Radiación
La radiación es omnipresente. Todos estamos constantemente expuestos a distintos niveles de radiación ionizante. Procede del gas radón natural (de la descomposición del uranio natural en el suelo), de la radiación cósmica (de la interacción entre fotones y partículas alfa del espacio exterior y la atmósfera terrestre) e incluso de los alimentos y bebidas (plátanos, nueces de Brasil, carne roja, zanahorias y algunas aguas de manantial embotelladas). En el caso de la radiación cósmica, la exposición aumenta con la altitud. De ahí que las tripulaciones aéreas sean designadas oficialmente "trabajadores de la radiación". Cada vuelo transatlántico expone por término medio a cada pasajero a una dosis de radiación equivalente a 5 radiografías de tórax. Otras fuentes importantes de exposición a la radiación son las radiaciones médicas (radiografías, tomografías computarizadas e imágenes nucleares). Incluso algunos materiales de construcción utilizados en el Reino Unido emiten radiaciones.
Además, la radiación es complicada y a menudo -para el público en general- contraintuitiva. Por ejemplo, el isótopo "yodo 131", que representó aproximadamente el 45% de la radiactividad dispersada por el accidente de Chernóbil, puede provocar cáncer de tiroides. Sin embargo, ese cáncer de tiroides puede evitarse fácilmente tomando comprimidos de yoduro de potasio, igual que se toman un par de paracetamoles. Esto se debe a la forma en que funciona la química dentro de la glándula tiroides. Por desgracia, las autoridades soviéticas estaban obsesionadas con el secreto. Así que no distribuyeron las pastillas. Tampoco advirtieron a la población local del riesgo. En consecuencia, los casos de cáncer de tiroides aumentaron sin control, principalmente en niños que bebieron leche de vaca contaminada por la lluvia radiactiva del reactor siniestrado. Estos casos médicos son presentados por los antinucleares como prueba de los peligros de la radiación, cuando en realidad son prueba de los peligros de una dictadura paranoica. Sin embargo, el cáncer de tiroides es fácil de tratar. De forma contraintuitiva, a menudo se trata con... yodo 131 (¡!), que mata cualquier célula cancerosa restante. El yodo 131, aunque altamente radiactivo, tiene una vida media de sólo 8 días, lo que significa, por ejemplo, que un trozo de queso radiactivo después de la exposición al yodo 131 no será radiactivo y (moho aparte) será completamente comestible - sin daño - sólo 3 meses después.
Sin embargo, la radiación puede describirse mejor como energía en movimiento (https://www.abebooks.co.uk/Radiation-Reason-Impact-Science-Culture-Fear/22511507048/bd). La radiación procedente de la radiactividad es el resultado de cambios en la estructura del núcleo atómico. Existen varios tipos de radiactividad: partículas alfa y beta, ondas gamma y partículas de neutrones, que corresponden respectivamente a corrientes de iones de helio, electrones, radiación electromagnética (similar a los rayos X) y partículas sin carga.
La radiación gamma forma parte del espectro de ondas electromagnéticas que abarca desde las ondas de radio de onda larga hasta los rayos X de onda muy corta y las ondas gamma. El espectro visible forma una banda muy estrecha con niveles de energía moderados. Cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la energía contenida en un cuanto de energía (fotón) y, por tanto, potencialmente mayor es el daño resultante de la exposición. El espectro puede dividirse a grandes rasgos en dos partes separadas por unos 10 electronvoltios (eV). Las radiaciones con energías superiores a 10 eV se denominan radiaciones ionizantes, las inferiores no ionizantes. La radiación ionizante tiene la capacidad de ionizar moléculas y romperlas, y es la región del espectro que contiene radiactividad, es decir, el extremo más energético de la luz ultravioleta. Las radiaciones no ionizantes, por ejemplo las procedentes de líneas eléctricas aéreas o teléfonos móviles, sólo pueden causar daños por calentamiento y, si no se experimenta calentamiento, este tipo de radiación es segura.
La pregunta clave es cuánta radiación ionizante puede tolerar el cuerpo humano antes de que se produzcan daños. Inicialmente, en las décadas de 1940 y 1950, la hipótesis de trabajo era que la radiación podía causar daños en todas las dosis, es decir, en los debates sobre los efectos de la radiación se utilizaba un modelo lineal sin umbral (LNT). Sin embargo, a medida que han ido aumentando los conocimientos sobre los daños de las radiaciones en los tejidos biológicos, se acepta cada vez más que existe un umbral por debajo del cual no se producen daños por radiación en los tejidos biológicos. La base de esta afirmación procede de amplios estudios realizados desde 1950 en los siguientes grupos de personas que han estado expuestas a la radiación:
a) Supervivientes de los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki;
b) Efectos de la radiación tras el accidente de Chernóbil;
c) Incidencia del cáncer de pulmón y su correlación con los niveles de radiactividad en la zona en la que vive la gente;
d) Los historiales médicos de personas que han trabajado con radiaciones durante varias décadas, incluidos los radiólogos médicos;
e) Personas que trabajaron con pintura luminosa en las décadas anteriores a 1950; y
f) Personas que reciben radiaciones en el curso de un diagnóstico médico por imagen, o en un tratamiento de radioterapia.
