central, foram de 11. Não é bom, mas ainda não tem nada a ver com Chernobyl ou o apocalipse!
Entretanto, o lançamento de água por helicóptero e carros de bombeiros na piscina de arrefecimento dos resíduos dos reactores nº 3 e 4, piscinas cuja secagem é o maior perigo que de momento a situação encerra, terá tido êxito. A montagem da linha de energia auxiliar para alimentação das bombas hidráulicas também (toda a rede eléctrica da central e arredores foi devastada pelo terramoto e pelo tsunami subsequente). E um dos Diesel de emergência já está a trabalhar. De um modo geral, a situação está cada vez melhor controlada, como as últimas notícias de há minutos atrás indicam. O heroísmo e competência dos trabalhadores japoneses nas instalações e a ajuda dos que em todo o Mundo lhes desejam os maiores sucessos, conseguirão a vitória nesta tremenda batalha!
E, já agora, para quem queira ver uma história sobre uma emergência nuclear, recomendo o aluguer na Zon ou a compra na Fnac do excelente filme de Kathryn Bigelou (a ganhadora do Óscar de melhor realizadora em 2010), K-19 - the widowmaker.

Crónica de Engenheiro sobre o desastre de Fukushima I - 15 Março 2011

Já fiz aqui a minha auto-crítica por me ter precipitado na avaliação do modo como as centrais nucleares japonesas teriam resistido aos efeitos do terramoto com tsunami que afectou aquele país, bem como por ter subestimado o próprio efeito desse cataclismo.
A situação está longe de estar sob controlo mas, entretanto, os ecotópicos europeus, com realce entre nós para o jornal "O Público", têm aproveitado a situação para lançarem freneticamente as mais mistificadoras campanhas alarmistas e mentirosas, falando em "apocalipse" e insinuando que se têm estado a verificar explosões nucleares na central de Fukushima I, a mais afectada das 50 existentes no Japão.
Acontece já ser possível encontrar informação objectiva, científica e rigorosa sobre o que se tem estado a passar, sendo de realçar o site do MIT que mantém actualizada informação fresca e pedagógica sobre o assunto, validada pelos profundos conhecimentos dos melhores especialistas americanos.
Vou, por isso, fazer uma transcrição da informação disponível e relevante sobre o ocorrido até ao momento.
O texto que se segue é da autoria de um eng.º nuclear americano reformado, redigido a pedido da filha (uma estudante de doutoramento do MIT), e foi depois adoptado pelo próprio MIT no seu site, como elemento pedagógico.

• As centrais nucleares de Fukushima

The plants at Fukushima are Boiling Water Reactors (BWR for short). A BWR produces electricity by boiling water, and spinning a turbine with that steam. The nuclear fuel heats water, the water boils and creates steam, the steam then drives turbines that create the electricity, and the steam is then cooled and condensed back to water, and the water returns to be heated by the nuclear fuel. The reactor operates at about 285 °C.
The nuclear fuel is uranium oxide. Uranium oxide is a ceramic with a very high melting point of about 2800 °C. The fuel is manufactured in pellets (cylinders that are about 1 cm tall and 1 com in diameter). These pellets are then put into a long tube made of Zircaloy (an alloy of zirconium) with a failure temperature of 1200 °C (caused by the auto-catalytic oxidation of water), and sealed tight. This tube is called a fuel rod. These fuel rods are then put together to form assemblies, of which several hundred make up the reactor core.
The solid fuel pellet (a ceramic oxide matrix) is the first barrier that retains many of the radioactive fission products produced by the fission process. The Zircaloy casing is the second barrier to release that separates the radioactive fuel from the rest of the reactor.
The core is then placed in the pressure vessel. The pressure vessel is a thick steel vessel that operates at a pressure of about 7 MPa (~70 atmosferas), and is designed to withstand the high pressures that may occur during an accident. The pressure vessel is the third barrier to radioactive material release.

