1. EFECTOS DE CATÁSTROFES
NUCLEARES
INTEGRANTES:
LIZBETH RAMÍREZ FAJARDO
GABRIEL PROAÑO RONQUILLO
MARLON POTES MACIAS
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
PROYECTO DE HERRAMIENTAS DE COLABORACIÓN DIGITAL
DOCENTE: ING. CANDY PROAÑO
2.
3. INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................. 1
CAPITULO I...................................................................................................................................... 1
¿Qué es la Energía nuclear?................................................................................................... 1
Historia de la Energía nuclear................................................................................................. 2
El descubrimiento de la radioactividad............................................................................ 3
El modelo atómico de Rutherford...................................................................................... 3
El descubrimiento de la constante de Planck y la teoría cuántica. .......................... 3
La teoría de la relatividad de Albert Einstein.................................................................. 4
El modelo atómico de Böhr ................................................................................................. 4
El descubrimiento del neutrón ........................................................................................... 5
El descubrimiento de la radioactividad artificial ........................................................... 5
El descubrimiento de la fisión nuclear............................................................................. 5
El Proyecto Manhattan – Inicios de la bomba nuclear................................................. 5
El Tratado de No Proliferación Nuclear............................................................................ 6
CAPITULO II..................................................................................................................................... 8
Funcionamiento de una central de energía nuclear ......................................................... 8
Ventajas e inconvenientes de la energía nuclear .............................................................. 9
Ventajas de la energía nuclear.......................................................................................... 10
Inconvenientes de la energía nuclear............................................................................. 11
Ventajas de la fusión nuclear frente a la fisión nuclear............................................. 12
Aplicaciones de la energía nuclear ..................................................................................... 12
Residuos nucleares................................................................................................................. 13
¿Qué se hace con los residuos de la energía nuclear?............................................. 13
CAPITULO III.................................................................................................................................. 16
Accidentes nucleares.............................................................................................................. 16
Accidente nuclear de Fukushima .................................................................................... 16
Accidente nuclear de Chernobyl...................................................................................... 18
Accidente nuclear de Mayak ............................................................................................. 20
Accidente nuclear de Three Mile Island ......................................................................... 22
4. Accidente de la central nuclear de Vandellós I ............................................................ 23
Accidente de la planta de tratamiento de combustible nuclear de Tokaimura ... 24
CONCLUSIONES........................................................................................................................... 28
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................... 29
IMAGEN 1 PLANTAS NUCLEARES ........................................................................................................ 1
IMAGEN 2 Filósofo griego Demócrito de Abdera................................................................................ 2
IMAGEN 3 Albert Einstein ................................................................................................................... 4
IMAGEN 4 Funcionamiento de la energía nuclear.............................................................................. 8
IMAGEN 5 Generador eléctrico........................................................................................................... 9
IMAGEN 6 Producción de energía nuclear........................................................................................ 10
IMAGEN 7 Incendios en las plantas nucleares.................................................................................. 11
IMAGEN 8 Residuos nucleares .......................................................................................................... 14
IMAGEN 9 Centro de almacenamiento de el Cabril (Córdova) ......................................................... 15
IMAGEN 10 Accidente nuclear en Fukushima................................................................................... 17
IMAGEN 11 Accidente nuclear en Chernobyl.................................................................................... 18
IMAGEN 12 Central nuclear de Three Mile Island............................................................................. 22
IMAGEN 13 Central nuclear de Vandellós I....................................................................................... 24
IMAGEN 14 Planta nuclear de Tokaimura......................................................................................... 27
5.
6. INTRODUCCIÓN
as amenazas naturales, al igual que los recursos naturales, forman parte de
nuestros sistemas naturales pero pueden ser considerados como recursos
negativos. Los eventos naturales forman parte de los "problemas del medio
ambiente" que tanto atraen la atención pública, alteran los ecosistemas e
intensifican su degradación, reflejan el daño causado por el ser humano a su medio
ambiente y pueden afectar a grandes grupos humanos.
Aunque la mayoría de las publicaciones sobre desastres naturales contienen una
crónica de muertes y destrucción, casi nunca incluyen un relato similar sobre los
daños evitados. Sin embargo, los efectos de los desastres naturales pueden ser
reducidos en gran parte si se toman precauciones para reducir la vulnerabilidad. Los
países industrializados han logrado progresos en la reducción del impacto de
huracanes, inundaciones, terremotos, erupciones volcánicas y derrumbes. Por
ejemplo, el huracán Gilberto, el más potente registrado en el hemisferio occidental,
causó un total de 316 fatalidades, mientras que huracanes de mucha menor
potencia causaron miles de fatalidades en décadas anteriores en este siglo. Está
marcada diferencia se debe a la aplicación de una serie de medidas de mitigación
tales como zonificación restrictiva, mejoramiento de estructuras e instalación de
sistemas de predicción, monitoreo, alarma y evacuación. Los países en América
Latina y en el Caribe han reducido el número de fatalidades ante algunos desastres,
principalmente debido a las actividades de preparación y respuesta a los mismos.
Hoy en día cuentan con la posibilidad de reducir sus pérdidas económicas utilizando
medidas de mitigación en el contexto de desarrollo.
Los desastres naturales generan una gran demanda de capital para reemplazar lo
que ha sido destruido y dañado. Las personas que trabajan en el campo de
desarrollo deberían interesarse en este asunto ya que representa, dentro de todos
los aspectos de medio ambiente, la situación más manejable: los riesgos pueden
ser identificados rápidamente, se dispone de medidas de mitigación y los beneficios
al reducir la vulnerabilidad son altos en comparación a los costos.
L
7.
8. CAPITULO I HCD
1
CAPITULO I
¿Qué es la Energía nuclear?
La energía nuclear es la energía en el núcleo de un átomo. Los átomos son las
partículas más pequeñas en que se puede dividir un material. En el núcleo de cada
átomo hay dos tipos de partículas (neutrones y protones) que se mantienen unidas.
La energía nuclear es la energía que mantiene unidos neutrones y protones.
La energía nuclear se puede utilizar para producir electricidad. Pero primero la
energía debe ser liberada. Ésta energía se puede obtener de dos formas: fusión
nuclear y fisión nuclear. En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los átomos
se combinan o se fusionan entre sí para formar un átomo más grande. Así es como
el Sol produce energía. En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar
átomos más pequeños, liberando energía. Las centrales nucleares utilizan la fisión
nuclear para producir electricidad.
Cuando se produce una de estas dos reacciones físicas (la fisión nuclear o la fusión
nuclear) los átomos experimentan una ligera pérdida de masa. Esta masa que se
pierde se convierte en una gran cantidad de energía calorífica como descubrió el
Albert Einstein con su famosa ecuación E=mc2.
