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Suceso en la central nuclear de Fukushima

El pasado 11 de Marzo, se dio un terrible terremoto, que produjo un posterior tsunami en Japón. Entre los numerosos daños que produjo en la ciudad y en sus alrededores, cabe destacar los daños producidos en la central nuclear de Fukushima.

Cuando se dio el terremoto, se sabía del peligro que este podía producir sobre las centrales nucleares, así que las cuatro plantas nucleares más cercanas al epicentro del terremoto fueron desactivadas. Gracias a eso, se evito una alta cantidad de fuga radiactiva, pero aun así, la central de Fukushima, quedo en muy mal estado.

En dicha central, 3 de los reactores nucleares se encontraban fuera de servicio por razones de mantenimiento, así que el daño principal solo se produjo en tres de ellas, aunque las otras tres sufrieron algún daño. En todos ellos se encontraron fallos en la refrigeración, causados por el terremoto, pero no solo ocurrió eso, hubo otros sucesos catastróficos que produjeron un escape de radiactividad al exterior.

Sucesos en cada una de los reactores nucleares:

· Reactor 1

A causa de su fallo en la refrigeración se produce una alta presión de vapor radiactivo en las tuberias de esta, así que deciden liberar una pequeña cantidad de vapor para disminuir dicha presión, aunque este pudiera ser radiactivo. Aun así, no se consigue impedir una explosión y una destrucción parcial del techo del reactor. Ante la alta temperatura, el núcleo comienza a fundirse, de manera que se funde solo parcialmente, pues es enfriado por el agua del mar.

· Reactor 2

A causa de los fallos de refrigeración, la temperatura, aumenta. Entonces se intenta regular la temperatura para que no llegue al nivel de fusión con agua del mar. Ante la unión del núcleo con el agua marina, se crea una burbuja de hidrogeno que rompe el techo del reactor parcialmente.
   · Reactor 3

Es uno de los más peligrosos porque su núcleo se trata de plutonio. En el peor de los casos, dicho plutonio podría convertirse en lava radiactiva que traspasara el edificio de hormigón que lo protege y provocara una gran fuga de material radiactivo. Se consigue evitar eso a través de su enfriamiento con agua marina, pero sin conseguir evitar la fusión parcial de ese núcleo. Después, como en los demás, se dio una explosión que tiro abajo parcialmente el tejado del reactor.

   ·  Reactor 4

Se encontraba apagado en el momento del terremoto por razones de mantenimiento, así que en principio no iba a producir problemas, pero no fue así. A causa del exceso de hidrogeno en su interior, se produjo un incendio y una explosión dentro de este reactor.

 

Este era el estado de la central nuclear de Fukushima antes del incidente.

Esta es una imagen de la central nuclear que muestra todos los acontecimientos ya nombrados.

Infraestructuras resistentes a terremotos

La destrucción de un terremoto depende principalmente de:

        -    Duración y frecuencia: Depende de durante cuánto tiempo se propague el terremoto y el numero de temblores que produzca.

-          Suelo y subsuelo de la zona: Depende de las condiciones subterráneas y superficiales en las que se propague, habrá una mayor destrucción.

-           Magnitud del seísmo: Es la energía liberada en un terremoto. Se mide en grados Richter.

-           Profundidad del foco y distancia: Depende de a qué altura se localice el hipocentro del terremoto.

-           Geología y topografía: Factor que se basa en la superficie terrenal en el que se propaga, y su capacidad de destrucción.

Conociendo ya esas condiciones, se crean sistemas para evitar la destrucción total cuando se da un terremoto. Se le llama estructura sismorresistente a la que resiste a los terremotos, como su propio nombre indica. Se compone de diferentes factores.

Partes de una estructura sismorresistente:

-          Refuerzo de la cimentación con hormigón: Se ha comprobado por casos anteriores que el hormigón es más resistente ante terremotos que estructuras metálicas y de hormigón armado.

-          Refuerzo con estructuras auxiliares: A parte de los materiales necesarios en la construcción, es un incremento de seguridad útil para estos casos, cuando la estructura en si necesita ayuda.

-          Refuerzo con elementos tensionados: Aporta rigidez lateral a las estructuras, además de que ocupa poco espacio

-          Reducción del peso del forjado: Reducir el peso sustituyendo materiales de una estructura por otros que puedan hacer la misma función, pero con mayor ligereza.

-          Incremento de apoyos verticales: Tiene una masa considerable en la sección de apoyos verticales, que ayuda a la estabilidad lateral del edificio.

-          Refuerzo con madera contrachapada: Aportan resistencia ante grietas, roturas, encogimiento, torsión y alabeo, siendo colocada al lado de la estructura, pegada a ella.

-          Sustitución de elementos verticales, travesaños y refuerzos: No son fiables ante un terremoto, a causa de su facilidad de desestabilización.

Además, se ha de tener en cuenta su estructura general:

Consiste en amortiguadores que permiten oscilar al edificio que sufre el seísmo, dentro de unos límites. Se coloca bajo el edificio, bajo tierra, de manera que sujete a todo el edificio. Este sistema se compone de:

-          Resortes de acero: Aguantan el peso de la estructura. Ayudan a los amortiguadores a sujetar el peso del edificio, porque ellos solos no podrían.

-          Amortiguadores: Con masa viscosa, amortiguan los temblores. Absorbe la energía producida por el movimiento del terremoto, y evita la ruptura de la edificación o su estabilidad.

La garra de Arquimedes

La garra de Arquimedes (del latin manus ferrea) fue un arma diseñada por Arquimedes. Consiste en un brazo semejante a una grúa equipada con un enorme gancho de metal.
 Esta garra se hizo famosa durante la Segunda Guerra Púnica, entre 213 y 211 a. C., donde consiguió retrasar el asalto de la República romana a Siracusa, obligandoles a modificar su estrategia a causa de las numerosas bajas que esta les causo. Dicha garra actuaba en la parte de la muralla que lindaba el mar de Siracusa, protegiendo este espacio.
La estrategia romana consistía en acercar sus barcos al muro para acceder con sus tropas a las almenas aprovechando la oscuridad de la noche, momento en el cual las garras se desplegaban y entraban en acción. Dejaban caer la garra sobre un barco enemigo, balanceándola y elevando parcialmente su proa por encima del agua, causando a la vez un ingreso de agua por la popa. Esto provocaba una confusión en los tripulantes del barco, y inutilizaba a los ingenieros. Acto seguido, mediante un sistema de polea y cadenas, dejaba caer el barco súbitamente causando una escoración o el hundimiento de este.
Se ha experimentado la viabilidad de la garra, construyendo una versión basándose en los conocimientos y medios antiguos y, efectivamente, es un dispositivo factible.