Algunos de estos ejemplos se estudiarán con más detalle a continuación.
Para evaluar el efecto de la radiación, no sólo hay que medir la cantidad que recibe un cuerpo, sino también determinar un factor que tenga en cuenta la sensibilidad de la región del cuerpo. Otro factor es la capacidad de la radiación para penetrar en los tejidos internos. La radiación gamma es la más penetrante, mientras que la radiación beta es menos penetrante. La radiación menos penetrante es la alfa, cuya radiación no penetra en la piel intacta y puede detenerse con papel. Sin embargo, si las partículas alfa entran en el cuerpo, a través de un corte, una inyección o inhaladas en los pulmones, son muy dañinas para los tejidos, ya que son partículas ionizadas relativamente grandes.
La unidad utilizada para medir la dosis de radiación recibida por un cuerpo es el sievert. La definición de sievert tiene en cuenta no sólo la cantidad de radiación recibida por gramo de tejido, sino también el efecto del tipo de radiación sobre el tejido. Los rayos X, los rayos gamma y los rayos beta tienen un factor de ponderación de 1 y las partículas alfa de 20.
La tasa media de dosis de radiación experimentada por la población del Reino Unido es de 2,7 mili-sieverts (mSv) al año. Aproximadamente el 50% se debe al radón y a la radiación gamma emitida por fuentes radiactivas naturales contenidas en el agua, el suelo y las rocas. La radiación cósmica representa el 12% de la radiación de fondo y los tratamientos médicos el 15%. En cambio, la radiactividad recibida por la actividad profesional (es decir, los trabajadores de la industria nuclear y la lluvia radiactiva) es trivial y representa el 0,5% de la dosis media total. Public Health England (PHE) declaró en 2011 que una persona estaba sometida a una radiación de 0,08 mSv durante un vuelo transatlántico, mientras que un trabajador de una central nuclear recibía 0,18 mSv/año. Así pues, los pasajeros que vuelen de Londres a Nueva York recibirán más radiación después de 2 o 3 viajes que el personal que trabaja en las centrales nucleares en un año.
Supervivientes de Hiroshima y Nagasaki
En el momento del bombardeo la población de las ciudades era de 429.000 habitantes. Se calcula que en la explosión, el incendio y los primeros efectos de la radiación murieron más de 103.000 personas. Desde 1950 se han estudiado ampliamente los efectos de la radiación en los supervivientes.
Una pregunta importante es cuántos habitantes de estas ciudades japonesas en 1945 sucumbieron a un cáncer inducido por la radiación en el periodo 1950-2000. La conclusión general es que la probabilidad de sobrevivir hasta 1950 y luego morir de cáncer (no causado por la radiación) entre 1950 y 2000 fue del 7,9%. En comparación, la probabilidad de sobrevivir y morir de cáncer inducido por la radiación durante este periodo fue sólo del 0,4%.
Hiroshima por Rap Dela Rea.
Y lo que es más importante, para nuestra comprensión de los efectos de los niveles bajos a medios de radiación en los cánceres, se descubrió que las dosis de radiación inferiores a 100 mili-sieverts no aumentaban significativamente el número de casos de leucemia. Lamentablemente, los supervivientes que recibieron dosis de radiación superiores a 200 mili-sieverts tenían más probabilidades de desarrollar leucemia. El grupo de control en este estudio fue un grupo de 25.580 personas que vivían en Japón fuera de las ciudades bombardeadas y no habían recibido ninguna radiación significativa.
¿Cuáles fueron las consecuencias sanitarias de Chernóbil?
El accidente de Chernóbil de 1986 es el único accidente de un reactor comercial en el que ha muerto alguien.
No se trata de restar importancia al accidente, sino de situarlo en el contexto de las miles de muertes causadas por accidentes en las industrias de combustibles fósiles en los últimos 50 años.
