accidente nuclear en fuskushima
TRANSCRIPT
Química Ambiental
Calcagni, Natalia
Profesorado en Química Año 2013
1
ÍNDICE
Objetivo ··················································································
Introducción
El accidente nuclear de Fukushima Dai-ichi ·········································
Desarrollo
Descripción de la central nuclear de Fukushima ····································
El uranio como combustible en las reacciones nucleares ··························
Funcionamiento de una central nuclear ·············································
Descripción general de la catástrofe de Fukushima ································
El impacto sobre las centrales nucleares ············································
Evolución del accidente ································································
Escala Internacional de Eventos Nucleares ··········································
Importancia de los escapes radiactivos ··············································
Radiactividad de algunos materiales naturales y de otros materiales···········
Dispersión y contaminación del medio ambiente ···································
Los efectos de las radiaciones iónicas y radionúclidos en la salud humana·····
Radiactividad en alimentos y agua potable ·········································
Otros efectos de la tragedia de Fukushima ··········································
Riesgo para la salud según la dosis de radiación recibida ························
Algunas dosis de radiación en todo el cuerpo comparativas y sus efectos ·····
Consecuencias para el medioambiente ··············································
Impacto radiológico sobre la población··············································
La emergencia no está controlada ····················································
Fukushima sigue lanzando radiación ·················································
Acciones de mitigación ·································································
Plan de limpieza y desmantelamiento de la central ································
Comienzan a desmantelar la central atómica de Fukushima ·····················
Conclusión ···············································································
Glosario ··················································································
Bibliografía ··············································································
2
2
3
4
7
8
9
10
12
13
15
15
16
18
18
19
20
21
21
22
22
23
24
25
26
27
29
2
Objetivo
Realizar una breve descripción del acontecimiento de la catástrofe de
Fukushima Dai-ichi.
Destacar los aspectos del desastre de Fukushima enfatizando en las
consecuencias que afectan negativamente al medio ambiente.
Introducción
La catástrofe que afectó a la central nuclear de Fukushima Dai-ichi de Japón el
11 de marzo de 2011, causó la más amplia liberación de radiactividad desde el
accidente de Chernobyl en 1986 y fue más grave que el accidente de Three Mile Island
en 1979 en los Estados Unidos.
A diferencia de Chernobyl y Three Mile Island, la destrucción de Fukushima fue
iniciado por desastres naturales (un enorme terremoto y un tsunami, en lugar de fallas
en los equipos o un error humano). El tsunami dejó sin sistemas de energía de reserva
que se necesitaban para enfriar los reactores de la planta, causando varios de ellos
para someterse a la fusión del combustible, explosiones de hidrógeno y emisiones
radiactivas.
Los estudios de la catástrofe de Fukushima han identificado cambios en el
diseño, acciones de respuesta, y otras mejoras de seguridad que pudieran haber
reducido o eliminado la cantidad de radiactividad liberada de la planta. Como
resultado, Fukushima ha llevado a un nuevo examen de los requisitos de seguridad de
las centrales nucleares en todo el mundo.
La contaminación radiactiva de la planta de Fukushima obligó a la evacuación
de las comunidades de hasta 25 kilómetros de distancia, que afecta a más de 100.000
habitantes, muchos de los cuales permanecen indefinidamente excluidos de sus
hogares. Muertes y enfermedades a corto plazo derivados de la radiación, se considera
que es poco probable, aunque siguen siendo posibles enfermedades tales como cáncer
y otros efectos que afectan a la salud a largo plazo. Los trabajadores en el sitio de la
planta fueron expuestos a niveles de radiación mucho más altos a los que son
expuestos normalmente.
La recuperación de la catástrofe se ha centrado en la restauración de los
sistemas de refrigeración en los tres reactores más gravemente dañadas en la planta
de seis unidades y detener las emisiones radiactivas en el aire y el agua. Esa labor se ha
visto obstaculizada por la persistencia de altos niveles de radiación en la planta y
graves daños estructurales. Se espera que la clausura y el desmantelamiento completo
de la planta pueda tomar 40 años, y el costo total del desastre fue estimado
recientemente por un comité del gobierno japonés para exceder $ 75 millones.
3
DESARROLLO
Descripción de la central nuclear de Fukushima
La central nuclear de Fukushima 1 ó Dai-ichi se encuentra en la costa central del
Pacífico en la prefectura de Fukushima, ubicada en la región de Tohoku en la isla
Honshu, en Japón. Las plantas de Fukushima son los llamados BWR (Boiling Water
Reactors), es decir “Reactores de Agua Hirviente”. Hay seis reactores de agua en
ebullición: Unidades 1 a 4 están en la zona sur de la estación de energía y la Unidad 5 y
6 se encuentran en la zona norte de la central.
