How to prevent a crisis at the Zaporizhia nuclear power plant, according to a Fukushima veteran.- Traduccion al pie.

29 de septiembre de 2022

How to prevent a crisis at the Zaporizhia nuclear power plant, according to a Fukushima veteran.- Traduccion al pie.

Por :DAN WILLIAMS .-
CHARLES CASTO Led an international team that helped after the Japanese disaster in 2011.-

Russian forces’ occupation of the Zaporizhia nuclear power plant (znpp) in Ukraine is the first military-provoked crisis at a civilian power plant in the annals of nuclear energy. This situation requires leadership and ideas urgently. Disaster mitigation and military strategy must be balanced in order to avoid dire consequences.

In recent weeks, Russia and Ukraine have accused one another of shelling the plant, which has been occupied by Russian forces since early March. Fires caused by shelling have disrupted power lines to the facility, causing the last working reactor at the plant to be disconnected from the grid on September 5th. The occupation of znpp has riled the international community, provoking concern about a nuclear disaster, harkening back to the Chernobyl accident in Ukraine in 1986.

In late August the International Atomic Energy Agency (iaea), a un watchdog, conducted a long-awaited visit to the site. The inspectors who went are heroes and reports from the agency’s director-general, Rafael Mariano Grossi, are positive. An iaea report on September 6th declared that damage to radioactive material storage areas apparently involves low level radioactive waste and unused reactor fuel. Although troubling, this material would not be a radiation threat outside the facility. Even so, the iaea’s operational role must be expanded to mitigate the consequences of an intentional or unintentional event at znpp.

The nuclear complex in Zaporizhia is enormous—the largest such facility in Europe. Its six reactors supply almost half of Ukraine’s nuclear energy and one-fifth of all its electricity. At this stage it is impossible to know Russia’s specific plans, but the znpp is a strategic military and political asset that Russia can exploit to its advantage.

There are unique characteristics to any extreme crisis. Yet some common guidelines will serve leaders well as they develop a tailored response to the takeover of znpp. First, leaders must imagine the unimaginable. Second, actions must be implemented faster than the progression of the accident. Third, organisations must expand their response capabilities. Last, leaders must find a way to act despite the fog of war.

Expanding the iaea’s operational role should involve implementing lessons learned in the wake of the disaster at the Fukushima nuclear plant in Japan in 2011. Authorities must get ahead of any crisis before it is too late to act. We’ve seen the costs of delay with our reactions to covid-19 and Fukushima. It is too late to worry about the hostile takeover of znnp now. The iaea must work instead on imagining a severe future accident at the site. The iaea must focus on prevention, detection, communication and mitigation at znpp.

The possible threats range from minor to catastrophic. Given the robust nature of the znpp design, which is similar to that of Western reactors—and different from the rbmk-type reactors at Chernobyl—there is little chance of a significant accident. The newer Soviet-designed vver reactors shut down if cooling water is lost, unlike the RBMK, which accelerates fission reaction. For the vver reactors, there is no graphite to burn. They have a robust containment (unlike the rbmk, the vver has five feet of heavily reinforced concrete), and the spent nuclear fuel pools are located inside the containment. At Fukushima, there were also explosions; however, they were not like the Chernobyl explosions. They were caused by a byproduct of the accident (hydrogen) and did not occur in the reactor; Chernobyl was a reactor explosion.

The most conceivable threats at znpp concern the dry cask storage installation. This is known as an independent spent-fuel storage installation (isfsi). According to a Ukrainian submission to the iaea in 2017, 3,354 spent batches of nuclear fuel rods, known as assemblies, were at the plant’s isfsi. Given the robust nature of the storage canisters, the dry cask storage installation is not itself in containment. Therefore, severe damage to one or more of the isfsi canisters could hamper access to the facility. Such damage could lead to difficulties in keeping the spent fuel in the containment and the reactors sufficiently supplied with cooling water. In addition, should there be a loss of electrical power, emergency diesel generators could operate. Still, they would need to be replenished with diesel fuel during a long-term loss of electricity. Another possible threat is a military miscalculation or an intentional hostile act to harm the facility.