Dos personas murieron inmediatamente en el accidente a causa de la explosión y una tercera de un ataque al corazón. 237 primeros intervinientes fueron hospitalizados y a 134 de ellos se les diagnosticó síndrome agudo de radiación. Cinco bomberos murieron la primera noche y otros 23 fallecieron en el plazo de un mes a causa del síndrome agudo de radiación. En 2004, otras 19 personas del grupo expuesto a los niveles más altos de radiación habían muerto, posiblemente como consecuencia de su exposición a la radiactividad después de Chernóbil. Así pues, como consecuencia del accidente de Chernóbil, un total de 28 personas murieron por efectos agudos de la radiación, una por infarto de miocardio y 19 por causas inciertas.
Se han realizado muchos estudios sobre las consecuencias a largo plazo para la salud de las personas expuestas a la radiación del accidente de Chernóbil. Debido a la escasa información disponible sobre la salud pública de la población expuesta antes de 1986, es difícil hacer evaluaciones precisas. El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) creó en 2003 un Foro sobre Chernóbil para estudiar las consecuencias medioambientales y sanitarias del accidente. El informe más definitivo sobre el accidente se publicó en 2006. En el Foro de Chernóbil participaron expertos del OIEA, la OMS y el Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los Efectos de las Radiaciones Atómicas (UNSCEAR), así como representantes de Bielorrusia, Ucrania y la Federación Rusa. En 2006, el Foro de Chernóbil publicó un informe completo en el que se preveía que, con el tiempo, 4.000 personas podrían morir de cáncer relacionado con el accidente de Chernóbil.
Chernóbil, Óblast de Kiev por Viktor Hesse
Otros dos informes, uno de Greenpeace en el que se afirma que en 2004 se produjeron hasta 200.000 muertes por Chernóbil, y el segundo de TORCH, encargado por el Partido de los Verdes/Alianza Libre Europea en Europa, estiman que se producirán entre 30.000 y 60.000 muertes por cáncer a causa de Chernóbil. Es evidente que existe un gran desacuerdo entre el informe científico oficial y los encargados por los ecologistas, así que ¿quién tiene razón?
Una forma de calcular las probables muertes por cáncer provocadas por Chernóbil consiste en comparar los niveles de radiación que experimentaron distintos grupos de personas con los niveles naturales de radiación experimentados en la región y, a continuación, comparar los niveles de cáncer de cada grupo de radiación de fondo con las estimaciones de El Foro Chernóbil y los grupos ecologistas. Esto es similar a los análisis realizados sobre el efecto de la radiación en los niveles de cáncer tras Hiroshima y Nagasaki.
Hubo cuatro grupos de personas que estuvieron expuestas a dosis significativas de radiación procedente de Chernóbil.
a) 240.000 personas implicadas en la operación de limpieza (los liquidadores). El nivel medio de radiación para este grupo fue de 100mSv.
b) Un grupo de 116.000 personas evacuadas en 1986 de la zona de exclusión de 30 km altamente contaminada. Este grupo recibió una dosis media de 33 mSv.
c) Un grupo de 220.000 evacuados de una zona más amplia durante 1986-2005 con una dosis acumulada de más de 50mSv durante esos años.
d) 5 millones de personas que viven en la zona más amplia que recibió la lluvia radiactiva del accidente y recibió dosis de 10-20mSv durante 1986-2005.
Las dosis para el resto de Europa fueron insignificantes. En cambio, el informe TORCH no acepta que las dosis para el resto de Europa fueran insignificantes, por lo que ha incluido estimaciones de los efectos de la radiación en todas las zonas contaminadas de Europa. No obstante, todos los informes subrayan que las cifras citadas presentan una incertidumbre considerable.
Para ayudar a situar el escenario, la radiación de fondo anual varía en diferentes partes del mundo.
En el Reino Unido es de 2,7 mSv. Por tanto, a lo largo de 20 años, los ciudadanos británicos reciben una dosis acumulada de 54 mSv. La mayor parte procede del radón, un gas emitido por fuentes minerales como el agua, el suelo y las rocas. La emisión de radón es mayor en algunas zonas de Devon y Cornualles que en el resto del Reino Unido. No hay pruebas que sugieran que el cáncer de pulmón sea significativamente mayor en estos condados que en el resto del Reino Unido. (El cáncer de pulmón es el cáncer relevante ya que el radón, un emisor alfa (vida media [t1/2] = 3,8 días), se inhala en el pulmón).