La reacción nuclear del combustible calienta agua, el cual hierve y crea vapor. El
vapor entonces se lleva a unas turbinas que crean la electricidad, tras ello éste es
enfriado y condensado a agua, que se reenvía para que sea calentada de nuevo por el
combustible nuclear, óxido de uranio.
El óxido de uranio es una cerámica con un alto punto de fusión sobre los
3000°C. El combustible es manufacturado en bolitas puestas en un tubo largo hecho de
Zircaloy (Aleación de circonio con trazas de estaño, hierro, cromo y níquel) con un
punto de fusión de 2200°C. Eso forma las varillas de combustible que forman el núcleo.
El recubrimiento de Zircaloy es la primera contención (“defensa”) y separa el
combustible radiactivo del resto del mundo.
4
El núcleo es colocado en unos recipientes de presión que conforman la segunda
contención. Es una robusta ‘olla’, diseñada para contener el núcleo de manera segura
por temperaturas de varios centenares de grados centígrados.
Todos los componentes del reactor nuclear son encerrados en una tercera
contención, herméticamente sellada, creando una gran “burbuja” formada por el más
resistente acero, diseñada, construida y probada para una sola función: Contener,
indefinidamente la completa fusión de un reactor. Para ese cometido, una cuenca de
hormigón de gran espesor se coloca debajo del recipiente a presión (la segunda
contención), la cual está rellena de grafito, todo dentro de la tercera contención. Esto
es lo que se llama “receptor del núcleo”.
El uranio como combustible en las reacciones nucleares
El uranio (92U) es un elemento químico metálico de color gris de la serie de los
actínidos. Tiene el mayor peso atómico de entre todos los elementos que se
encuentran en la naturaleza y es, aproximadamente, un 70% más denso que el plomo.
Raramente se utiliza en estado puro, lo más corriente es trabajar con sus óxidos,
siendo el más estable el U3O8.
El uranio en estado natural es una mezcla de tres isótopos: U-234 (0,01%, nivel
de trazas), U-235, el isótopo fisible (0,71%) y U-238 (99,28%) y es levemente radiactivo,
por lo que facilita su minería, transformación y fabricación como combustible
nuclear. El uranio se localiza principalmente en la corteza terrestre, es 500 veces más
abundante que el oro y no tiene otro uso más que como combustible nuclear.
5
El 0,71% de U-235, no es suficiente para producir una reacción en cadena crítica
autosostenida. En los reactores de agua ligera, el combustible debe estar
enriquecido con un 2,5-3,5% de U-235.
El primero de los pasos que se llevan a cabo para obtener el uranio como
combustible nuclear es la fase de exploración y minería por lixiviación “in situ”, a cielo
abierto o subterránea para extraer el uranio que normalmente se procesa para reducir
el material a un tamaño uniforme de partícula, para, a continuación, realizar la
molienda produciéndose un polvo seco formado por uranio natural, llamado “yellow
cake” (torta amarilla), que se vende en el mercado del uranio como U3O8.
Luego, se realiza la primera fase de conversión, la cual consiste en que el
concentrado de uranio, U3O8, debe ser convertido en hexafluoruro de uranio, UF6, que
se encuentra en fase gaseosa y es la forma requerida por la mayoría de las plantas de
enriquecimiento de uranio, requisito necesario para utilizar el uranio como
combustible nuclear.
La siguiente etapa es la de enriquecimiento. La concentración del isótopo
fisionable U-235 (0,71% en el uranio natural) como se ha dicho anteriormente, es
inferior a la requerida para mantener una reacción nuclear en cadena en los reactores
de agua ligera. El UF6 natural, por lo tanto, debe ser enriquecido con el isótopo
fisionable para que se pueda utilizar como combustible nuclear. Los diferentes niveles
de enriquecimiento dependen del reactor, pero para un reactor de agua ligera
normalmente está enriquecido hasta cerca del 5% de U-235. El enriquecimiento se
consigue utilizando por lo general por difusión gaseosa o centrifugado de gas.
En la Segunda fase de conversión, el UF6 enriquecido se convierte en polvo de
dióxido de uranio (UO2) que es compactado en pastillas cilíndricas cerámicas de 1 cm
de diámetro por 1 cm de alto aproximadamente con unas características estables a
temperaturas elevadas como las que soportarán en el interior del reactor.