Aunque la producción de energía eléctrica es la utilidad más habitual que se le da a
la energía nuclear, también se puede aplicar en muchos otros sectores, como en
aplicaciones médicas, medioambientales o bélicas.1
IMAGEN 1 PLANTAS NUCLEARES
1
Más información disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_nuclear
CAPITULO
II
9. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLERAES HCD
2
Historia de la Energía nuclear
El filósofo griego Demócrito de Abdera fue el primero en dar una definición de
átomo: la parte más pequeña constituyente de la materia. Esto fue en el siglo V a.
de C. Átomo proviene del griego y significa “no-divisible”. Aunque más tarde
aparecería el concepto de fisión nuclear que precisamente se trata de obtener
energía dividiendo átomos.
IMAGEN 2 Filósofo griego Demócrito de Abdera
Más tarde, en 1803, el químico británico John Dalton afirmaba en su libro A New
System of Chemical Philosophy que los elementos se formaban a partir de
determinadas combinaciones de átomos y que todos los átomos de un mismo
elemento eran idénticos. Es decir, que todos los átomos del hierro o del uranio son
idénticos.
A partir de aquí el trabajo de los científicos se centraba en identificar todos los
elementos y clasificarlos. El primero en proponer una ordenación fue el químico
inglés Newlands. Una propuesta que otros científicos como Lothar Meyer, Dimitri
Mendeleiev o Moseley se encargaron de estudiar y modificar hasta obtener la Tabla
Periódica actual.
En 1897, J. J. Thompson anunció el descubrimiento de una partícula cargada
negativamente a la que llamó electrón. Fue capaz de deducir también la relación
entre la carga de una partícula (e) y su masa (m). Los electrones son elementos que
cargados negativamente que van orbitando alrededor de un núcleo como si se
tratara de planetas orbitando alrededor del Sol. El conjunto de núcleo y electrones
forman el átomo como descubrirá más adelante Rutherford.
10. CAPITULO I HCD
3
El descubrimiento de la radioactividad
En 1896, el físico francés Antoine-Henri Becquerel comprobó que determinadas
sustancias, como las sales de uranio, producían radiaciones penetrantes de origen
desconocido. Este fenómeno fue conocido como radioactividad.
El científico francés estaba trabajando en su laboratorio y dejó descuidadamente
unas sales de uranio junto a unas placas fotográficas que aparecieron
posteriormente veladas, a pesar de estar protegidas de la luz solar. Después de
investigarlo se dio cuenta que el causante fueron las placas era el uranio. Gracias
a su descubrimiento Becquerel se convirtió en el “padre de la energía nuclear”.
En la misma época, el matrimonio francés formado por Pierre y Marie Curie
dedujeron con sus investigaciones la existencia de otro elemento de actividad más
elevada que el uranio, que en honor a su patria fue llamado polonio. También fueron
los descubridores de un segundo elemento al que denominaron radio.
Estos tres elementos, por sus características, tomaran una gran importancia en el
desarrollo de la energía nuclear. Actualmente, el combustible de prácticamente
todas las centrales nucleares de producción de energía eléctrica utiliza el uranio
como combustible.
Posteriormente, como resultado de las investigaciones de Rutherford y Soddy, se
demostraría que el uranio y otros elementos pesados, emitían tres tipos de
radiaciones: alfa, beta y gamma. Las dos primeras estaban constituidas por
partículas cargadas, comprobándose que las partículas alfa eran núcleos de átomos
de helio y las partículas beta eran electrones. Además, se comprobó que las
radiaciones gamma eran de naturaleza electromagnética.
El modelo atómico de Rutherford
El descubrimiento de la naturaleza de las radiaciones permitió a Rutherford estudiar
la estructura de la materia. Con sus experimentos pudo deducir que el átomo estaba
constituido por una zona central positiva donde se concentraba toda la masa y que
los electrones giraban en órbitas alrededor del núcleo, como si fuera un pequeño
sistema solar. Esto significaba que el átomo no era macizo como se creía hasta
entonces.
El descubrimiento de la constante de Planck y la teoría cuántica.
En 1900, el físico alemán Max Planck formuló que la energía es emitida en
pequeñas unidades individuales conocidas como quantos. Descubrió una constante
de carácter universal conocida como la constante de Planck, representada como
h2.
11. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLERAES HCD
4
La ley de Planck establece que la energía de cada quanto es igual a la frecuencia
de la radiación electromagnética multiplicada por dicha constante universal.
Los descubrimientos de Planck representaron el nacimiento de un nuevo campo
para la física, conocido como mecánica cuántica y proporcionaron las bases para la
investigación en campos como el de la energía nuclear.
La teoría de la relatividad de Albert Einstein
Se considera Albert Einstein como el científico más bien considerado de la historia
del siglo XX. Su conocida ecuación E=mc2 formulada resultó ser revolucionaria para
los posteriores estudios de física nuclear, aunque en aquellos tiempos no se
disponía de medios para demostrarla experimentalmente. Así, E representa la
energía y m la masa, ambas interrelacionadas a través de la velocidad de la luz c.
Esta ecuación relacionaba las conversiones másicas de energía, de forma que se
podía afirmar, que ambas entidades son distintas manifestaciones de una misma
cosa.
IMAGEN 3 Albert Einstein
El modelo atómico de Böhr
El físico danés Niels Böhr desarrolló en 1913 una hipótesis, según la cual los
electrones estaban distribuidos en capas definidas, o niveles cuánticos, a cierta
distancia del núcleo, constituyendo la configuración electrónica de los distintos
elementos.
Para el físico danés, los electrones giraban en órbitas estacionarias desde las que
no se emitía ninguna radiación, enterrándose así el viejo concepto del átomo como
algo indivisible, inerte y simple, y apareciendo la hipótesis de una estructura
compleja que daría posteriormente complicadas manifestaciones energéticas.
12. CAPITULO I HCD
5
El descubrimiento del neutrón
El descubrimiento del neutrón fue realizado por James Chadwick en 1932. Chadwick
“midió” la masa de la nueva partícula deduciendo que era similar a la del protón pero
con carga eléctricamente neutra. Así, se observó que el núcleo atómico estaba
compuesto por neutrones y protones, siendo el número de protones igual al de
electrones.
Con su descubrimiento, Chadwick consiguió un “proyectil” de características ideales
para provocar reacciones nucleares.
El descubrimiento de la radioactividad artificial
El matrimonio formado por Frédèric Joliot e Irene Curie fueron los descubridores de
la radioactividad artificial.
Las conclusiones a las que llegó el matrimonio Joliot-Curie, se basaban en la idea
de que la radioactividad, hasta entonces de carácter natural, podía ser producida
por el hombre, construyendo elementos radiactivos mediante el bombardeo con
partículas alfa de algunos elementos químicos.
El descubrimiento de la fisión nuclear
A finales de 1938, en los umbrales de la Segunda Guerra Mundial, un equipo de
investigadores alemanes en el Kaiser Wilhem Institut de Berlín, integrado por Otto
Hahn, Fritz Strassmann, Lisa Meitner y Otto Frisch, interpretó el fenómeno de la
fisión nuclear, a través de la identificación del elemento bario como consecuencia
de la escisión del núcleo de uranio.