La dosis de radiación de fondo en Kiev es algo inferior a 1 mSv al año o una dosis acumulada de 20 mSv a lo largo de 20 años. Otras cifras importantes son que una dosis única de 5.500 mSv provoca una mortalidad del 50% y que los riesgos de cáncer son detectables por encima de 100 mSv, pero las dosis de radiación inferiores a 100 mSv están esencialmente libres de riesgo. Por lo tanto, parece que sólo los 240.000 miembros del grupo (a) de los Liquidadores (el grupo de personas enviadas inmediatamente después del accidente para empezar a limpiar los daños), pueden tener algún riesgo mayor de desarrollar cáncer como resultado de la exposición a la radiación tras Chernóbil. Basándose en el número de muertes que se produjeron tras Hiroshima y Nagasaki, se ha calculado que el riesgo de cáncer adicional por cada 1.000 personas expuestas a la radiación es del 0,9% al 1,3%. La Comisión Internacional de Protección Radiológica calcula la probabilidad de muerte por cáncer en un 5% por sievert-hombre (dosis colectiva en un grupo de personas durante un periodo de tiempo). La exposición de la población a la radiación tras Chernóbil se ha estimado en 150.000 sievert-hombre. Por tanto, basándonos en una probabilidad del 5% de muertes relacionadas con el cáncer, esto sugeriría una cifra de 7.500 muertes relacionadas con el cáncer. Sin embargo, si se excluyen las dosis bajas, que sería el ajuste correcto basado en los datos actuales, entonces se esperaría una cifra de muertes relacionadas con el cáncer de unas 4.000 muertes adicionales por encima de la cifra esperada si Chernóbil no hubiera ocurrido.
Hemos entrado en algunos detalles sobre las muertes relacionadas con el cáncer en Chernóbil para intentar dar una idea aproximada de las cifras y también para señalar que, hasta ahora, todas las pruebas indican que las cifras de muertes sugeridas por los grupos ecologistas son elevadas. En el capítulo 6 de este libro se ofrece una descripción más detallada de los efectos de la radiación en la población de Hiroshima, Nagasaki y Chernóbil, citando fuentes.
Hay una excepción importante a la afirmación anterior. Como consecuencia del accidente de Chernóbil se liberó yodo 131, que entra fácilmente en la cadena alimentaria a través de la leche producida por las vacas que comen hierba contaminada con yodo 131. Éste entra fácilmente en la cadena alimentaria a través de la leche producida por las vacas que comen hierba contaminada con yodo-131 y, por tanto, se acumula en la glándula tiroides de los niños. Entre 1986 y 2002 se diagnosticó cáncer de tiroides a 4.837 niños y adolescentes de los países vecinos de Chernóbil. Esta cifra es aproximadamente diez veces superior a la tasa de incidencia esperada si no se hubiera producido Chernóbil. Esto es especialmente vergonzoso, ya que si las autoridades rusas/ucranianas hubieran actuado rápidamente para administrar yoduro potásico a los niños de la zona afectada durante varias semanas, se habría diluido el yodo radiactivo y se habrían reducido enormemente las posibilidades de desarrollar cáncer de tiroides. Sólo son necesarias unas pocas semanas, ya que la t1/2 (vida media) del yodo es de ocho días. La mayoría de los afectados han recibido tratamiento, pero hasta 2002 se han producido 15 muertes (OIEA (2006) Chernobyl's Legacy).
Un comentario final sobre las secuelas de Chernóbil. A pesar de los niveles relativamente altos de contaminación en la ciudad de Pripyat, adyacente al reactor de Chernóbil, en una visita realizada en septiembre de 2012 se comprobó que el impacto medioambiental era mínimo. De hecho, la conclusión general fue que el medio ambiente puede sobrevivir a la radiactividad mucho más fácilmente de lo que puede sobrevivir a la habitación humana.
Los estudios realizados a lo largo de los años han demostrado que las células biológicas disponen de mecanismos sofisticados para reparar las células y los daños en el ADN causados por dosis bajas de radiación (hasta 100 mSv). Por ello, se recomienda un nivel de seguridad de 100 mSv al mes para las dosis crónicas de radiación. Actualmente existen pruebas fehacientes de que los tejidos biológicos, incluidos los humanos, son capaces de resistir niveles bajos de radiación.
Seguridad comparativa
Una comparación de las muertes por teravatio/hora de varias fuentes de energía muestra que la energía nuclear se compara muy bien con la eólica y la solar como una de las formas menos peligrosas de producir energía. Los siguientes valores, correspondientes a fuentes de energía con bajas emisiones de carbono, se expresan en muertes por teravatio-hora.
Esta conclusión está respaldada por otros dos estudios: uno del Instituto Paul Scherrer y otro del proyecto de la UE denominado ExternE. En ambos estudios, la energía nuclear registró menos muertes por GWy (gigavatios año) que la eólica. Ambas fuentes de energía presentaban tasas de mortalidad inferiores a 0,2 por GWy, lo que es considerablemente mejor que la biomasa, con cerca de 1,5 muertes por GWy. Otro estudio cita cifras (por cada mil teravatios hora) de 1.400, 440, 150 y 90 para la hidroeléctrica, la solar, la eólica y la nuclear, respectivamente.