The entire primary loop of the nuclear reactor – the pressure vessel, pipes, and pumps that contain the coolant (water) – are housed in the containment structure. This structure is the fourth barrier to radioactive material release. The containment structure is a hermetically (air tight) sealed, very thick structure made of steel and concrete. This structure is designed, built and tested for one single purpose: To contain, indefinitely, a complete core meltdown. To aid in this purpose, a large, thick concrete structure is poured around the containment structure and is referred to as the secondary containment.

Both the main containment structure and the secondary containment structure are housed in the reactor building. The reactor building is an outer shell that is supposed to keep the weather out, but nothing in (this is the part that was damaged in the explosions, but more to that later).

• Fundamentos sobre a reacção nuclear

The uranium fuel generates heat by neutron-induced nuclear fission. Uranium atoms are split into lighter atoms (aka fission products). This process generates heat and more neutrons (one of the particles that forms an atom). When one of these neutrons hits another uranium atom, that atom can split, generating more neutrons and so on. That is called the nuclear chain reaction. During normal, full-power operation, the neutron population in a core is stable (remains the same) and the reactor is in a critical state.
It is worth mentioning at this point that the nuclear fuel in a reactor can never cause a nuclear explosion like a nuclear bomb. At Chernobyl, the explosion was caused by excessive pressure buildup, hydrogen explosion and rupture of all structures, propelling molten core material into the environment.  Note that Chernobyl did not have a containment structure as a barrier to the environment. Why that did not and will not happen in Japan, is discussed further below.
In order to control the nuclear chain reaction, the reactor operators use control rods. The control rods are made of boron which absorbs neutrons. During normal operation in a BWR, the control rods are used to maintain the chain reaction at a critical state. The control rods are also used to shut the reactor down from 100% power to about 7% power (residual or decay heat).
The residual heat is caused from the radioactive decay of fission products. Radioactive decay is the process by which the fission products  stabilize themselves by emitting energy in the form of small particles (alpha, beta, gamma, neutron, etc.). There is a multitude of fission products that are produced in a reactor, including cesium and iodine. This residual heat decreases over time after the reactor is shutdown, and must be removed by cooling systems to prevent the fuel rod from overheating and failing as a barrier to radioactive release. Maintaining enough cooling to remove the decay heat in the reactor is the main challenge in the affected reactors in Japan right now.
It is important to note that many of these fission products decay (produce heat) extremely quickly, and become harmless by the time you spell “R-A-D-I-O-N-U-C-L-I-D-E.” Others decay more slowly, like some cesium, iodine, strontium, and argon.