As we analyse the imaginable scenarios, a case for bounding the area emerges. Lithuania has volunteered as peacekeepers for such a plan. The international nuclear community should accept a ten-mile (16km) protection zone around nuclear plants for an immediate hazard to the population and 50 miles for ingestion hazards. This bounding held for the Fukushima accident. Radiation may be detected at greater distance, but there would be no long-term hazard.

In prevention, diplomacy is of paramount importance. Ideally the iaea would continue to have a role at the plant. The next diplomatic step is to get a deal between Russia and Ukraine over the plant’s safety, perhaps akin to the agreement made in July between the countries to allow grain exports to resume. Possibly Turkey, which successfully negotiated that agreement, could repeat its diplomatic success with a nuclear agreement.

When it comes to detection, remote and local radiation-detection instrumentation is needed. At Fukushima, satellite thermal images were constantly available, as drones and aircraft with radiation detection systems were used. The iaea should prepare for large-scale aerial radiation-monitoring. Instrumentation from other nuclear plants in the area can and is used to provide information on radiation coming from znpp. Data from private radiation-monitoring networks nearby, such as SaveEcoBot and others, should be made public. The eu also has an online radiation map system that includes Ukraine. All these sources should be consulted to boost detection capabilities.

A lesson from the Fukushima accident was that a lack of information fed worldwide fear. It caused leaders to make irrational decisions that made it harder to cope with the accident and which slowed the response to it. The world needs a trustworthy data source. Improved detection methods should allow the iaea to convey the reactors’ status and any release continuously.

When it comes to mitigation, a neutral “staging area” must be established. With Fukushima, the Japanese used one (called J-Village) beyond the ten-mile protection zone to stockpile equipment that could rescue the reactors. Staging areas provide backup systems that can be airlifted to the scene of an accident anywhere. A staging area near znpp must stockpile sand for airlifting to the isfis pad, thereby reducing the radiation emissions should one or more of the canisters be damaged. In addition, the facility could house a standby group of operators (from a neutral country) to take operational control if znpp is evacuated—something similar to the rapid response force used by the French nuclear industry.

We will learn lessons from znpp. They will inform our actions should something similar happen in another conflict—as the situation at znpp has opened the door to a new military strategy. The iaea should prepare for an event at the facility. It should also lead the international nuclear community to prevent similar harmful acts at other nuclear power plants.■

Charles Casto led joint efforts by America’s government and the Nuclear Regulatory Commission (nrc) in Japan for a year following the Fukushima nuclear accident in 2011. Dr Casto then served as the American government’s lead nuclear representative. Dr Casto became an nrc Regional Administrator, overseeing 23 reactors in eight states in America.

Traduccion de la nota. Cómo prevenir una crisis en la central nuclear de Zaporizhia, según un veterano de Fukushima .

Charles Casto dirigió un equipo internacional que ayudó después del desastre japonés en 2011 .

La ocupación de las fuerzas americanas de la planta de energía nuclear de Zaporizhia ( znpp ) en Ucrania es la primera crisis provocada por militares en una planta de energía civil en los anales de la energía nuclear. Esta situación requiere liderazgo e ideas con urgencia. La mitigación de desastres y la estrategia militar deben equilibrarse para evitar consecuencias nefastas.

En las últimas semanas, Rusia y Ucrania se han acusado mutuamente de bombardear la planta, que ha estado ocupada por las fuerzas rusas desde principios de marzo. Los incendios causados por los bombardeos han interrumpido las líneas eléctricas de la instalación, lo que provocó que el último reactor en funcionamiento de la planta fuera desconectado de la red el 5 de septiembre. La ocupación de znpp ha irritado a la comunidad internacional, provocando preocupación por un desastre nuclear, que se remonta al accidente de Chernobyl en Ucrania en 1986.