Eliminación de residuos
Un aspecto de la energía nuclear que se deriva de que es una fuente de energía muy concentrada es que el volumen de residuos es muy pequeño y puede ser hasta un millón de veces menor que el volumen de residuos generado por una central equivalente de combustibles fósiles.
Una persona media del Reino Unido consume unos 16 kg de combustibles fósiles al día, lo que genera 11 toneladas/año de CO2 (30 kg/día), el mismo peso que 53 pintas de leche. En cambio, la misma cantidad de energía la proporcionan sólo 2 gramos de uranio y los residuos resultantes pesan 0,25 gramos. En otras palabras, los residuos de los 10 reactores nucleares del Reino Unido equivalen a 840 ml por persona y año (el volumen de una botella de vino). De esta cantidad, 760 ml corresponden a residuos de baja actividad, 60 ml a residuos intermedios y sólo 25 ml a residuos de alta actividad (es decir, con vidas medias largas). Estas cifras ponen en perspectiva el problema de gestionar los residuos de alta actividad. El problema de almacenar cantidades relativamente pequeñas de residuos de alta actividad durante miles de años es técnicamente factible.
Se ha calculado que a 25 ml por año, el componente de residuos nucleares de alta actividad de 60 millones de personas a lo largo de su vida, ocuparía el mismo volumen que 35 piscinas olímpicas. Si estos residuos se enterraran en una capa de un metro de profundidad, ocuparían una décima parte de un kilómetro cuadrado.
Es importante subrayar que no existe ningún problema inmediatamente acuciante en relación con el almacenamiento de residuos nucleares.
En la actualidad, los residuos se gestionan en las centrales nucleares mediante su almacenamiento en tanques de refrigeración durante unos años para permitir la descomposición de gran parte del calor y la radiación. El siguiente paso es trasladar los residuos a un almacenamiento en seco en barriles in situ o en almacenes regulados. Los expertos del sector, las autoridades reguladoras nucleares, los científicos y la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. coinciden en que se trata de una forma segura de almacenar los residuos nucleares y que, en caso necesario, puede llevarse a cabo durante el próximo siglo.
Una cuestión importante es si reciclar o simplemente almacenar permanentemente los residuos en barriles secos bajo tierra. Francia, Inglaterra y Japón han demostrado que es económico y seguro reciclar los "residuos" de las centrales nucleares.
En términos más generales, los materiales radiactivos se gestionan actualmente, y se han gestionado desde principios de la década de 1940, con una de las cuatro estrategias siguientes: 1, reprocesar y reutilizar; 2, concentrar y contener; 3, diluir y dispersar; y 4, retrasar y descomponer. Los elementos combustibles gastados y sus vainas de soporte procedentes de los reactores son los tipos de residuos más radiactivos. La eliminación se gestiona con las estrategias 4, 1 y 2 sucesivamente.
Residuos convertidos en armas
Véase el capítulo 8 de este libro.
A veces se expresa la preocupación de que si los terroristas o los estados delincuentes pudieran hacerse con residuos nucleares, podrían utilizarlos para fabricar armas. Esta preocupación es extremadamente improbable por las siguientes razones.
En primer lugar, los residuos nucleares están bien protegidos, no sólo por su ubicación segura, sino también por el hecho de que son radiactivos. Esto dificulta enormemente su robo.
En segundo lugar, y lo que es más importante, la concentración de isótopos de uranio y/o plutonio en los residuos de las centrales nucleares aptos para armas nucleares es extremadamente baja. En la actualidad, nadie utiliza el plutonio formado como residuo de las centrales nucleares civiles para fabricar armas nucleares. Así, la concentración de uranio 235 en los residuos nucleares es de aproximadamente el 1%, mientras que la concentración de uranio 235 necesaria para fabricar un arma nuclear es del 80%. Por el contrario, el principal objetivo de los primeros reactores nucleares, desarrollados durante la guerra fría, era hacerlos funcionar para maximizar la producción de plutonio-239. Se generaba relativamente poca electricidad, ya que ésta se utilizaba para fabricar armas nucleares. Se generaba relativamente poca electricidad, ya que ésta era una consideración secundaria. En la actualidad, los reactores nucleares comerciales funcionan durante varios años para maximizar la producción de electricidad a partir de cada lote de combustible. El resultado es que los residuos nucleares de los reactores nucleares comerciales, aunque fueran robados por terroristas, serían muy poco adecuados como fuente de plutonio apto para armas.