• O que aconteceu em Fukushima em 11 de Março

The following is a summary of the main facts. The earthquake that hit Japan was several times more powerful than the worst earthquake the nuclear power plant was built for (the Richter scale works logarithmically; for example the difference between an 8.2 and the 8.9 that happened is 5 times, not 0.7).
When the earthquake hit, the nuclear reactors all automatically shutdown. Within seconds after the earthquake started, the control rods had been inserted into the core and the nuclear chain reaction stopped. At this point, the cooling system has to carry away the residual heat, about 7% of the full power heat load under normal operating conditions.
The earthquake destroyed the external power supply of the nuclear reactor. This is a challenging accident for a nuclear power plant, and is referred to as a “loss of offsite power.” The reactor and its backup systems are designed to handle this type of accident by including backup power systems to keep the coolant pumps working. Furthermore, since the power plant had been shut down, it cannot produce any electricity by itself.
For the first hour, the first set of multiple emergency diesel power generators started and provided the electricity that was needed. However, when the tsunami arrived (a very rare and larger than anticipated tsunami) it flooded the diesel generators, causing them to fail.
One of the fundamental tenets of nuclear power plant design is “Defense in Depth.” This approach leads engineers to design a plant that can withstand severe catastrophes, even when several systems fail. A large tsunami that disables all the diesel generators at once is such a scenario, but the tsunami of March 11th was beyond all expectations. To mitigate such an event, engineers designed an extra line of defense by putting everything into the containment structure (see above), that is designed to contain everything inside the structure.
When the diesel generators failed after the tsunami, the reactor operators switched to emergency battery power. The batteries were designed as one of the backup systems to provide power for cooling the core for 8 hours. And they did.
After 8 hours, the batteries ran out, and the residual heat could not be carried away any more. At this point the plant operators begin to follow emergency procedures that are in place for a “loss of cooling event.” These are procedural steps following the “Depth in Defense” approach. All of this, however shocking it seems to us, is part of the day-to-day training you go through as an operator.
At this time people started talking about the possibility of core meltdown, because if cooling cannot be restored, the core will eventually melt (after several days), and will likely be contained in the containment. Note that the term “meltdown” has a vague definition. “Fuel failure” is a better term to describe the failure of the fuel rod barrier (Zircaloy).  This will occur before the fuel melts, and results from mechanical, chemical, or thermal failures (too much pressure, too much oxidation, or too hot).
However, melting was a long ways from happening and at this time, the primary goal was to manage the core while it was heating up, while ensuring that the fuel cladding remain intact and operational for as long as possible.
Because cooling the core is a priority, the reactor has a number of independent and diverse cooling systems (the reactor water cleanup system, the decay heat removal, the reactor core isolating cooling, the standby liquid cooling system, and others that make up the emergency core cooling system). Which one(s) failed when or did not fail is not clear at this point in time.
Since the operators lost most of their cooling capabilities due to the loss of power, they had to use whatever cooling system capacity they had to get rid of as much heat as possible. But as long as the heat production exceeds the heat removal capacity, the pressure starts increasing as more water boils into steam. The priority now is to maintain the integrity of the fuel rods by keeping the temperature below 1200°C, as well as keeping the pressure at a manageable level. In order to maintain the pressure of the system at a manageable level, steam (and other gases present in the reactor) have to be released from time to time. This process is important during an accident so the pressure does not exceed what the components can handle, so the reactor pressure vessel and the containment structure are designed with several pressure relief valves. So to protect the integrity of the vessel and containment, the operators started venting steam from time to time to control the pressure.
As mentioned previously, steam and other gases are vented. Some of these gases are radioactive fission products, but they exist in small quantities. Therefore, when the operators started venting the system, some radioactive gases were released to the environment in a controlled manner (ie in small quantities through filters and scrubbers). While some of these gases are radioactive, they did not pose a significant risk to public safety to even the workers on site. This procedure is justified as its consequences are very low, especially when compared to the potential consequences of not venting and risking the containment structures’ integrity.
During this time, mobile generators were transported to the site and some power was restored. However, more water was boiling off and being vented than was being added to the reactor, thus decreasing the cooling ability of the remaining cooling systems. At some stage during this venting process, the water level may have dropped below the top of the fuel rods.  Regardless, the temperature of some of the fuel rod cladding exceeded 1200°C, initiating a reaction between the Zircaloy and water. This oxidizing reaction produces hydrogen gas, which mixes with the gas-steam mixture being vented. This is a known and anticipated process, but the amount of hydrogen gas produced was unknown because the operators didn’t know the exact temperature of the fuel rods or the water level. Since hydrogen gas is extremely combustible, when enough hydrogen gas is mixed with air, it reacts with oxygen. If there is enough hydrogen gas, it will react rapidly, producing an explosion. At some point during the venting process enough hydrogen gas built up inside the containment (there is no air in the containment), so when it was vented to the air an explosion occurred. The explosion took place outside of the containment, but inside and around the reactor building (which has no safety function). Note that a subsequent and similar explosion occurred at the Unit 3 reactor. This explosion destroyed the top and some of the sides of the reactor building, but did not damage the containment structure or the pressure vessel. While this was not an anticipated event, it happened outside the containment and did not pose a risk to the plant’s safety structures.
Since some of the fuel rod cladding exceeded 1200°C, some fuel damage occurred. The nuclear material itself was still intact, but the surrounding Zircaloy shell had started failing. At this time, some of the radioactive fission products (cesium, iodine, etc.) started to mix with the water and steam. It was reported that a small amount of cesium and iodine was measured in the steam that was released into the atmosphere.
Since the reactor’s cooling capability was limited, and the water inventory in the reactor was decreasing, engineers decided to inject sea water (mixed with boric acid – a neutron absorber) to ensure the rods remain covered with water. Although the reactor had been shut down, boric acid is added as a conservative measure to ensure the reactor stays shut down. Boric acid is also capable of trapping some of the remaining iodine in the water so that it cannot escape, however this trapping is not the primary function of the boric acid.
The water used in the cooling system is purified, demineralized water. The reason to use pure water is to limit the corrosion potential of the coolant water during normal operation. Injecting seawater will require more cleanup after the event, but provided cooling at the time.
This process decreased the temperature of the fuel rods to a non-damaging level. Because the reactor had been shut down a long time ago, the decay heat had decreased to a significantly lower level, so the pressure in the plant stabilized, and venting was no longer required.