La última etapa es la de fabricación de elementos combustibles y consiste en la
fabricación de barras de combustible (primera barrera de seguridad en la central
nuclear), dentro de la cual se colocan las
pastillas de uranio y se almacenarán los
productos de fisión que se liberarán durante el
quemado del combustible. Una vez preparadas
las barras de combustible, se agrupan en
ensamblajes especiales que forman los
elementos combustibles. Su función principal
es mantener las barras a una distancia
apropiada para que circule el refrigerante entre
ellas y reciba el calor generado.
6
El combustible de uranio genera calor por la fisión nuclear, es decir, grandes
átomos de uranio son divididos en átomos más pequeños, lo que genera más calor
junto con neutrones. Cuando el neutrón golpea otro átomo de uranio, se divide,
generando más neutrones creando una reacción nuclear en cadena.
Para controlar las reacciones nucleares en cadena, los operadores del reactor
usan las tan llamadas “Barras de contención”. Estas barras tienen la suficiente
capacidad para absorber los neutrones y detener la reacción en cadena de manera
instantánea. Un reactor nuclear está construido de tal manera que operando
normalmente, se pueda sacar todas las barras de contención. El agua refrigerante
entonces se lleva consigo el calor en la misma proporción en que el núcleo lo produce,
trabajando de este modo, con temperaturas sobre los 250°C.
El reto aquí es que después de insertar las varillas y parar la reacción en cadena,
el núcleo sigue produciendo calor. El uranio “paralizó” la reacción en cadena. Pero un
número de elementos radiactivos intermedios son creados por el uranio durante su
proceso de fisión, en concreto son los isótopos de cesio y yodo, versiones radiactivas
de estos elementos que acabarán dividiéndose en átomos más pequeños y dejarían de
ser radiactivos. Estos elementos siguen descomponiéndose y produciendo calor
porque no son regenerados por el uranio, entonces se obtienen menos y el núcleo se
enfría en cuestión de días, hasta que esos elementos radiactivos intermedios se
agotan.
Existe un segundo tipo de material radiactivo creado en el exterior de las barras
de combustible. La principal diferencia reside en que esos materiales radiactivos tienen
una vida media muy corta, por lo que se descomponen muy rápidamente y se dividen
en materiales no radiactivos.
Gran parte de estos neutrones golpearán otros átomos de uranio y seguirán
manteniendo la reacción en cadena. Pero algunas abandonan la barra de combustible
y golpean moléculas de agua, o el aire que está en el agua. Entonces, un elemento no
radiactivo podrá “capturar” el neutrón convirtiéndose en radiactivo.
7
Los isótopos más comunes que se generan como consecuencia de estas
reacciones nucleares en un reactor típico de uranio, son:
Cesio-134/135 (6,8%) y Cesio-137 (6,1%)
Yodo-135/xenón-135 (6,3%)
Circonio-93 (6,3%)
Tecnecio-99 (6,1%)
Estroncio-90 (5,8%)
Yodo-131 (2,8%)
Prometio-147 (2,3%)
Samario-149 (1,1%)
El principal problema, es que la mayoría son radioactivos. Es decir,
radioisótopos inestables que liberan energía potencialmente peligrosa y en caso de
accidente nuclear se esparcen por el medio ambiente. El peligro viene de aquellos que
pueden convertirse en potentes emisores de radiación gamma.
Los radionúclidos de las partículas de Fukushima son diversas y tóxicas, aunque
el caso más "favorable" (tiroides) de una contaminación interna es con yodo-131 que
tiene una vida media corta (8 días), todos los demás contaminantes son sin apelar de
una toxicidad muy alta a largo y medio plazo.
Funcionamiento de una central nuclear
El principio básico de una central nuclear es utilizar el calor producido en la
fisión nuclear para calentar agua hasta convertirla en vapor a alta temperatura y
presión. El vapor, llega hasta una gran turbina que hace girar, la cual está conectada a
un generador que convertirá el movimiento circular en energía eléctrica.
El encargado de calentar y transformar el agua en vapor es el reactor nuclear,
contenido en un edificio de contención. En el reactor se produce la fisión del núcleo de
los átomos, la cual es una reacción que genera gran cantidad de calor que se
aprovecha para calentar el agua mediante elementos con alta conductividad térmica.
El agua transformada en vapor a alta temperatura sale del edificio de
contención debido a la alta presión a la 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. Ésta turbina está conectada a un generador eléctrico mediante el
cual podrá transformar la energía cinética en energía eléctrica.
Por otra parte, el vapor de agua que sale de la turbina, aunque pierde energía
calorífica sigue estando en estado gas y muy caliente, por lo que hay que refrigerarlo
antes de volverlo a meter en el circuito. Es por este motivo, que al salir de la turbina se
dirige a un depósito de condensación donde estará en contacto térmico con unas
8
tuberías de agua fría. El vapor de agua se vuelve líquido y mediante una bomba se
manda de nuevo al reactor nuclear para volver a repetir el ciclo.