Esto se debe a que en una central nuclear el plutonio-239 se genera al principio del ciclo de procesamiento del combustible. A medida que continúa el ciclo del combustible, una proporción cada vez mayor de plutonio-239 se convierte en plutonio-240, que no sirve para fabricar armas nucleares. Así pues, en un ciclo de combustible que dura 2-3 años, la concentración de plutonio-239 en los residuos nucleares es demasiado baja para actuar como fuente de plutonio apto para fabricar armas.
Las razones de esta afirmación tan segura requieren algunas descripciones de la estructura atómica y la física nuclear que se exponen en otras secciones de este sitio. Se pueden encontrar descripciones más detalladas aquí.
Desgraciadamente, la percepción del público en general está teñida por las experiencias de los primeros reactores nucleares, cuya función principal era el desarrollo de plutonio-239 apto para armamento en lugar de la electricidad doméstica.
En tercer lugar, una salvaguarda adicional es que cuando la energía nuclear se desarrolló por primera vez como fuente útil de producción de electricidad, la comunidad internacional creó el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) como brazo independiente de las Naciones Unidas. Este organismo tenía el mandato de inspeccionar los programas de energía nuclear en todo el mundo y asegurarse de que el programa de energía nuclear civil no se utilizaba para fabricar combustible para armas nucleares como objetivo secundario.
El OIEA ha sido muy eficaz. Sus inspectores están facultados para realizar inspecciones intrusivas, dejar cámaras para vigilar el funcionamiento de las centrales nucleares civiles, precintar contenedores para que no puedan abrirse en secreto y entrevistar a científicos para comprobar que no se está fabricando en secreto combustible apto para armas.
Es muy difícil mantener secretos nucleares en el mundo actual. Cuando Irán enriqueció uranio, el mundo se enteró. Cuando Corea del Norte llegó a un acuerdo para poner fin a su producción de plutonio, pero siguió llevando a cabo un programa secreto de enriquecimiento de uranio, el mundo se enteró.
La cuestión es que si los Estados delincuentes intentan subvertir sus programas nucleares civiles para generar combustible apto para armas, el mundo se entera. Puede haber un problema para persuadir a los Estados delincuentes de que no sigan adelante con la producción de armas nucleares, pero esto no se ve alterado por el hecho de que el resto del mundo esté o no desarrollando programas nucleares civiles. Por cierto, tanto Israel como Corea del Norte tienen armas nucleares, pero ninguno de los dos países tiene energía nuclear civil.
Accidentes en centrales nucleares
Puede obtener más información sobre los tres accidentes siguientes en el capítulo 10 de este libro y en este libro.
Three Mile Island (TMI)
28 de marzo de 1979
Se trataba de un reactor de agua a presión (PWR). A las 4.00 de la madrugada, TMI-2 estaba siendo supervisada durante su funcionamiento normal cuando falló una bomba del sistema de refrigeración secundario, lo que provocó que el sistema comenzara a apagarse. Si los operarios no hubieran reaccionado a las luces y sirenas de aviso, el sistema habría seguido apagándose.
Sin embargo, debido a una confusión (en parte debida a un diseño deficiente) se cometieron una serie de errores por parte de los operarios que provocaron la fusión parcial del núcleo. En concreto, los operarios cerraron el agua de refrigeración de emergencia al pensar que había peligro de inundación. En realidad, como una válvula se había atascado y abierto, el agua contaminada estaba entrando en el edificio de contención primaria. Hasta que no llegó el personal de socorro, a las 6.00 de la mañana, no se cerró la válvula y se volvió a abrir el agua de refrigeración. La situación quedó controlada al final del día.
Sin embargo, en la mañana del 30 de marzo se liberaron a la atmósfera 13 millones de curies de gases nobles (principalmente isótopos de xenón y trazas de yodo 131 (17 curies). Los gases se dispersaron rápidamente, pero se pidió a mujeres y niños en un radio de 8 kilómetros que abandonaran la zona por precaución.
Otra preocupación era que se acumulara gas hidrógeno. Sin embargo, al no haber oxígeno en la cámara, no se quemó ni explotó.
A pesar de los errores de los operarios, las válvulas defectuosas y las señales, el diseño del edificio de contención fue lo suficientemente robusto como para contener la fusión del núcleo y no se produjo contaminación de la superficie de la zona.
Posteriormente se destruyó la TMI-2, se limpió el emplazamiento y se dejó en suspensión de actividad. TMI-1 sigue funcionando y tiene licencia hasta 2034.
Aunque no hubo víctimas en el incidente de TMI, las consecuencias para el desarrollo de la energía nuclear fueron profundas.