A fines de agosto, la Agencia Internacional de Energía Atómica ( oiea ), un organismo de control de la onu , realizó una visita largamente esperada al sitio. Los inspectores que acudieron son héroes y los informes del director general del organismo, Rafael Mariano Grossi, son positivos. Un informe de la oiea del 6 de septiembre declaró que los daños a las áreas de almacenamiento de material radiactivo aparentemente involucran desechos radiactivos de bajo nivel y combustible del reactor no utilizado. Aunque preocupante, este material no sería una amenaza de radiación fuera de la instalación. Aun así, la función operativa del oiea debe ampliarse para mitigar las consecuencias de un evento intencional o no intencional en la znpp .

El complejo nuclear de Zaporizhia es enorme, la mayor instalación de este tipo en Europa. Sus seis reactores suministran casi la mitad de la energía nuclear de Ucrania y una quinta parte de toda su electricidad. En esta etapa es imposible conocer los planes específicos de Rusia, pero la znpp es un activo militar y político estratégico que Rusia puede explotar en su beneficio.

Hay características únicas para cualquier crisis extrema. Sin embargo, algunas pautas comunes serán útiles para los líderes a medida que desarrollan una respuesta personalizada a la adquisición de znpp . Primero, los líderes deben imaginar lo inimaginable. En segundo lugar, las acciones deben implementarse más rápido que la progresión del accidente. En tercer lugar, las organizaciones deben ampliar sus capacidades de respuesta. Por último, los líderes deben encontrar la forma de actuar a pesar de la niebla de la guerra.

Ampliar la función operativa del oiea debería implicar la aplicación de las lecciones aprendidas tras el desastre de la planta nuclear de Fukushima en Japón en 2011. Las autoridades deben adelantarse a cualquier crisis antes de que sea demasiado tarde para actuar. Hemos visto los costos de la demora con nuestras reacciones al covid-19 y Fukushima. Ahora es demasiado tarde para preocuparse por la adquisición hostil de znnp . En cambio, el oiea debe trabajar en imaginar un futuro accidente severo en el sitio. El oiea debe centrarse en la prevención, detección, comunicación y mitigación en znpp . Las posibles amenazas van desde menores hasta catastróficas. Dada la naturaleza robusta del diseño znpp , que es similar al de los reactores occidentales y diferente de los reactores tipo rbmk en Chernobyl, hay pocas posibilidades de un accidente significativo. los reactores vver de diseño soviético más nuevos se apagan si se pierde el agua de refrigeración, a diferencia del RBMK, que acelera la reacción de fisión. Para los reactores vver , no hay grafito para quemar. Tienen una contención robusta (a diferencia del rbmk , el vvertiene cinco pies de hormigón fuertemente armado), y las piscinas de combustible nuclear gastado están ubicadas dentro de la contención. En Fukushima también hubo explosiones; sin embargo, no fueron como las explosiones de Chernóbil. Fueron causados por un subproducto del accidente (hidrógeno) y no ocurrieron en el reactor; Chernóbil fue la explosión de un reactor.

Las amenazas más concebibles en znpp se refieren a la instalación de almacenamiento de barriles secos. Esto se conoce como instalación independiente de almacenamiento de combustible gastado ( isfsi ). Según una presentación de Ucrania al oiea en 2017, 3354 lotes gastados de barras de combustible nuclear, conocidas como ensamblajes, se encontraban en el isfsi de la planta . Dada la naturaleza robusta de los recipientes de almacenamiento, la instalación de almacenamiento de barriles secos no está en sí misma en contención. Por lo tanto, daño severo a uno o más de los isfsilos botes podrían dificultar el acceso a la instalación. Tales daños podrían dar lugar a dificultades para mantener el combustible gastado en la contención y los reactores suficientemente abastecidos con agua de refrigeración. Además, en caso de pérdida de energía eléctrica, los generadores diesel de emergencia podrían operar. Aún así, tendrían que reponerse con combustible diesel durante una pérdida de electricidad a largo plazo. Otra posible amenaza es un error de cálculo militar o un acto hostil intencional para dañar la instalación.