Los primeros estudios sobre la fisión nuclear fueron llevados a cabo por Otto Hahn
y Lise Meitner, basándose en los resultados obtenidos por el matrimonio Joliot-
Curie, que mediante análisis muy cuidadosos, encontraron un elemento de número
atómico intermedio en una muestra de uranio bombardeado con neutrones.
Lise Meitner y Otto Frisch pudieron deducir que al bombardear el uranio con
neutrones el uranio, éste capturaba un neutrón y se escindía en dos fragmentos,
emitiendo de una gran cantidad de energía. Se había descubierto la fisión nuclear.
El Proyecto Manhattan – Inicios de la bomba nuclear
En 1939, en los inicios de la Segunda Guerra Mundial, Albert Einstein recomienda
al presidente de los Estados Unidos, F. D. Roosevelt, el desarrollo de la bomba
atómica. Einstein explicaba que gracias a los trabajos de investigación llevados a
cabo por Enrico Fermi y Leo Szilard, en los Estados Unidos, y por Frédéric Joliot y
su esposa Irene Joliot-Curie, en Francia, era casi seguro que muy pronto fuera
posible desencadenar una reacción nuclear en cadena que permitiera liberar unas
13. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLERAES HCD
6
grandes cantidades de energía. Este procedimiento permitiría también la
construcción de una nueva clase de bombas.
Einstein mencionaba también la escasez de reservas de uranio de los Estados
Unidos y que las minas de este mineral se encontraban en la antigua
Checoslovaquia y en el Congo Belga. Propuso la colaboración entre científicos y la
industria para desarrollar lo más pronto posible la mencionada bomba.
Además, informó que Alemania había suspendido la venta de uranio de las minas
checas, de las que el Reich se había hecho cargo, lo que podría significar que los
científicos del Instituto Kaiser Wilhelm, podrían estar llevando a cabo experimentos
de fisión nuclear también.
El miedo de Albert Einstein a la guerra nuclear era consecuencia de su profundo
conocimiento de los avances de la investigación en este campo. Tuvo que emigrar
a Estados Unidos en 1933, desde Alemania, al comienzo de la persecución de los
judíos.
El Tratado de No Proliferación Nuclear
Tras el fin de la II Guerra Mundial, Norteamérica ostentaba la supremacía bélica
debido a su considerable potencial atómico. La complejidad existente en torno a las
cuestiones bélicas y civiles de la energía nuclear, exigía el establecimiento de una
articulación legal para las aplicaciones civiles en el país, y una regulación
internacional a todos los niveles.
Aunque tuvieron lugar varias reuniones de carácter internacional, los Estados
Unidos se resistían a perder su protagonismo, y así lo hizo saber el Presidente
Truman al declarar: “Debemos constituirnos en guardianes de esta nueva fuerza, a
fin de impedir su empleo nefasto, y de dirigirla para el bien de la Humanidad”.
En 1946, se presentó en las Naciones Unidas el plan norteamericano, que consistía
en una liberación gradual de los secretos, fábricas y bombas nucleares, cediendo
todo ello al organismo, a cambio de un control e inspección internacional.
Este control no fue bien recibido por la antigua Unión Soviética, cuyo representante,
Andrei Gromiko, presentó una contrapropuesta en la que se prohibía la construcción
de armas atómicas y se exigía la eliminación de las existentes a corto plazo.
Después de varios años de negociaciones, este primer plan de no proliferación
nuclear fue un fracaso.
En junio de 1947, nacía el Plan Marshall como una iniciativa de ayuda económica
dentro de la política estadounidense de contención del control soviético, al que se
vieron sometidos los Estados de Europa Central y Oriental, detrás de lo que se
denominó “telón de acero”. Este plan fue el disparador histórico de la Guerra Fría
14. CAPITULO I HCD
7
en la que se sucedieron una serie de enfrentamientos entre estas dos
superpotencias.
En 1967, el OIEA organizó un grupo de análisis de todos aquellos problemas
técnicos que pudiera contener un Tratado de No Proliferación Nuclear, que entraría
en vigor en 1972.
Los países firmantes acordaron no transferir armas nucleares ni colaborar para su
fabricación, y se comprometieron a establecer las salvaguardias necesarias para su
cumplimiento.
Los sistemas de salvaguardias, a nivel mundial, fueron los siguientes:
Tratado del Antártico: firmado en Washington por 37 países, en el que se
prohibía el uso de este territorio para realizar explosiones nucleares y/o
eliminación de residuos radiactivos.
Tratado de Prohibición de Pruebas de Armas Nucleares en la atmósfera
y en el espacio exterior y en submarinos: firmado en Moscú, en 1963,
actuando como depositarios Estados Unidos, la antigua URSS y Reino
Unido.
Tratado de “Principios que gobiernan las actividades de los Estados en
la exploración del espacio exterior”: incluye la Luna y otros cuerpos
celestes, y fue firmado en octubre de 1967, actuando como depositarios
Estados Unidos, la antigua URSS y Reino Unido, comprometiéndose a no
poner en órbita terrestre o en el espacio exterior objetos con armas
nucleares.
Tratado de Prohibición de Armas Nucleares en Latinoamérica: firmado
en México en 1967.
Tratado de No Proliferación Nuclear: en vigor desde 1972 y prolongado en
1995 con Reino Unido, Estados Unidos y la antigua URSS como depositarios.
15. CAPITULO II HCD
8
CAPITULO II
Funcionamiento de una central de energía nuclear
El principal uso que se le da
actualmente a la energía nuclear
es el de la generación de energía
eléctrica. Las centrales nucleares
son las instalaciones encargadas
de este proceso.
Prácticamente todas las centrales
nucleares en producción utilizan
la fisión nuclear ya que la fusión
nuclear actualmente es inviable a
pesar de estar en proceso de
desarrollo.
El funcionamiento de una central
nuclear es idéntico al de una
central térmica que funcione con
carbón, petróleo o gas excepto en
la forma de proporcionar calor al
agua para convertirla en vapor.
En el caso de los reactores
nucleares este calor se obtiene
mediante las reacciones de fisión
de los átomos del combustible.
A nivel mundial el 90% de los
reactores de potencia, es decir,
los reactores destinados a la
producción de energía
eléctrica son reactores de agua
ligera (en las versiones de agua a
presión o de agua en ebullición).
De modo que explicaremos más
extensamente el funcionamiento
de este tipo de reactor.
IMAGEN 4 Funcionamiento de la energía nuclear
El principio básico del funcionamiento de una central nuclear se basa en
la obtención de energía calorífica mediante la fisión nuclear del núcleo de
los átomos del combustible. Con esta energía calorífica, que tenemos en
forma de vapor de agua, la convertiremos en energía mecánica en una
turbina y, finalmente, convertiremos la energía mecánica en energía
eléctrica mediante un generador.
16. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
9
El reactor nuclear es el encargado de provocar y controlar estas fisiones
atómicas que generarán una gran cantidad de calor. Con este calor se
calienta agua para convertirla en vapor a alta presión y temperatura.
El agua transformada en vapor sale del edificio de contención debido a la
alta presión a que está sometido hasta llegar a la turbina y hacerla girar.
En este momento parte de la energía calorífica del vapor se transforma
en energía cinética. Esta turbina está conectada a un generador eléctrico
mediante el cual se transformará la energía cinética en energía eléctrica.
IMAGEN 5 Generador eléctrico
Por otra parte, el vapor de agua que salió de la turbina, aunque ha
perdido energía calorífica sigue estando en estado gas y muy caliente.
Para reutilizar esta agua hay refrigerarla antes de volverla a introducir en
el circuito. Para ello, una vez ha salido de la turbina, el vapor entra en un
tanque (depósito de condensación) donde este se enfría al estar en
contacto con las tuberías de agua fría. El vapor de agua se vuelve líquido
y mediante una bomba se redirige nuevamente al reactor nuclear para
volver a repetir el ciclo.
Por este motivo las centrales nucleares siempre están instaladas cerca
de una fuente abundante de agua fría (mar, río, lago), para aprovechar
esta agua en el depósito de condensación. La columna de humo blanco
que se puede ver saliendo de determinadas centrales es el vapor de agua
que se provoca cuando se este intercambio de calor.
Ventajas e inconvenientes de la energía nuclear
En este apartado analizamos las ventajas e inconvenientes de la energía
nuclear. Aunque en la mayoría de las organizaciones relacionadas con la
energía nuclear ya están posicionadas a favor o en contra el uso de la
energía nuclear, en esta web procuramos hacer un análisis objetivo, dar
la máxima información y que sea el visitante quien saque sus propias
conclusiones.
17. CAPITULO II HCD
10
Ventajas de la energía nuclear
Generar energía eléctrica mediante la energía nuclear supone un
importante ahorro de emisiones de gases contaminantes (CO2 y otros)
que serían generados si esta energía fuese generada a partir de la quema
de combustibles fósiles.
Actualmente se consumen más combustibles fósiles de los que se
producen de modo que en un futuro no muy lejano estos recursos se
agotarían o el precio subiría tanto que serían inaccesibles para la mayoría
de la población.
Otra ventaja está en la cantidad de combustible necesario; con poca
cantidad de combustible se obtienen grandes cantidades de energía. Esto
supone un ahorro en materia prima pero también en transportes,
extracción y manipulación del combustible nuclear. El coste del
combustible supone el 20% del coste de la energía generada.
IMAGEN 6 Producción de energía nuclear
La producción de energía eléctrica es continua. Una central nuclear está
generando energía eléctrica durante prácticamente un 90% de las horas
del año. Esto reduce la volatilidad en los precios que hay en otros
combustibles como el petróleo. El hecho que sea continua también
favorece a la planificación eléctrica ya que no se tiene tanta dependencia
de aspectos naturales. Con esto se solventa el gran inconveniente de las
energías renovables en que las horas de sol o de viento no siempre
coinciden con las horas de más demanda energética.
Al ser una alternativa a los combustibles fósiles no se necesita consumir
tanta cantidad de combustibles como el carbón o el petróleo, de forma
que en consecuencia se reduce el problema del calentamiento global, el
cual, se cree que tiene una influencia más que importante con el cambio
climático del planeta. Al reducir el consumo de combustibles fósiles
también mejoraría la calidad del aire que respiramos con lo que ello
implicaría en el descenso de enfermedades y calidad de vida.
18. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
11
Inconvenientes de la energía nuclear
Una de las ventajas comentadas anteriormente y los organismos a favor
de la energía nuclear utilizan asiduamente es la reducción del consumo
de los combustibles fósiles y, por lo tanto, la reducción del calentamiento
global. Ésta es una verdad a medias. Si bien es cierto, hoy en día sólo se
usa la energía nuclear para generar energía eléctrica. Sí que se reduciría
el consumo de los combustibles fósiles, pero sólo de los que se consumen
para generar energía eléctrica. La gran parte de consumo de combustibles
fósiles proviene del transporte por carretera, de su uso en los motores
térmicos (automóviles de gasoil, gasolina… etc.). El uso de la energía
nuclear para convertirla en energía mecánica es muy bajo.
IMAGEN 7 Incendios en las plantas nucleares
El principal inconveniente y lo que la hace más peligrosa es que seguridad
en su uso recae sobre la responsabilidad de las personas. Aunque hay
muchos sistemas de seguridad automatizados en las centrales nucleares,
las personas pueden tomar decisiones equivocadas o irresponsables. Una
sucesión de decisiones equivocadas provocó el peor accidente nuclear en
Chernobyl. Una vez se ha producido un accidente, la forma en cómo se
gestiona también depende de las decisiones que toman las personas que
están en el cargo. En este caso el ejemplo lo tenemos con el accidente
nuclear de Fukushima en que se cuestionó la gestión del accidente.
Probablemente el inconveniente más alarmante sea el uso que se le
puede dar a la energía nuclear en la industria militar. Curiosamente, la
energía nuclear debutó ante el mundo en forma de dos bombas lanzadas
sobre Japón al fin de la Segunda Guerra Mundial.
A nivel civil, un gran inconveniente es la generación de residuos
nucleares y la dificultad para gestionarlos ya que tardan muchísimos años
en perder su radioactividad y peligrosidad.
19. CAPITULO II HCD
12
Los reactores nucleares, una vez construidos, tienen fecha de caducidad.
Pasada esta fecha deben desmantelarse, de modo que en los principales
países de producción de energía nuclear para mantener constante el
número de reactores operativos deberían construirse aproximadamente
80 nuevos reactores nucleares en los próximos diez años.
Debido precisamente a que las centrales nucleares tienen una vida
limitada. La inversión para la construcción de una planta nuclear es muy
elevada y hay que recuperarla en muy poco tiempo, de modo que esto
hace subir el coste de la energía eléctrica generada. En otras palabras,
la energía generada es barata comparada con los costes del combustible,
pero el tener que amortizar la construcción de la planta nuclear la
encarece sensiblemente.
Las centrales nucleares son objetivo para las organizaciones terroristas.
Genera dependencia del exterior. Pocos países disponen de minas
de uranio y no todos los países disponen de tecnología nuclear, por lo
que tienen que contratar ambas cosas en el extranjero.
Los reactores nucleares actuales funcionan mediante reacciones
nucleares por fisión. Estas reacciones se producen en cadena de modo
que si los sistemas de control fallasen cada vez se producirían más y más
reacciones hasta provocar una explosión radiactiva que sería
prácticamente imposible de contener.