Descripción general de la catástrofe de Fukushima
El accidente de la Central Nuclear de Fukushima Dai-ichi se produjo por un
terremoto de fuerza 9 en la escala de Richter, seguido por un tsunami cuya ola tenía 14
metros de altura con un frente de unos 46 metros, para lo cual la central no estaba
suficientemente preparada ya que sus diques de contención tenían menos de 6 metros
de altura. El tsunami destruyó los sistemas de suministro eléctrico de emergencia y
dejó inhabilitada la refrigeración de emergencia de los reactores, que ya se
encontraban en situación de paro técnico.
Desde los primeros momentos del accidente, se ordenó la evacuación de las
poblaciones más cercanas y la distribución de pastillas de yodo estable para evitar la
absorción del yodo radiactivo por la tiroides. El principal impacto es el asociado a la
contaminación de larga duración por causa del cesio, lo que mantendrá una zona de
cerca de 100 km2 con acceso restringido y en la que será difícil el retorno de los
evacuados en los próximos años.
El gran tsunami que asoló el noreste de Japón el 11 de marzo de 2011 afectó
gravemente a la central nuclear de Fukushima Dai-ichi, en particular a sus reactores 1-
4, causando la pérdida total de energía eléctrica de forma simultánea y con ella la
pérdida de refrigeración para el combustible nuclear, lo que llegó a provocar la fusión
9
del núcleo de tres de los reactores, daños apreciables en las piscinas de enfriamiento
del combustible usado y explosiones de hidrógeno que causaron daños graves en los
edificios de los reactores y una gran liberación de radiactividad al medio ambiente
tanto por vía atmosférica como por vertidos al mar de gran magnitud.
El impacto sobre las centrales nucleares
Japón cuenta con 17 centrales nucleares como la de Fukushima Dai-ichi. Cada
central posee un número diferente de reactores nucleares, haciendo un total de 58
reactores. Las 4 centrales nucleares más próximas al epicentro del terremoto son:
Fukushima I (Dai-ichi), la cual cuenta con 6 reactores nucleares de potencia del tipo
BWR, operados por la Compañía Eléctrica de Tokio, TEPCO (Tokyo Electric Power
Company), Fukushima Dai-ni (4 reactores), Onagawa (3 reactores) y Tokai (1 reactor).
Al producirse el terremoto, en Fukushima Dai-ichi la unidad 4 se encontraba
parada con el reactor vacío para realizar reparaciones y todo su combustible
emplazado en la piscina de enfriamiento. Las unidades 5 y 6 estaban también paradas
para una inspección periódica, pero con su combustible dentro de la vasija del reactor.
Por su parte, las unidades 1, 2 y 3 estaban operando a plena potencia y en ellas el
terremoto produjo la parada automática de los reactores y el inicio de la refrigeración
auxiliar, que resulta necesaria para extraer el calor residual que se produce por la
desintegración de los materiales radiactivos presentes en el combustible.
En una central nuclear, la pérdida del suministro eléctrico hace que arranquen
los generadores diesel que por diseño tiene cada central para hacer frente a posibles
eventualidades como ésta. Así ocurrió en la central de Fukushima Dai-ichi, donde los
10
tendidos eléctricos fueron dañados por el terremoto. Sin embargo, 45 minutos más
tarde, al llegar el tsunami con olas cuya altura se ha estimado en 15 m, superó
ampliamente el muro de contención de 6 m, por lo que inundó e inutilizó los sistemas
de refrigeración por agua de mar, imprescindibles para el sistema de extracción del
calor residual así como para los generadores diesel. También sufrieron graves daños el
parque eléctrico así como gran parte de los edificios de turbinas y auxiliares, entre
ellos los que albergaban los generadores diesel de la planta, por lo que la central se
quedó sin suministro eléctrico de ningún tipo.
Las unidades 5 y 6 estaban en una ubicación algo más elevada y sufrieron
menos daños, dándose la circunstancia de que uno de los generadores diesel de la
unidad 6 sobrevivió, debido a su ubicación elevada y a estar refrigerado por aire (es
independiente de los sistemas de refrigeración por agua de mar). Mediante este
generador diesel se consiguió inyectar agua de refrigeración a las vasijas de los
reactores 5 y 6 y refrigerar sus núcleos a través del sistema de extracción del calor
residual, cuyas bombas no se perdieron, y de un sistema provisional para transferir el
calor al agua de mar. En resumen, de 13 generadores diesel solo uno sobrevivió al
tsunami y eso salvó a los reactores 5 y 6.