• Explicação das explosões nas unidades 1 e 3 (15 de Março)

Explosions at units 1 and 3 occurred due to similar causes. When an incident occurs in a nuclear power plant such as a loss of coolant accident or when power is lost, usually the first response is to depressurize the reactor. This is done by opening pressure relief valves on the reactor vessel. The water/steam mixture will then flow down into the suppression pool, which for this design of a reactor is in the shape of a torus (technical term for the shape of a donut). By blowing the hot steam into the suppression pool some of the steam is condensed to liquid phase, which helps keep the pressure low in the containment.

The pressure in the reactor vessel is reduced  by  venting the water/steam mixture. It is much easier to pump water into the vessel when it is at a reduced pressure, thus making it easier to keep the fuel cooled. This procedure was well underway after the earthquake. Unfortunately, because of the enormous magnitude of the earthquake, an equally large tsunami was created. This tsunami disabled the onsite diesel generators as well as the electrical switchyard. Without power to run pumps and remove heat, the temperature of the water in the reactor vessel began to rise.

With the water temperature rising in the core, some of the water began to vaporize and eventually uncovered some of the fuel rods. The fuel rods have a layer of cladding material made of a zirconium alloy. If zirconium is hot enough and is in the presence of oxygen (The steam provides the oxygen) then it can undergo a reaction that produces hydrogen gas. Hydrogen at concentrations above 4% is highly flammable when mixed with oxygen; however, not when it is also in the presence of excessive steam.

As time went on, the pressure in the containment rose to a much higher level than usual. The containment represents the largest barrier to the release of radioactive elements to the environment and should not be allowed to fail at any cost. The planned response to an event like this is to vent some of the steam to the atmosphere, just to keep the pressure under control.

Exactly what happened next is not verified; however, the following is very likely the general explanation for the explosion. It was decided to vent the steam through some piping that led to a space above and outside containment, but inside the reactor building. At this point, the steam and hydrogen gas were mixed with the air in the top of the reactor building. This was still not an explosive mixture because large amounts of steam were mixed with the hydrogen and oxygen (from the air). However, the top of this building is significantly colder than inside the containment due to the weather outside. This situation would lead to some of the steam condensing to water, thereby concentrating the hydrogen and air mixture. This likely went on for an extended period of time, and at some point an ignition source (such as a spark from powered equipment) set off the explosion that was seen in units 1 and 3. The top of the reactor building was severely damaged; however, the containment structure showed no signs of damage.

Right after the explosions there were spikes in the radiation levels detected, because there were some radioactive materials in the steam. When the zirconium alloy cladding reacted to make hydrogen, it released some fission products. The vast majority of the  radioactive materials in the fuel will remain in the fuel. However, some of the fission products are noble gases (xenon, Xe and krypton, Kr) and will immediately leave the fuel rods when the cladding integrity is compromised. Fortunately, Xe and Kr are not a serious radiological hazard because they are chemically inert and will not react with humans or plants. Additionally, small quantities of iodine (I) and cesium (Cs) can be entrained with the steam. When the steam was vented to the reactor building, the Xe and Kr would have followed as well as some small amounts of I and Cs. Thus, when the roof of the reactor building was damaged, these radionuclides that were in the reactor building would have also been released. This is the reason a sudden spike was seen in radiation levels. These heightened radiation levels quickly decreased. This is because there was no damage to the containment which would increase the quantities of radionuclide released, and because the radionuclides released during the explosion quickly decayed away or dispersed.