Ventajas de la fusión nuclear frente a la fisión nuclear
Actualmente la generación de energía eléctrica en los reactores nucleares
se realiza mediante reacciones de fisión nuclear. La fusión nuclear, por el
momento, no es aplicable para generar energía eléctrica. Está en vía de
desarrollo, pero si la fusión nuclear fuera practicable, ofrecería las
grandes ventajas respecto a la fisión nuclear:
Obtendríamos una fuente de combustible prácticamente inagotable.
Evitaríamos accidentes en el reactor por las reacciones en cadena que
se producen en las fisiones.
Los residuos generados son mucho menos radiactivos.
Por otra parte, la energía nuclear de fusión es inviable debido a la
dificultad para calentar el gas a temperaturas tan altas y para mantener
un número suficiente de núcleos durante un tiempo suficiente para
obtener una energía liberada superior a la necesaria para calentar y
retener el gas resulta altamente costoso.
Aplicaciones de la energía nuclear
Aunque la energía nuclear se utiliza principalmente para la producción de
energía eléctrica en las centrales nucleares ésta no es la única utilidad
de la energía nuclear.
20. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
13
Este tipo de energía aparece en muchos otros aspectos de nuestra vida
cotidiana y en el campo científico.
La energía nuclear tiene otras aplicaciones en diversos campos:
Aplicaciones industriales: con fines de análisis y control de procesos.
Aplicaciones médicas: en diagnóstico y terapia de enfermedades.
Aplicaciones agroalimentarias: en la producción de nuevas especies,
tratamientos de conservación de los alimentos, lucha contra las plagas
de insectos y preparación de vacunas.
Aplicaciones medioambientales: en la determinación de cantidades
significativas de sustancias contaminantes en el entorno natural.
Otras aplicaciones: como la datación, que emplea las propiedades de
fijación del carbono-14 a los huesos, maderas o residuos orgánicos,
determinando su edad cronológica, y los usos en Geofísica y
Geoquímica, que aprovechan la existencia de materiales radiactivos
naturales para la fijación de las fechas de los depósitos de rocas, carbón
o petróleo.
Residuos nucleares
Uno de los principales problemas del uso de la energía nuclear es
la gestión de los residuos nucleares ya que son muy peligrosos y difíciles
de eliminar.
¿Qué se hace con los residuos de la energía nuclear?
Los residuos nucleares son uno de los principales problemas relacionados
la energía nuclear. Si estos residuos no se tratan debidamente, resultan
altamente peligrosos para la población y el medio ambiente.
Los residuos radiactivos se pueden clasificar según sus características
físicas y químicas y por su actividad.
Clasificándolos por su actividad tenemos:
Residuos nucleares de alta actividad, compuestos por los elementos del
combustible ganado.
Residuos nucleares de media actividad, son radio nucleídos producidos
en el proceso de fisión nuclear.
Residuos nucleares de baja actividad, básicamente se trata de las
herramientas, ropas y material diverso utilizado para el mantenimiento de
una central de energía nuclear.
La Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) es la empresa
que se encarga en España de la gestión de residuos nucleares (provengan
21. CAPITULO II HCD
14
de centrales nucleares o de otras instalaciones radiactivas como
hospitales y centros de investigación relacionados con la energía
nuclear). La gestión de dichos residuos nucleares está definida en el Plan
General de Residuos aprobado por el Parlamento.
Los protocolos para el tratamiento de los residuos nucleares dependen de
su nivel de actividad radiactiva:
Residuos nucleares de media y baja actividad
Los residuos nucleares de media actividad se generan por radio nucleídos
liberados en el proceso de fisión (el que actualmente se utiliza en las
centrales de energía nuclear) en cantidades pequeñas, muy inferiores a
las consideradas peligrosas para la seguridad y la protección de las
personas.
Con un tratamiento se separan los elementos radioactivos que contienen
en estos subproductos y los residuos resultantes se depositan en bidones
de acero solidificándolos con alquitrán, resinas o cemento.
Los residuos nucleares de baja actividad radiactiva (ropas, herramientas,
etc) se prensan y se mezclan con hormigón formando un bloque sólido. Al
igual que en el caso anterior éstos también se introducen en bidones de
acero.
IMAGEN 8 Residuos nucleares
En España, los bidones se trasladan al Centro de Almacenamiento de El
Cabril (Córdoba), que ENRESA se encarga de gestionar. Además de
depositarse todos los residuos nucleares de todas las centrales nucleares
españolas, también se depositan los residuos nucleares generados por la
medicina, la investigación, la industria y otros campos que también
trabajan con energía nuclear.
22. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
15
IMAGEN 9 Centro de almacenamiento de el Cabril (Córdova)
Todos los almacenamientos de residuos nucleares, en la actualidad, están
vigilados y controlados rigurosamente.
Residuos nucleares de alta actividad
Una vez se ha gastado el combustible en una central de energía
nuclear, se extrae del reactor para almacenarse temporalmente en una
piscina de agua construida de hormigón y paredes de acero inoxidable
dentro de la central para crear una barrera a las radiaciones y evitar
escapes.
Si bien es cierto que estas piscinas pueden ampliarse mediante una
operación llamada “reracking”, los últimos Planes Generales de Residuos
prevén la construcción de almacenes temporales en seco dentro de la
propia central nuclear. Éste sería un complemento a las piscinas en el
paso intermedio hasta definir una localización definitiva.
La investigación sobre almacenamientos definitivos se desarrolla en
numerosos países, algunos de los cuales, como Finlandia y EE.UU., han
dado pasos muy importantes para su construcción y puesta en servicio.
Una de las soluciones que más se aceptan entre expertos es
el Almacenamiento Geológico Profundo (AGP), generalmente en minas
excavadas en formaciones geológicas estables.
Actualmente ENRESA trabaja para localizar, construir y gestionar un
Almacén Temporal Centralizado donde guardar, de manera provisional y
segura, los residuos nucleares de alta actividad que actualmente se
guardan en las centrales nucleares españolas. Este almacenamiento
permitirá ganar tiempo para buscar una ubicación adecuada para
el AGP permitiendo la continuidad de las instalaciones nucleares y el
almacenamiento seguro de los residuos de alta actividad.
23. CAPITULO III HCD
16
CAPITULO III
Accidentes nucleares
En la energía nuclear nos referimos a accidente nuclear a aquellos
sucesos que emiten un determinado nivel de radiación susceptible de
perjudicar a la salud pública.
Los accidentes nucleares se clasifican entre accidentes e incidentes
nucleares según la gravedad. Y se incluyen tanto los accidentes nucleares
como los accidentes radiactivos. Para entendernos, un accidente nuclear
podría ser la avería en un reactor de una central nuclear y un accidente
por radiación podría ser el vertido de una fuente de radiación a un río.
A pesar de los accidentes nucleares más conocidos se han producido en
centrales nucleares también pueden suceder en otros centros en los que
se trabaje con energía nuclear, como hospitales o laboratorios de
investigación.