Según un grupo de expertos, el Grupo Ad Hoc de Evaluación de la Población, sólo es probable que se produzca 1 muerte por cáncer y 1-2 mutaciones hereditarias como consecuencia de TMI-2. Se prevé que unas 450.000 personas mueran como consecuencia del accidente. Se espera que mueran de cáncer (no causado por la radiación) unas 450.000 personas de los 2 millones de habitantes que viven en un radio de 50 millas alrededor de TMI. La dosis media para los 2 millones de personas en el radio de 50 millas era de aproximadamente 0,01 mSv y la dosis máxima para una persona en el límite de TMI-2 era de aproximadamente 1 mSv, N.B. La dosis media de radiación para una persona que vuele de Londres a Nueva York es de aproximadamente 0,08 mSv (PHE) y la dosis media anual de radiación procedente de la radiación natural en Pensilvania es de aproximadamente 1 - 1,25 mSv.
Los estudios realizados por la Comisión Reguladora Nuclear (NRC), el Departamento de Medio Ambiente (DOE), la EPA y el Departamento de Salud de Pensilvania e investigadores independientes concluyeron que no había efectos sobre el resultado del embarazo, el aborto espontáneo, la mortalidad fetal e infantil ni el cáncer.
A raíz de TMI-2, la NRC introdujo importantes cambios en la normativa y el diseño de las centrales nucleares, así como en su gestión y en la formación de los operadores. Desde TMI-2 no se ha producido ningún accidente nuclear en Estados Unidos, y TMI-1 sigue funcionando de forma segura en la actualidad.
No obstante, los manifestantes antinucleares consiguieron bloquear el desarrollo de la energía nuclear en EE.UU. de tal manera que, de las 129 centrales nucleares previstas, sólo se terminaron 53. La triste realidad para el cambio climático es que los reactores nucleares que no se construyeron fueron sustituidos por centrales de combustibles fósiles, la mayoría de carbón, con millones de toneladas de CO2 bombeadas a la atmósfera. Desde TMI-1, Estados Unidos ha tenido 3.600 reactores-año de experiencia con reactores nucleares comerciales sin accidentes ni pérdidas de vidas humanas. Por lo tanto, los riesgos de la energía nuclear son extremadamente pequeños en comparación con los mayores riesgos del calentamiento global resultantes de la sustitución de la energía nuclear por combustibles fósiles. La energía nuclear tiene el mejor historial de seguridad de todas las grandes producciones de energía de EE.UU.
Chernóbil
Se trata de la peor catástrofe de un reactor nuclear y ocurrió el 26 de abril de 1986. Las razones por las que ocurrió se han estudiado y divulgado internacionalmente; véase aquí y aquí.
Unos trabajadores mal formados iniciaron una prueba no autorizada mientras realizaban una parada programada en la unidad 4. Querían comprobar cuánto tiempo podía suministrar energía la turbina ralentizadora tras la parada del reactor. Querían comprobar durante cuánto tiempo la turbina de ralentización podía suministrar energía tras la parada del reactor. Decidieron apagar el sistema de refrigeración de emergencia del núcleo, ya que consumiría energía. Esta fue la primera de varias violaciones graves de la seguridad que acabaron provocando la inestabilidad del reactor y un aumento de la potencia hasta 100 veces la capacidad operativa del reactor. Esto provocó la desintegración del combustible de uranio y una enorme explosión que hizo saltar por los aires la tapa de 1.000 toneladas del reactor. Una segunda explosión atravesó las paredes del reactor y provocó un penacho de residuos radiactivos que se elevó 10 km hacia la atmósfera. Además de estas infracciones del operador, el diseño del reactor de Generación 2 era defectuoso. Se trataba de un RBMK de tipo soviético, único en el mundo. También fue diseñado, al igual que otros reactores de la Generación 2, para producir tanto energía como plutonio. Una característica de este reactor es que tenía un núcleo de grafito para ralentizar los neutrones con canales de agua para enfriar el núcleo y producir vapor. Los reactores RBMK, que ya no se fabrican, eran los únicos del mundo que tenían este diseño. Un fallo adicional era que este reactor no tenía una estructura de contención que pudiera contener una fusión del núcleo, como la que tuvo TMI.
Es razonable concluir que el incidente de Chernóbil fue un hecho aislado causado por una combinación de errores de los operadores y un diseño deficiente del reactor.
Los reactores nucleares de las generaciones 3 y 4 están diseñados con suficientes salvaguardias para que sea extremadamente improbable que se produzca otro incidente como el de Chernóbil.
Fukushima
Una enorme catástrofe natural sacudió Japón el 11 de marzo de 2011 al producirse un terremoto de fuerza 9 en el mar, a 95 millas de la central nuclear de Daiichi, cerca de Fukushima.