Unit 2 explosion

Recent information indicates that unit 2 may have suffered a containment breach. Pressure relief of unit 2 was complicated by a faulty pressure relief valve, which complicated the injection of sea water and the evacuation of the steam and hydrogen. It is reported that the fuel rods were completely exposed twice. More details to follow.

Unit 4 fire

A fire was reported at unit 4 which was in a shutdown state during the earthquake and tsunami for a planned outage.  Latest reports indicate that the fire was put out. More details to come.

• Estragos em Fukushima Daiichi II

Confirmation of loud sounds this morning came from the Nuclear and Industrial Safety Agency (NISA). It noted that “the suppression chamber may be damaged.” It is not clear that the sounds were explosions.

Also known as the torus, this large doughnut-shaped structure sits in the centre of the reactor building at a lower level than the reactor. It contains a very large body of water to which steam can be directed in emergency situations. The steam then condenses and reduces pressure in the reactor system.
The pressure in the pool was seen to decrease from three atmospheres to one atmosphere after the noise, suggesting possible damage. Radiation levels on the edge of the plant compound briefly spiked at 8217 microsieverts per hour but later fell to about a third that.
A close watch is being kept on the radiation levels to ascertain the status of containment. As a precaution Tokyo Electric Power Company has evacuated all non-essential personnel from the unit. The company’s engineers continue to pump seawater into the reactor pressure vessel, in an effort to cool it.
Prime minister Naoto Kan has requested that everyone withdraw from the ten kilometer evacuation zone around the nuclear power plant and that people that stay within remain indoors. He said his advice related to the overall picture of safety developments at Fukushima Daiichi, rather than those at any individual reactor unit.

• Explosão na unidade 2 e incêndio na piscina de resíduos da unidade 4

Explosion at Unit 2
It was reported earlier today that the explosion at Unit 2 of the Fukushima Daiichi plant damaged the suppression chamber. As discussed in the previous paragraph, the suppression chamber/torus (i.e. donut shape vessel containing water) is used to depressurize the reactor. The suppression pool is designed to condense the hot steam from the reactor, but can only do so as long as sufficient cold water remains in it.  It should also be noted that the suppression pool is part of the primary containment.

Hydrogen gas from the cladding oxidation with steam collected in the suppression pool and ignited. This scenario differs from those of units 1 and 3 where the explosion occurred outside the primary containment in the upper part of the reactor building.  The reasons why the steam/gas mixture was not released to the reactor building are still not clear. This breach of primary containment is certainly more serious than the situation in units 1 and 3.  Seawater is still being pumped in the containment and the reactor vessel.  At this time radioactive releases from unit 2 have been similar to the ones seen from units 1 and 3.

Fire at Unit 4 spent fuel pool

Recent reports by TEPCO indicate that an oil leak in a cooling water pump was the cause for the fire that burned for approximately 2 hours on Tuesday.  On Wednesday morning (local time), another fire broke out, but it is reported the fire is not at the spent fuel pool. The cause is still unknown.

Reactor spent fuel pools

Spent fuel pools are used to cool down used nuclear fuel after it is removed from the reactor. The used nuclear fuel still contains residual heat from the radioactive decay of the fission product and must be stored in a cooled pool of water until intermediate or ultimate disposal. If insufficient cooling is provided to the pools, the water boils potentially exposing the spent fuel. As the temperature increases, the cladding would oxidize with the steam releasing hydrogen which can then ignite. This would also create fuel failures, releasing radioactive gases such as iodine, cesium and strontium.

It should be noted that unit 4 was under a 105-day long outage and that the fuel in the reactor had been moved to the spent fuel pool. Reports throughout the day indicated that the temperature of the spent fuel pool was increasing.
Current reports also indicate that the temperatures in the spent fuel pools of units 5 and 6 are also increasing.