Para determinar la gravedad de un accidente se ha definido una Escala
Internacional de Accidentes Nucleares (más conocida por sus siglas en
inglés INES).
Debido el secretismo de los gobiernos y las empresas propietarias de las
centrales nucleares es difícil determinar la gravedad o la extensión y
repercusiones que un determinado accidente nuclear puede suponer. 2
Accidente nuclear de Fukushima
El día 11 de marzo de 2011 se produjo en Fukushima uno de los
accidentes nucleares más graves de la historia después del accidente
nuclear de Chernobyl.
2
Más información disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Accidente_nuclear
24. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
17
IMAGEN 10 Accidente nuclear en Fukushima
Un terremoto de 8,9 grados cerca de la costa noroeste de Japón y un
posterior tsunami afectó gravemente la central nuclear de Fukushima
Dahiichi, en la costa noreste de Japón.
En el momento del accidente nuclear la central de Fukushima disponía de
6 reactores. Los reactores 1, 2 y 3 estaban operando mientras que los
reactores nucleares 4, 5 y 6 estaban parados por motivos de
mantenimiento.
Después del terremoto los reactores de Fukushima que todavía estaban
funcionando se pararon automáticamente. Para enfriar los reactores, en
este tipo de centrales nucleares, se necesita energía eléctrica,
generalmente de la red, pero a causa del terremoto la red eléctrica no
funcionaba. Empezaron a funcionar los motores diésel para generar esta
electricidad pero también se estropearon a las 15:41 cuando llegó el
tsunami. En este momento empiezan los problemas de refrigeración del
núcleo del reactor con el riesgo de fusión del núcleo. Más adelante se
confirmaría la fusión del núcleo de los reactores 1, 2 y 3.
La central nuclear sufrió a partir del día siguiente al terremoto varias
explosiones. En el reactor 4 se declararon múltiples incendios. Además,
en algunas plantas el combustible gastado almacenado en las piscinas de
combustible gastado, que todavía emite grandes calor se empezó a
sobrecalentar a debido a que se estaba evaporando el agua de dichas
piscinas reduciendo así su nivel de agua.
El miedo a filtraciones de radiación llevó a las autoridades de Japón a
evacuar primero a un radio de veinte kilómetros alrededor de la planta.
Posteriormente este rado se fue ampliando gradualmente hasta 40km. Los
trabajadores de la planta sufrieron exposición a radiación en varias
ocasiones y fueron evacuados temporalmente en distintos momentos.
25. CAPITULO III HCD
18
El accidente fue considerado inicialmente de nivel 4 en Escala
Internacional de Eventos Nucleares (escala INES, por sus siglas en
inglés). Aunque en los días siguientes la situación se agravó y el
accidente nuclear acabó alcanzando el nivel 7, el mismo que el accidente
de la central nuclear de Chernobyl.
Accidente nuclear de Chernobyl
El accidente nuclear de Chernobyl (Ucrania) ocurrió durante la noche del
25 al 26 de abril de 1986 en el cuarto reactor de la planta.
El 25 de abril, a la una de la madrugada, los ingenieros iniciaron la entrada
de las barras de regulación en el núcleo del reactor, refrigerado por agua
y moderado por grafito (que pertenece al tipo que los soviéticos llaman
RMBK-1000), para llevar a cabo una prueba planeada con anterioridad,
bajo la dirección de las oficinas centrales de Moscú. La potencia térmica
en este caso desciende normalmente de 3.200 a 1.600 MW.
IMAGEN 11 Accidente nuclear en Chernobyl
Hacia las 23 horas se habían ajustado los monitores a los niveles más
bajos de potencia. Pero el operador se olvidó de reprogramar el
ordenador para que se mantuviera la potencia entre 700 MW y 1.000 MW
térmicos. Por este motivo, la potencia descendió al nivel, muy peligroso,
de 30 MW.
La mayoría de las barras de control fueron extraídas con el fin de
aumentar de nuevo la potencia. Sin embargo, en las barras ya se había
26. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
19
formado un producto de desintegración, el xenón, que “envenenó” la
reacción. En contra de lo que prescriben las normas de seguridad, en una
medida irreflexiva, se extrajeron todas las barras de control.
El día 26 de abril, a la una y tres minutos, esta combinación poco usual
de baja potencia y flujo de neutrones intenso, provocó la intervención
manual del operador, desconectando las señales de alarma. A la una y 22
minutos, el ordenador indicó un exceso de radioactividad, pero los
operadores decidieron finalizar el experimento, desconectando la última
señal de alarma en el instante en el que el dispositivo de seguridad se
disponía a desconectar el reactor.
Dado que los sistemas de seguridad de la planta quedaron inutilizados y
se habían extraído todas las barras de control, el reactor de la central
quedó en condiciones de operación inestable y extremadamente insegura.
En ese momento, tuvo lugar un transitorio que ocasionó un brusco
incremento de potencia. El combustible se desintegró y salió de las
vainas, entrando en contacto con el agua empleada para refrigerar el
núcleo del reactor. A la una y 23 minutos, se produjo una gran explosión,
y unos segundos más tarde, una segunda explosión hizo volar por los
aires la losa del reactor y las paredes de hormigón de la sala del reactor,
lanzando fragmentos de grafito y combustible nuclear fuera de la central,
ascendiendo el polvo radiactivo por la atmósfera.
Se estima que la cantidad de material radiactivo liberado fue 200 veces
superior al de las explosiones de Hiroshima y Nagasaki.
El accidente nuclear fue clasificado como nivel 7 (“accidente nuclear
grave”) en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares (Escala
INES) del OIEA, es decir, el accidente de peores consecuencias
ambientales, y que sirve como referencia para proyectar y controlar los
dispositivos y sistemas de protección de las instalaciones nucleares.
Aunque el accidente tuvo lugar por un claro error humano, hay que tener
en cuenta los factores sociales y políticos de la Unión Soviética en aquel
momento. La falta de una estructura social democrática implicaba una
ausencia de control de la sociedad sobre la operación de las centrales
nucleares y de una “cultura de seguridad”. Posiblemente, el temor de los
operadores a no cumplir las instrucciones recibidas desde Moscú, les
llevó a desmontar los sistemas de seguridad esenciales para el control
del reactor.
Tampoco existía ningún Órgano Regulador de la Seguridad Nuclear que
llevase a cabo con autoridad propia e independencia la inspección y
evaluación de la seguridad de las instalaciones nucleares.
En cuanto a los aspectos técnicos de seguridad del reactor, hay que tener
en cuenta que en los reactores RMBK no existe ningún sistema de
confinamiento que cubra el circuito primario y tampoco hay edificio de
27. CAPITULO III HCD
20
contención capaz de retener los productos de fisión en caso de accidente,
como ocurre en los reactores occidentales.3
Accidente nuclear de Mayak
Mayak o Asociación de Producción de Mayak, donde Маяк significa "faro")
es el nombre con que se conoce un complejo con equipamientos
nucleares que se encuentra entre las ciudades de; Kaslo y Kyshtym, en
la provincia de Cheliabinsk, Rusia. La ciudad más cercana es Ozersk, y
está a unos 1500 km de Moscú. Es uno de los puntos del planeta con más
contaminación por materiales radiactivos, aunque es poco famoso debido
a que las autoridades soviéticas intentaron esconder durante 30 años las
fugas nucleares que se han ido produciendo.