Evolución del accidente
Ante la pérdida total de suministro eléctrico, incluyendo los generadores diesel,
estos reactores disponen de algunos sistemas que permiten seguir refrigerando el
combustible del núcleo del reactor durante varias horas. La principal diferencia entre
la unidad 1 y las 2 y 3 es que mientras la primera dispone del llamado «condensador de
aislamiento», las otras utilizan el «sistema de refrigeración del núcleo aislado», dispo-
niendo ambas del «sistema de inyección de refrigerante a alta presión».
El primero permite enfriar y condensar vapor procedente de la vasija para
devolverlo al núcleo sin necesidad de sistemas eléctricos de bombeo, ya que se
basa en el principio físico de la circulación por convección natural. Es un
sistema cerrado con la vasija del reactor.
Los segundos utilizan vapor de la vasija para accionar turbo-bombas que toman
agua de la piscina de supresión y la inyectan en la vasija. Establecen un sistema
termodinámico más amplio al englobar la piscina de supresión y la vasija
contención (el «pozo seco»).
Los sistemas anteriores necesitan corriente continua, suministrada por baterías
y aire comprimido para la apertura o cierre de las correspondientes válvulas y para
poder controlar las variables principales. En ese sentido, un problema común se
presentó al estar ubicados muchos bancos de baterías en la parte baja de los edificios
de turbinas, que al inundarse por el tsunami acabaron fuera de servicio en poco
tiempo.
11
El proceso de apagado de un reactor se produce al introducir en el mismo, las
barras de control que absorben neutrones y por lo tanto, detienen la reacción en
cadena. El enfriamiento del reactor no es inmediato y requiere la intervención de los
sistemas de refrigeración y un control durante todo el proceso. El tiempo que tarda un
reactor en realizar un apagado automático, funcionando correctamente la
refrigeración, es de 36 horas. En el caso de Fukushima Dai-ichi, la refrigeración de los
reactores falló por avería en la alimentación del sistema de refrigeración, por ello, no
se pudo controlar su proceso de apagado.
Posteriormente, se empezó a extraer calor residual del reactor, pero
aparentemente éste sufrió una pérdida de refrigerante produciéndose daño al núcleo
del reactor. Se tomó la decisión de inyectar agua del mar para continuar con el
enfriamiento del reactor, lo que estaba previsto en el plan de emergencia. Hubo
emisiones controladas de material radiactivo al exterior, pero estas fueron
disminuyendo con el tiempo.
Luego, se produjo una explosión causada por hidrógeno que se produjo dentro
del edificio del reactor 1, ya que las pastillas de combustible de uranio se encuentran
dentro de vainas de circonio. Cuando dichas vainas se encuentran sometidas a muy
altas temperaturas el circonio reacciona con el agua produciendo óxido de circonio e
hidrógeno: Zr + 2 H2O ZrO2 + 2 H2
El hidrógeno se acumuló en el edificio sufriendo ignición y tras la pérdida de
refrigeración, la enorme explosión de hidrógeno destrozó la última barrera de
protección que quedaba en pie, cuya función era evitar que la atmósfera recibiese
enormes cantidades de radiación.
La fusión del núcleo del reactor ocurrió ya que sin la refrigeración adecuada, la
temperatura del combustible (en el núcleo) se eleva y si llega a 1900◦C la cubierta
protectora de las barras de combustible se pierde y éstas comienzan a fundirse. El
agua sin circular se puede evaporar en días y al aumentar más la temperatura, el
combustible puede fundirse y fundir la base del reactor.
12
Escala Internacional de Eventos Nucleares
De acuerdo con La Escala Internacional de Eventos Nucleares (INES:
International Nuclear Event Scale) del Organismo Internacional de Energía Atómica el
suceso de la central nuclear de Fukushima se calificó inicialmente en el nivel 5 y en una
revisión actual se la ha calificado en el nivel 7 de una escala de 7.
Los sucesos de nivel 1 a 3, sin consecuencia significativa sobre las poblaciones y
el medio ambiente, se califican como incidentes y los superiores (4 a 7), como
accidentes.
Nivel 7 INES: Accidente mayor
Impacto en las personas y el medio ambiente.
Se produce una mayor liberación de material radiactivo que pone en riesgo la
salud y el medio ambiente. Requiere aplicación de medidas de contraposición.
Ejemplo: Accidente de Chernóbil, Ucrania (1986).
Nivel 6 INES: Accidente serio
Impacto sobre las personas y el medio ambiente.
Se produce la liberación de material radiactivo que requiera una probable
aplicación de medidas de contraposición.
Ejemplo: Desastre de Kyshtyn, Rusia (1957).
Nivel 5 INES: Accidente con consecuencias amplias
Impacto sobre las personas o el medioambiente.