• Acerca das piscinas de arrefecimento de resíduos

Spent nuclear fuel (SNF) refers to fuel after it has fuelled a reactor. This fuel looks like new fuel in the sense that it is made of solid pellets contained in fuel rods. The only difference is that SNF contains fission products and actinides, such as plutonium, which are radioactive, meaning it needs to be shielded. Just as with the fuel rods in a shutdown reactor, the SNF produces decay heat because most of the decay radioactivity from the fission products and actinides is deposited in the fuel and converted into thermal energy (aka heat). As a result, the SNF also needs to be cooled, but at a much lower level than fuel in a recently (<12 hours) shutdown reactor as it produces only a fraction of the heat. In summary, the SNF is stored for a period time to: 1) allow the fuel to cool as its decay heat decreases; and 2) shield the emitted radiation.
To accomplish these goals, SNF is stored in water pools and large casks that use air to cool the fuel rods.  The pools are often located near the reactor (in the upper floors of the containment structure for a BWR Mark-1 containment). These pools are very large, often 40 feet deep (or larger depending on the design). The pools are made of thick concrete, lined with stainless steel. SNF assemblies are placed in racks at the bottom of these pools, so almost 30 feet of water covers the top of the SNF assemblies. The assemblies are often separated by plates containing boron which ensure a neutron chain reaction cannot start. The likelihood of such an event is further reduced because the useful uranium in the fuel has been depleted when it was in the reactor, so it is no longer capable of sustaining a chain reaction. The water in the pool is sufficient to cool the SNF, and the heat is rejected through a heat exchanger in the pool so the pool should stay at fairly constant average temperature. The water depth also ensures the radiation emitted from the SNF is shielded to a level where people can safely work around the pools.
If there is a leak in the pool or the heat exchanger fails, the pool temperature will increase. If this happens for long enough, the water may start to boil. If the boiling persists, the water level in the pool may fall below the top of the SNF, exposing the rods. This can be a problem as the air is not capable of removing enough heat from the SNF so the rods will begin to heat up. If the rods get hot enough, the zirconium-based cladding will oxidize with the steam and air, releasing hydrogen which can then ignite. These events would likely cause the clad to fail, releasing radioactive fission products like iodine, cesium, and strontium.  It is important to note that each of these occurrences (cooling system failure, pool water boiling, fuel rod overheating in air, zirconium oxidation reaction) would each have to last sufficiently long in order to cause an accident, making the total likelihood of a serious situation very low.
The most significant danger if such an event were to occur is that there is no robust containment structure (like the one housing the reactor,) surrounding the SNF pool. While SNF pools themselves are very robust structures, the roof above each pool is not as strong and may have been damaged, meaning the surface of the pool may be open to the environment. As long as the water covers the fuel, this does not pose a direct threat to the environment, however it does allow for a possible dispersion of these fission products if a fire were to occur. But if the water level stays above the fuel, the threat of a large dispersion event is low.

• Ponto da situação (0h00 de 16 de Março, hora de Lisboa)

First, the situation is clearly (but slowly) stabilising. As each day passes, the amount of thermal heat (caused by radioactive decay of the fission products) that remains in the reactor fuel assemblies decreases exponentially. When the reactors SCRAMed on 11 March after the earthquake, and went sub-critical, their power levels dropped by about 95 % of peak output (the nuclear fission process was no longer self-sustaining). Over the past 5 days, the energy in the fuel rods dropped by another ~97 %, such that the heat dissipation situation is getting more and more manageable. But we’re not out of the woods yet, and the reactor cores will need significant cooling for at least another 5 days before stability can be ensured.
Yesterday there appears to have been a fracture in the wetwell torus (see diagram: that circular structure below and to the side of the reactor vessel) in Unit 2, caused by a hydrogen explosion, which led to a rapid venting of highly radioactive fission product gases (mostly noble [chemically unreactive] gases, the majority of which had a half-life of seconds to minutes). It also caused a drop in pressure in the supression pool, which made the cooling process more challenging. However, despite some earlier concerns, it is now clear that containment was not breached. Even under this situation of extreme physical duress, the multiple containment barriers have held firm. This is an issue to be revisited, when the dust finally settles.
Units 1 and 3, the other two operating reactors at Fukushima Daiichi when the earthquake struck, continue to be cooled by sea water. Containment is secure in both units. However, like Unit 2, there is a high probability that the fuel assemblies have likely suffered damage due to temporary exposure (out of water), as the engineers struggled over the last few days to maintain core coolant levels. Whether there has been any melting of the clad or rods remains unclear, and probably will continue to be shrouded in a cloud of uncertainty for some time yet.
The other ongoing serious issue is with managing the heat dissipation in the spent fuel ponds. These contain old fuel rods from previous reactor operation that are cooling down, on site, immersed in water, which also provides radiation shielding. After a few years of pond cooling, these are transferred to dry storage. The heat in these rods is much less than those of the in-core assemblies, but it is still significant enough as to cause concern for maintaining adequate coverage of the stored fuel and to avoid boiling the unpressurised water. There have been two fires in Unit 4, the first tentatively linked to a failed oil pump, and the second, being of (currently) unknown cause, but the likelihood is that it was linked to hydrogen gas bubbling.
There appears to have been some exposure of this spent fuel, and radiation levels around this area remain high — making access in order to maintain water levels particularly troublesome. Note that apart from short-lived fission product gases, these radiation sources are otherwise contained within the rods and not particularised in a way that facilitates dispersion. Again, the problems encountered here can be linked to the critical lack of on-site power, with the mains grid still being out of action. As a further precaution, TEPCO is considering spraying the pool with boric acid to minimise the probability of ‘prompt criticality’ events. This is the news item we should be watching most closely today.