A medida que analizamos los escenarios imaginables, surge un caso para delimitar el área. Lituania se ha ofrecido como miembro del personal de mantenimiento de la paz para dicho plan. La comunidad nuclear internacional debería aceptar una zona de protección de diez millas (16 km) alrededor de las plantas nucleares para un peligro inmediato para la población y 50 millas para peligros de ingestión. Este límite se mantuvo para el accidente de Fukushima. La radiación puede detectarse a mayor distancia, pero no habría peligro a largo plazo.

En la prevención , la diplomacia es de suma importancia. Idealmente, el oiea continuaría desempeñando un papel en la planta. El próximo paso diplomático es llegar a un acuerdo entre Rusia y Ucrania sobre la seguridad de la planta, tal vez similar al acuerdo alcanzado en julio entre los países para permitir que se reanuden las exportaciones de granos. Posiblemente Turquía, que negoció con éxito ese acuerdo, podría repetir su éxito diplomático con un acuerdo nuclear.

Cuando se trata de detección, se necesita instrumentación de detección de radiación remota y local. En Fukushima, las imágenes térmicas satelitales estuvieron disponibles constantemente, ya que se utilizaron drones y aeronaves con sistemas de detección de radiación. El oiea debería prepararse para la vigilancia aérea de la radiación a gran escala. La instrumentación de otras plantas nucleares en el área puede y se usa para proporcionar información sobre la radiación proveniente de znpp . Los datos de las redes privadas de monitoreo de radiación cercanas, como SaveEcoBot y otras, deben hacerse públicos. La ue también tiene un sistema de mapas de radiación en línea que incluye a Ucrania. Todas estas fuentes deben consultarse para aumentar las capacidades de detección.

Una lección del accidente de Fukushima fue que la falta de información alimentó el miedo en todo el mundo. Causó que los líderes tomaran decisiones irracionales que dificultaron el manejo del accidente y ralentizaron la respuesta al mismo. El mundo necesita una fuente de datos confiable. Los métodos de detección mejorados deberían permitir que el oiea comunique continuamente el estado de los reactores y cualquier emisión.

Cuando se trata de mitigación, se debe establecer un "área de preparación" neutral. Con Fukushima, los japoneses usaron uno (llamado J-Village) más allá de la zona de protección de diez millas para almacenar equipos que pudieran rescatar los reactores. Las áreas de preparación proporcionan sistemas de respaldo que pueden transportarse por aire a la escena de un accidente en cualquier lugar. Un área de preparación cerca de znpp debe almacenar arena para transportarla por aire a la plataforma isfis , reduciendo así las emisiones de radiación en caso de que uno o más de los botes resulten dañados. Además, la instalación podría albergar un grupo de operadores de reserva (de un país neutral) para tomar el control operativo si se evacua znpp , algo similar a la fuerza de respuesta rápida utilizada por la industria nuclear francesa.

Aprenderemos lecciones de znpp . Informarán nuestras acciones en caso de que suceda algo similar en otro conflicto, ya que la situación en znpp ha abierto la puerta a una nueva estrategia militar. El oiea debería prepararse para un evento en la instalación. También debe llevar a la comunidad nuclear internacional a prevenir actos dañinos similares en otras plantas de energía nuclear. ■

Charles Casto dirigió los esfuerzos conjuntos del gobierno de los Estados Unidos y la Comisión Reguladora Nuclear ( nrc ) en Japón durante un año después del accidente nuclear de Fukushima en 2011. El Dr. Casto luego se desempeñó como el principal representante nuclear del gobierno de los Estados Unidos. El Dr. Casto se convirtió en Administrador Regional de la nrc , supervisando 23 reactores en ocho estados de América.

Publicado desde septiembre de 1843 para participar en “una severa contienda entre la inteligencia, que avanza, y una ignorancia indigna y tímida que obstruye nuestro progreso”.