Liberación limitada de material radiactivo que pueda requerir la aplicación de
medidas de contraposición. Varias muertes por radiación.
Daños en los obstáculos radiológicos y el control.
Se producen graves daños al núcleo del reactor y se la liberación de material
radiactivo en una instalación que genera riesgos de exposición pública que
podría derivarse de un accidente crítico o el fuego.
Ejemplo: Accidente de Three Mile Island, EEUU (1979).
Nivel 4 INES: Accidente con consecuencias locales
Impacto sobre las personas o el medio ambiente.
Liberación menor de material radiactivo que pueda requerir, aunque de forma
poco probable, la aplicación de medidas de contraposición. Al menos una
muerte por radiación.
Daños en los obstáculos radiológicos y el control. Combustible fundido o
dañado y liberación de cantidades significativas de radiación con probabilidad
de exposición pública.
Ejemplo: Accidente de Tokaimura, Japón (1999).
13
Nivel 3 INES: incidente grave
Impacto en las personas y el medio ambiente.
Exposición de 10 o más veces el límite legal anual para los trabajadores y
efectos no letales producidos por la radiación.
Daños en los obstáculos radiológicos y el control. Exposición de más de 1 Sv/h
en una zona de trabajo.
Impacto en la defensa en profundidad
Ejemplo: Accidente de Sellafield, Gran Bretaña (2005).
Nivel 2 INES: incidente
Impacto en las personas y el medio ambiente.
Exposición de un miembro del público a más de 10 mSv y exposición de un
trabajador en exceso a los límites legales anuales.
Daños en los obstáculos radiológicos y el control. Nivel de radiación en una
zona operativa de más de 50 mSv/h y contaminación significativa dentro de la
instalación no preparada en el diseño.
Impacto en la defensa en profundidad.
Ejemplo: Incidente de Caradache, Francia (1993).
Nivel 1 INES: anomalía
Impacto en la defensa en profundidad.
Exposición mayor a los límites legales anuales de un miembro del público,
problemas menores con elementos y componentes de seguridad con la defensa
en profundidad restante y robo o perdida de una fuente de radiactividad de
baja intensidad.
Nivel 0 INES: desviación
Ninguna importancia para la seguridad.
Es importante que no se extrapolen los datos de los terremotos y tsunamis a
otros países cuando se evalúan los riesgos naturales ya que estos son muy
específicos de cada región y se basan en las condiciones tectónicas y en las
fallas geológicas propias de cada localización.
Importancia de los escapes radiactivos
En cuanto a las emisiones al aire y también las fugas de agua de Fukushima, el
radionúclido principal de entre los muchos tipos de productos de fisión en el
combustible, es el yodo-131 volátil, que tiene una vida media de 8 días. El otro
radionúclido principal es el cesio-137, que tiene una vida media de 30 años y es un
fuerte emisor gamma en su desintegración. El Cs–134, que también es producido y
dispersado, tiene una vida media de 2 años.
14
El Cesio-137 reacciona con agua, produciendo un compuesto soluble en agua.
Después de entrar en el cuerpo, el cesio se distribuye más o menos uniformemente
por todo el cuerpo, con una mayor concentración en los tejidos musculares e inferior
en los huesos. La vida media biológica del cesio es alrededor de 70 días.
El yodo radiactivo escapado fue motivo de gran preocupación en los primeros
días porque es de los productos más abundantes en el combustible irradiado, así como
por su facilidad para combinarse químicamente, su alta solubilidad y su afinidad por la
glándula tiroides en caso de inhalación o ingestión. Por ello, una de las medidas
protectoras para la población habitualmente consistió en la limpieza radiológica
mediante la administración de tabletas de yodo estable, que si se efectúa a tiempo
(antes de comenzar la inhalación o ingestión de yodo radiactivo o inmediatamente
después de que esta tenga lugar) contribuye a bloquear la glándula tiroides e impide la
absorción del yodo radiactivo y favorece, por tanto, su más rápida eliminación del
organismo, disminuyendo así la dosis recibida. El riesgo de efectos secundarios es muy
reducido si se administran las dosis recomendadas. El isótopo de yodo más
significativo (I-131) decae con un periodo de semi-desintegración de ocho días, lo que
supone que su impacto dejó de ser apreciable transcurridas las primeras seis a ocho
semanas.
Por su lado, el cesio, también bastante abundante en el reactor y volátil,
presenta el problema de que allí donde quede depositado permanece durante décadas
(los periodos de semi-desintegración de sus dos isótopos importantes son de dos y
treinta años, respectivamente) haciendo necesaria una caracterización detallada de los
depósitos y su evolución por el entorno junto con la adopción de medidas de
protección que garanticen que la exposición de las personas de la población sea
aceptable.