En la central de Fukushima había seis reactores. Las unidades 1-3 estaban operativas e inmediatamente se apagaron y pasaron a refrigeración de emergencia con generadores diésel después de que el terremoto provocara una pérdida de energía eléctrica. Las unidades 4-6 no estaban operativas y no se sobrecalentaron.
Los reactores de las unidades 1-3 respondieron tal y como fueron diseñados. El problema no fue el terremoto, sino el posterior muro de agua de 45 pies, un tsunami, que desbordó el muro de 20 pies diseñado para proteger los reactores del mar. Este muro de agua desbordó los generadores diésel, de modo que no pudo producirse la refrigeración. En consecuencia, los reactores se sobrecalentaron, lo que acabó provocando una explosión de hidrógeno, una fusión parcial y la liberación de radiactividad.
Sin embargo, a sólo 7 millas de la costa, las unidades de la central nuclear de Daini funcionaban a plena potencia y pudieron entrar en parada total a pesar de que sus motores diésel se apagaron por el tsunami.
Setenta millas al norte de Daiichi y aún más cerca del epicentro del terremoto, tres reactores funcionaban en la central nuclear de Onagawa. Estaban protegidos del tsunami, ya que el muro de protección tenía una altura de 48 pies.
A diferencia de los accidentes nucleares de Three Mile Island y Chernóbil, que se debieron a errores de los operadores y a un diseño deficiente, el accidente de Fukushima fue consecuencia de una gran catástrofe natural. Toda la infraestructura de una gran parte del norte de Japón quedó destruida por el terremoto y el posterior tsunami. Casi 20.000 personas murieron como consecuencia del terremoto, pero ninguna a causa del accidente nuclear.
Consecuencias para la salud y el medio ambiente.
A pesar de la fusión de los núcleos de los reactores de las unidades 1-3, la liberación de radiactividad fue limitada porque no se destruyeron las vasijas de contención primaria.
La liberación radiactiva se limitó a tres picos importantes y la cantidad de radiactividad liberada fue aproximadamente el 18% del Yodo-131 liberado en Chernóbil, consistente en I-131 y pequeñas cantidades de Cesio-137. A diferencia de Chernóbil, el Estroncio-90 no se liberó a la atmósfera, posiblemente porque la temperatura del núcleo no aumentó lo suficiente como para vaporizar el isótopo. A diferencia de Chernóbil, el Estroncio-90 no se liberó a la atmósfera, posiblemente porque la temperatura del núcleo no aumentó lo suficiente como para vaporizar el isótopo.
Tanto el accidente de Chernóbil como el de Fukushima fueron calificados con un 7 en la escala internacional de sucesos nucleares y radiológicos (INES), una escala logarítmica similar a la escala de Richter. Sin embargo, hubo grandes diferencias entre ellos. Tras Chernóbil se produjeron 28 muertes por exposición a la radiación, 15 muertes por cáncer de tiroides, 19 muertes por causas desconocidas y una esperanza de vida de 4.000 muertes adicionales por cáncer y una amplia contaminación del medio ambiente que provocó la evacuación de 336.000 personas. Por el contrario, en Fukushima, aunque el tsunami mató a 20.000 personas, no se produjeron muertes por exposición a la radiación y se preveía un cáncer adicional en los trabajadores y posiblemente entre 20 y 30 cánceres adicionales en las personas en la vía de la lluvia radiactiva. Hubo una zona de contaminación bastante extendida que provocó la evacuación temporal de 100.000 personas y se predijo que los efectos a largo plazo se limitarían a una pequeña zona.
Aunque tanto Chernóbil como Fukushima fueron accidentes graves, el de Chernóbil fue peor, no sólo porque no debería haber ocurrido como ocurrió debido a un diseño defectuoso del reactor y a un error humano, sino porque las consecuencias para la salud fueron mucho mayores que las de Fukushima.
El accidente de Fukushima es el único debido a causas naturales en la historia de la generación de energía nuclear y no se debió a un error del operador o a un fallo en el diseño de la reacción. El fallo humano fue no construir el muro de protección tan alto como el de la central nuclear de Onagawa. En el futuro, los depósitos de refrigeración se colocarán en la parte superior de las centrales nucleares si están situadas cerca del nivel del mar.
Colaboradores
1. Duncan Roy, Partido Verde de Lewes
2. Peter Vaughan, Partido Verde de East Devon
3. Mark Yelland, Partido Verde de Brighton & Hove
Imagen destacada: Un cartel colgado en la pared de la primera central nuclear construida en Idaho. Esta central es ahora un museo. Dan Myers.