Historia de la planta nuclear de Mayak
Después de la Segunda Guerra Mundial, se vio que la bomba atómica
había sido decisiva, por lo que los rusos iniciaron la carrera nuclear para
poder fabricarla. El eje central de este proyecto era la futura planta de
Mayak, que debía servir para producir plutonio. La planta fue construida
muy rápidamente y en absoluto secreto durante el período de 1945 - 1948.
La ciudad y el complejo fueron llamados Cheliabinsk-40 y posteriormente
Cheliabinsk-65. Finalmente, a partir de 1994 pasó a denominarse Ozersk.
El primer reactor nuclear estuvo a punto a partir de diciembre de 1948.
Fugas importantes de la planta nuclear de Mayak
En el complejo nuclear de Mayak se han producido numerosas fugas
radiactivas, que son las que han provocado que en la actualidad se trate
de uno de los puntos más contaminados del planeta. Las tres más
importantes son las que se detallan a continuación:
Derrame deliberado de materiales radiactivos en el río Tech.
Explosión en un edificio de almacenamiento de residuos nucleares en
1957 (alcanzó el nivel 6 según la escala INES).
Tormenta de viento que esparció materiales radiactivos que provenían de
sedimentos del lago Karachay en 1967.
Sumando todas estas - y otras - fugas, se cree que el total de radiación
liberada al medio ambiente desde 1948 (cuando se inauguró el complejo)
3
Más información disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Accidente_de_Chern%C3%B3bil
28. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
21
hasta 1990 es de 55.000 PBQ (más grande que la de Chernobyl, que fue
de unos 52.000 PBQ).
29. CAPITULO III HCD
22
Accidente nuclear de Three Mile Island
El accidente nuclear de la central nuclear de Three Mile Island se produjo el 28 de marzo de 1979, un año
después de la puesta en funcionamiento de la unidad 2 (TMI-2). El accidente nuclear tuvo lugar el en segundo
reactor de la central; un reactor de agua a presión.
La central de Three Mile Island se encuentra a unos 16 km de Harrisburg en el estado de Pennsylvania, en
Estados Unidos.
Sobre las 4 de la madrugada se desconectó el circuito encargado del suministro de agua a las turbinas lo
que provocó que dejara de funcionar el circuito de refrigeración del circuito primario.
IMAGEN 12 Central nuclear de Three Mile Island
30. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
23
El sobrecalentamiento producido en el núcleo del reactor dio lugar a un
aumento de la presión en el circuito primario, provocando la introducción
de las barras de control destinadas a parar de forma automática el reactor
nuclear.
Se bombeó agua suplementaria a través del circuito de refrigeración de
emergencia. Sin embargo, las válvulas que controlaban el paso hacia el
generador de vapor se bloquearon durante unos instantes. El ingeniero
responsable desconectó el automatismo de control correspondiente y
confundió diversos instrumentos de medida.
Debido a estos errores, el agua contaminada salió inundando el edificio
de contención que rodea el reactor. De este modo se liberaron gases
radiactivos a la atmósfera (xenón y kriptón). Además, salieron grandes
cantidades de agua, con un nivel bajo de contaminación radiactiva, que
fueron a parar al río.
Cuando 6 años más tarde se pudo entrar en el recinto, una cámara
introducida pudo mostrar que se había fundido una parte del combustible
nuclear.
Treinta mil personas, que vivían en los alrededores de la central nuclear,
distribuidas en un radio de 8 km, se vieron expuestas a ciertos niveles
de radioactividad, aunque los efectos de la radiación fueron muy
pequeños.
Según datos de la Nuclear Regulatory Comission (NRC), se estimó que la
dosis equivalente efectiva hasta el día 7 de abril fue de 3.300 personas.
Lo cual representa un incremento del 1,5% en la dosis equivalente anual
recibida en la zona por la radiación natural, que es de 1 mSv.
El accidente de la central nuclear de Three Mile Island fue clasificado
como de nivel 5 en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares (Escala
INES).
Este accidente motivó la futura mejora de la seguridad de las centrales
nucleares, definiéndose medidas correctoras que se han ido incluyendo
en todos los países con instalaciones nucleares, además del desarrollo
de programas de formación y entrenamiento del personal de la
instalación.
Accidente de la central nuclear de Vandellós I
31. CAPITULO III HCD
24
El accidente de la central nuclear de Vandellós I se produjo el día 19 de
octubre de 1989.
Aquel día se inició un incendio en el generador eléctrico debido a un fallo
mecánico que indirectamente provocó una inundación de agua de mar de
la cava del reactor nuclear y la inoperatividad de algunos de los sistemas
de seguridad.
El 24 de noviembre de 1989, el antiguo Ministerio de Industria y Energía
español resolvió suspender el permiso de explotación de la central.
El incidente de la central nuclear de Vandellós I, fue clasificado como
nivel 3 (“incidente importante”) en la Escala INES, ya que no se produjo
escape de productos radiactivos al exterior, ni fue dañado el núcleo del
reactor y tampoco hubo contaminación dentro del emplazamiento.
El daño que sufrieron los sistemas de seguridad provocó la degradación
de la defensa en profundidad de la seguridad de la central.
No debe confundirse con la central nuclear de Vandellós II que sigue
operativa y se encuentra justo al lado.
IMAGEN 13 Central nuclear de Vandellós I
Accidente de la planta de tratamiento de combustible nuclear de Tokaimura
La instalación de tratamiento de combustible de uranio se encuentra, en
Tokaimura (Japón), a 120km del nordeste de Tokio, en la Prefectura de
Ibaraki. Actualmente es propiedad de propiedad de la compañía JCO.
El accidente nuclear de la instalación tuvo lugar el 30 de septiembre de
1999, en el edificio de conversión de la planta.
32. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
25
La instalación consta de tres edificios auxiliares de conversión de uranio:
Uno con una capacidad anual de 220 toneladas de uranio por año para
bajo enriquecimiento (aproximadamente el 5%).
Otro con una capacidad anual de 495 toneladas de uranio por año para
bajo enriquecimiento (menor del 5%).
Otro, el que tuvo el accidente, con una capacidad anual ligeramente
superior a 3 toneladas de uranio por año para alto enriquecimiento (no
superior al 20%).
En este tercer edificio, se produce polvo de óxido de uranio concentrado
a partir de la transformación de hexafluoruro de uranio. No solía funcionar
continuadamente, empleándose solo para encargos muy concretos de
producción inmediata. Prácticamente solo estaba en funcionamiento 2
meses al año.