En la evaluación de la importancia de las emisiones atmosféricas, la cifra de Cs-
137 se multiplica por 40 y se añade al número de I-131 para dar una cifra "yodo-131
equivalente". En cuanto a Cs-134 se lo multiplica por 4.
Además de I-131, Cs-137 y Cs-134, se liberaron cantidades considerables de
xenón-133 (vida media de 5,3 días) y Te-132 (vida media de 3,2 días).
La Agencia de Seguridad Nuclear e Industrial, NISA (Nuclear and Industrial
Safety Agency), estima que alrededor de 130 · 1015 Bq (130 PBq) de yodo-131 fue
liberado de los reactores, en su mayoría alrededor del 15 de marzo del 2011. El
informe de NISA a la Agencia Internacional de la Energía Atómica, IAEA (International
Atomic Energy Agency) anunció que estos 130 PBq del I-131 junto con 6 PBq de cesio-
137 liberados, dio una cifra de “yodo-131 equivalente" de 370 PBq, lo que resultó en la
re-calificación del accidente a nivel 7 de la escala INES.
15
NISA, en junio del 2011, aumentó esta estimación a 770 PBq (I-131
equivalente), siendo 160 PBq de I-131 y 15 PBq de Cs-137. A mediados de agosto de
2011, la estimación de los tres reactores en conjunto fue de 5 GBq/d (5·109 Bq por día).
Las estimaciones de TEPCO publicado en Mayo del 2012, mostró un total de
unos 1020 PBq liberado a la atmósfera, compuesto por 500 PBq de yodo-131, 10 PBq
de Cs-137 y 10 PBq de Cs-134.
En cifras de yodo-131 equivalente esto llega a 500 + 400 + 40 = 940 PBq yodo-
131 equivalente, liberado a la atmósfera, pero además se estimaron 500 PBq de gases
nobles, fundamentalmente Xenón-133. Esto se tiene en cuenta normalmente debido a
que no es biológicamente activo y tiene solamente una media vida de cinco días.
Liberaciones en el océano durante el 26 marzo al 30 de septiembre fueron
alrededor de 11 PBq de yodo-131; 3,5 PBq de Cs-134 y 3,6 PBq de Cs- 137, dando un
total de 18,1 PBq (o 169 PBq I-131 equivalente) a parte de la precipitación atmosférica.
Radiactividad de algunos materiales naturales y otros.
1 banana 15 Bq
1 kg de nueces de Brasil 400 Bq
1 kg de café 1000 Bq
1 kg de granito 1000 Bq
1 kg de cenizas de carbón 2000 Bq
1 humano adulto (65 Bq/kg) 4500 Bq
1 kg de fertilizante superfosfato 5000 Bq
1 detector de humo de los hogares (con americio) 30 000 Bq
El aire en muchos hogares europeos (con radón) Por encima de 30 000 Bq
1 kg de mineral de uranio (Australiano, 0,3%) 500 000 Bq
1 kg de residuos radiactivos de bajo nivel 1 · 106 Bq
1 kg de uranio 25 · 106 Bq
Radioisótopos para el diagnóstico médico 70 · 106 Bq
1 Señal de salida luminosa con tritio (1970) * 1 · 1012 Bq (1 TBq)
1 kg de residuos nucleares vitrificados de alto nivel de 50 años 10 · 1012 Bq (10 TBq)
Fuente de radioisótopos para la terapia médica 100 · 1012 Bq (100 TBq)
*Una señal de salida luminosa es un producto no eléctrico que utiliza gas tritio radioactivo para producir luz.
Dispersión y contaminación del medio ambiente
Los escapes tuvieron lugar por la emanación de vapores y aerosoles de forma
paulatina y no brusca. Su desplazamiento en la atmósfera no tuvo lugar a grandes
alturas, por lo que no se produjo un transporte de cantidades apreciables a distancias
grandes, aunque llegasen a detectarse trazas de las emisiones incluso en Europa. En
16
varios periodos, el viento sopló hacia el interior, y cuando esto coincidió además con
lluvia provocó un importante arrastre de materiales hacia el suelo, que han causado la
contaminación de amplias regiones.
Se produjo una gran expansión de alta contaminación en dirección noroeste. La
extensión contaminada con más de 1 MBq/m2 (un millón de becquerel por m2), es del
orden de 400 km2, haciendo que esas zonas no puedan ser habitables sin adoptar
algún tipo de medidas de protección.