E finalmente, para romper um pouco a barragem terrorista de alguns media sobre a radioactividade emitida no processo, transcrevo um artigo fresco da Scientific American sobre isso.

• De como a radioactividade afecta a saúde

The developing crisis at the Fukushima Daiichi nuclear power plant in the wake of the March 11 earthquake and tsunami has raised concerns over the health effects of radiation exposure: What is a "dangerous" level of radiation? How does radiation damage health? What are the consequences of acute and long-term low-dose radiation?
Though radioactive steam has been released to reduce pressure within the plant's reactors and there has been additional radiation leakage from the three explosions at the plants, the resulting spikes in radiation levels have not been sustained. The highest radiation level reported thus far was a pulse of 400 millisieverts at reactor 3, measured at 10:22 am local time March 15. The level of radiation decreases dramatically as distance from the site increases. Radiation levels in Tokyo, about 220 kilometers to the southwest, have been reported to be only slightly above normal.
"We are nowhere near levels where people should be worried," says Susan M. Langhorst, a health physicist and the Radiation Safety Officer at Washington University in St. Louis.
According to Abel Gonzalez, vice-chairman of the International Commission on Radiological Protection who studied the 1986 Chernobyl disaster, current information coming from Japan about levels of radiation leakage are incomplete at best and speculations about "worst-case scenarios" are as-of-yet irrelevant.
The health effects of radiation depend on its level, type and the exposure duration.
Level of radiation:
The average person is exposed to 0.2 to 0.3 millisieverts of background radiation per year, a combination of cosmic radiation and emissions from building materials and natural radioactive substances in the environment.
The U.S. Nuclear Regulatory Commission recommends that beyond this background level, the public limit their exposure to less than an additional 1 millisievert per year. The U.S. limit for radiation workers is 50 millisieverts annually, though few workers are exposed to anything approaching that amount. For patients undergoing medical radiation, there is no strict exposure limit and it is the responsibility of medical professionals to weigh the risks and benefits of radiation used in diagnostics and treatment, according to Langhorst. A single CT scan, for example, can expose a patient to more than 1 milliSievert of radiation.
Radiation sickness (or acute radiation syndrome) usually sets in after a whole-body dose of 3 sieverts, that is, 3,000 times the recommended public dose limit per year, says Langhorst. The first symptoms of radiation sickness—nausea, vomiting, and diarrhea— can take mere minutes or up to days to manifest, according to the Centers for Disease Control. A period of serious illness, including loss or appetite, fatigue, fever, gastrointestinal problems, and possible seizures or coma, may follow and last from hours to months.
Type of radiation:
The type of radiation of concern in the current situation is ionizing radiation, which is produced by spontaneously decaying heavy atoms, such as iodine-131 and cesium-137. Ionizing radiation is so-called because it has sufficient energy to ionize atoms (change the charge on them, usually by knocking out electrons), giving them the potential to tamper with the atoms and molecules within living tissues.
Ionizing radiation takes different forms. In gamma and X-ray radiation, atoms release energetic light particles that are powerful enough to penetrate throughout the body. Alpha and beta radiation are of lower energy and can often be blocked by just a sheet of paper. However, if radioactive material is ingested or inhaled into the body, it is actually the lower energy alpha and beta radiation that becomes the more dangerous. That's because a large portion of gamma and X-ray radiation will pass directly through the body without interacting with the tissue (considering that at the atomic level, the body is mostly empty space), while alpha and beta radiation, unable to penetrate tissue, will lose all their energy by colliding with the atoms in the body and likely cause more damage.