Causas del accidente
Para entender qué sucedió primero tenemos que explicar brevemente el
proceso de enriquecimiento de uranio en la planta de Tokaimura.
El proceso de enriquecimiento de uranio se realiza convirtiendo
previamente el uranio en un compuesto, el hexafluoruro de uranio, que es
gaseoso en condiciones normales. El siguiente paso, es la conversión del
uranio enriquecido en forma de hexafluoruro de uranio en óxido de uranio,
lo que se logra en un tanque con una disolución acuosa de nitrato de
uranilo.
El compuesto se convierte por precipitación y sedimentación, y
posteriormente por calcinación, en pastillas de combustible cerámico, que
constituirán los elementos de combustible de algunos reactores
nucleares.
Según el procedimiento interno de operación establecido, la disolución de
óxido de uranio (U3O8) debía estar en un tanque dispuesto para tal fin,
transfiriéndose después a una solución de nitrato de uranilo puro y
homogeneizándose con una purga de nitrógeno gas.
Posteriormente, la mezcla se vertía al tanque de precipitación refrigerado
por agua para evacuar el calor residual generado por la reacción
exotérmica que se produce.
Para prevenir la aparición de una criticidad (una reacción de fisión en
cadena automantenida), el procedimiento establecía unos límites para la
cantidad de uranio que debía ser transferida al tanque de precipitación,
una cantidad máxima de 2,4 Kilogramos de uranio.
El procedimiento de trabajo fue modificado en noviembre de 1996, sin
permiso de las autoridades reguladoras competentes, permitiendo el
33. CAPITULO III HCD
26
tratamiento de la disolución del óxido de uranio en baldes de acero
inoxidable, que no cumplían las medidas adecuadas. Este nuevo método
de trabajo había sido llevado a cabo varias veces antes de que ocurriera
el accidente.
Así, al preparar el combustible del reactor JOYO en septiembre de 1999,
los trabajadores disolvieron el polvo de U3O8 en ácido nítrico en los
baldes de acero inoxidable y vertieron la solución directamente en el
tanque de precipitación.
La solución empleada de 16 litros de óxido de uranio, enriquecida al
18,8% de uranio-235, fue repartida en cuatro baldes de acero inoxidable
para verterla en el tanque de precipitación.
En la mañana del 30 de septiembre, cuando el volumen alcanzó los 40
litros, equivalentes a 16 Kilogramos de uranio, muy superior a la cantidad
inicialmente limitada, se alcanzó la masa crítica necesaria para que se
iniciara una reacción de fisión nuclear en cadena auto-mantenida,
acompañada de la emisión de neutrones y radiación gamma.
Consecuencias del accidente
El accidente afectó directamente a los tres operarios que preparaban la
muestra, que tuvieron que ser hospitalizados, dos de ellos en condiciones
críticas, y que murieron uno a las 12 semanas y otro, transcurridos 7
meses.
Además, 56 trabajadores más de la planta se vieron expuestos a la
radiación, de los cuales, al menos 21 personas recibieron dosis
importantes y tuvieron que estar bajo evaluación médica.
En un radio de 200 metros alrededor de la instalación, fue restringido el
acceso, y de forma adicional, las autoridades japonesas establecieron
medidas de evacuación de 161 personas, de las zonas situadas a una
distancia de 350 metros de la planta.
Como medida preventiva, las 310.000 personas que vivían a 10 km fueron
avisadas para que no salieran de sus hogares, hasta que la situación
estuviera bajo control, durando su confinamiento 18 horas.
Una vez que la criticidad finalizó, añadiendo ácido bórico a la solución del
tanque de precipitación, y gracias a los sistemas de contención del
emplazamiento, siempre en depresión con respecto al exterior, los niveles
de radiación en los exteriores volvieron a la normalidad.
34. EFECTOS DE CATÁSTROFES NUCLEARES HCD
27
Según el OIEA, los niveles de radiación de las áreas cercanas a la planta,
a mediados del mes de octubre de 1999, habían recuperado los niveles
de fondo natural. La medida de yodo-131 en suelos y en vegetación fuera
de la instalación, determinó que los alimentos no se habían visto
afectados.
El accidente se clasificó como nivel 4 según la Escala INES (“accidente
sin riesgo significativo fuera del emplazamiento”), ya que las cantidades
de radiación liberadas al exterior fueron muy pequeñas, y dentro de los
límites establecidos, pero dentro del emplazamiento, los daños
producidos en los equipos y barreras biológicas fueron significativos,
además de la fatal exposición de los trabajadores.
A partir del accidente, al que todos los indicios apuntan como un fallo
humano, las plantas de fabricación de combustible en Japón, fueron
automatizadas completamente, para asegurar que un accidente de
criticidad no volviera a producirse, equipando los sistemas con equipos
de control neutrónico, y empleando métodos de conversión en seco,
intrínsecamente más seguros.
IMAGEN 14 Planta nuclear de Tokaimura
35. 28
CONCLUSIONES
Es difícil oponerse a la implementación de la energía nuclear en el mundo. El negro
horizonte energético del país la hace aparecer como una alternativa limpia e
inagotable: no altera los ríos, no echa humo ni afea el paisaje. A cambio de unos
gramos de uranio, aportaría la electricidad que el país necesita, y apenas emite
vapor de agua. Tiene sólo dos peros: el manejo de los restos radiactivos y el riesgo
de un accidente nuclear. Cuando las cosas marchan bien, ambos pueden manejarse
dentro de rangos razonables.
Pero los desastres ocurren. Todos los días nos enteramos de barandas que se
desprenden, pájaros en turbinas, heparina mal etiquetado o plataformas petroleras
desbocadas. Pero los accidentes nucleares son muy distintos. Después de un
terremoto cualquiera sabe lo que hay que hacer: enterrar a los muertos y reconstruir
la infraestructura. Pero frente a un desastre nuclear nadie tiene idea. Los muertos
son el problema menor: lo grave son los sobrevivientes, incluso los que no han
nacido. El paisaje mismo se vuelve inhumano. Quizá Rusia pueda darse el lujo de
aislar un trozo de país y seguir adelante, pero nuestra geografía no permite eso.
Frente a esta duda razonable, la respuesta de los entusiastas nucleares es que toda
la construcción y administración sería encargada a países desarrollados con vasta
experiencia en el tema. Lamentablemente la experiencia de un país desarrollado no
garantiza nada.
36. 29
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Energía Nuclear. Recuperado el 9 de Julio del 2014, http://energia-nuclear.net/
Fundación Wikimedia, Inc. (12 de junio del 2014). Accidente de Chernóbil. Recuperado el 9
de Julio del 2014, http://es.wikipedia.org/wiki/Accidente_de_Chern%C3%B3bil
Fundación Wikimedia, Inc. (6 de junio del 2014). Accidente Nuclear. Recuperado el 9 de
Julio del 2014, http://es.wikipedia.org/wiki/Accidente_nuclear