In the Fukushima situation, the radioactive materials detected, iodine-131 and cesium-137, emit both gamma and beta radiation. These radioactive materials are products of the nuclear fission reactions that generate power in the nuclear power plants.
The Japanese government has evacuated 180,000 people from within a 20-kilometer radius of the Fukushima Daiichi plant. They are urging people within 30 kilometers of the plant to remain indoors, close all windows, and to change clothes and wash exposed skin after coming in from the outside. These measures are mainly aimed at reducing the potential for inhaling or ingesting beta-emitting radioactive material. Duration of exposure:A very high single dose (acquired within minutes) of radiation can be more harmful than the same dose accumulated over time. According to the World Nuclear Association, a single dose of 1 sievert is likely to cause temporary radiation sickness and lower white blood cell count, but does not cause death. A single dose of 5 sieverts would likely kill half of those exposed within a month. At 10 sieverts, death occurs within a few weeks.
The effects of long-term, low-dose radiation are much more difficult to gauge. DNA damage from radiation can cause mutations that lead to cancer, especially in tissues with high rates of cell division, such as the gastrointestinal tract, reproductive cells and bone marrow. But the increase in cancer risk is so small as to be difficult to determine without studying a very large population of people exposed to radiation. As an example, according to Langhorst, 10,000 people exposed to a 0.01 seivert whole-body dose of radiation would potentially increase the total number of cancers in that population by eight. However, the normal prevalence of cancer would predict 2,000 to 3,300 cancer cases in a population of 10,000, so "how do you see eight excess cancers?" says Langhorst. Lessons from Chernobyl:According to Gonzalez, some of the emergency workers at Chernobyl received several sieverts of radiation, and many were working "basically naked" due to the heat, allowing contaminated powder to be absorbed through their skin. In comparison, the Japanese workers are most likely very well-equipped and protected at least from direct skin doses. TEPCO, the company that owns the plant, has evacuated most of its workers, but 50 remain at the site to pump cooling seawater into the reactors and prevent more explosions. These workers are likely exposing themselves to high levels of radiation and braving significant health risks. "As a matter of precaution, I would limit the workers' exposure to 0.1 sievert and I would rotate them," says Gonzalez. The workers should be wearing personal detectors that calculate both the rate and total dose of radiation and that set off alarms when maximum doses are reached. "If the dose of the workers start to approach 1 sievert then the situation is serious," he says.
The thousands of children who became sick in the aftermath of the Chernobyl disaster were not harmed from direct radiation or even from inhalation of radioactive particles, but from drinking milk contaminated with radioactive materials. Cesium-137 released during the Chernobyl explosion contaminated the grass on which cows fed, and the radioactive substances accumulated in cows' milk. Parents unaware of the danger served contaminated milk to their children. "Certainly this will not happen in Japan," says Gonzalez.
When it comes to radiation exposure, professionals who frequently work with radioactive materials, whether in a hospital or a nuclear power plant, abide by the ALARA principle: "As Low as Reasonably Achievable." Radiation exposure limits are conservatively set well below the levels known to induce radiation sickness or suspected of causing long-term health effects. Temporary exposure to levels many times these limits is not necessarily dangerous.
News of the U.S. Navy repositioning its warships upwind of the reactor site, the distribution of potassium-iodide pills by the Japanese government, and images of officials in hazmat suits using Geiger counters to measure radiation levels among babies may stoke the public's fears—but for now these measures are ALARA in action, or "good extra precautions," says Gonzalez. The idea here is to always err on the side of caution.