Las tasas de dosis externa por los depósitos de cesio en dichas zonas superan
los 4 μSV/h (microsieverts/hora) y llegan a valores de unos 100 MBq/m2. Como
término de comparación, la tasa de dosis externa por radiación natural en la zona era
antes del accidente inferior a 0,1 μSV /h. Esa dosis externa está causada prácticamente
a partes iguales por cada uno de los isótopos de cesio, pero en 2025 solo quedará un
5% de la actividad inicial del Cs-134, mientras que del Cs-137 aún habrá un 81 %, con lo
que la tasa de dosis se reducirá a menos de la mitad por meros fenómenos físicos.
El cesio tiene en general poca movilidad en la mayoría de los suelos, y
permanecerá en la capa de los 20 cm más superficiales.
Por su parte, la contaminación del océano en la zona costera de Fukushima
también ha sido muy elevada si bien transitoria ya que, aunque los depósitos
radiactivos sobre la superficie del océano fueron mucho mayores que en tierra, se
fueron diluyendo en profundidad y transportando con las corrientes marinas.
Fue de gran preocupación la descarga de agua fuertemente contaminada que
en total se ha estimado contenía cerca de 1 PBq de cada isótopo de cesio. Como
resultado de todo ello, en puntos próximos a la costa, en un entorno de decenas de km
del emplazamiento, se llegaron a detectar concentraciones en agua muy altas, del
orden de 10 MBq/m3. La sedimentación de las partículas ha generado elevada
contaminación en los fondos marinos, y unido a ello se mantiene la presencia
significativa de cesio (decenas a centenas de Bq/kg) en pescados de costa. En
definitiva, sin ser un problema vital, sí que impide mantener la actividad pesquera en
la zona, y obligará durante décadas a mantener una constante vigilancia radiológica de
las aguas, los sedimentos, peces y algas.
Los efectos de las radiaciones iónicas y radionúclidos en la salud humana.
El principal problema de salud a largo plazo debido a una alta exposición a
radiación es el desarrollo de cáncer. Los tipos de cáncer y el órgano afectado
dependen de los radionúclidos. La IAEA estima que en promedio, nuestra exposición a
la radiación debido a fuentes naturales alcanza los 2,4 mSv/año, aunque esta cifra
puede variar mucho, dependiendo de la localización geográfica.
17
El consumo de alimento contaminado incrementa la cantidad de radiactividad
dentro de una persona y así aumenta su exposición a la radiación, haciendo mayores
los riesgos para la salud. Los efectos exactos dependerán de cuales radionúclidos han
sido ingeridos y la cantidad de dicha ingesta.
El iodo radiactivo (I-131) en alimentos es de inmediata preocupación debido a
su rápida transferencia a la leche desde el alimento contaminado y a su acumulación
en la glándula tiroides. El I-131 tiene una vida media relativamente corta (ocho días) y
decae naturalmente en breve tiempo. Si el Iodo radiactivo es inhalado o deglutido se
concentra en la tiroides e incrementa el riesgo de cáncer de esa glándula. La
incorporación de Iodo radiactivo por la glándula tiroides puede ser disminuida o
prevenida por la ingestión de Iodo no radiactivo a través de píldoras de ioduro de
potasio. Una vez que la glándula está saturada con Iodo, no pueden ser incorporados
más moléculas de este mineral. La sal de mesa iodada no debería ser utilizada como
una alternativa al ioduro de potasio ya que no contiene el Iodo suficiente para saturar
la tiroides, y la ingesta de demasiada sal puede tener efectos adversos para la salud.
El Cesio radiactivo (Cs-134 y Cs-137), a diferencia del Iodo radiactivo, tiene una
larga vida media (dos años y 30 años, respectivamente). El Cesio radiactivo puede
permanecer en al ambiente por muchos años y podría continuar generando problemas
a largo plazo en la producción de alimentos y amenazar así la salud humana.
Si el Cs-137 entra al organismo, se distribuye casi uniformemente en los tejidos
blandos del cuerpo. En comparación con algunos otros radionúclidos, el Cs-137
permanece en el cuerpo por relativamente poco tiempo. Al igual que otros
radionúclidos, la exposición a radiación con Cs-137 resulta en un riesgo de cáncer
incrementado.
Los mismos efectos biológicos pueden ser producidos por las diferentes
radiaciones ionizantes, y su peligrosidad deriva de la relación entre su capacidad de
penetración y potencial de ionización. La irradiación incide sobre la estructura celular,
por la ionización de las moléculas orgánicas, o del agua formando radicales y reactivos,
causando la inhibición de la mitosis a partir del nivel umbral, con malformaciones
cromosómicas y alteraciones funcionales. Los principales efectos somáticos son la
anemia y muerte fetal, y los genéticos, leucemias y cáncer.
Las centrales nucleares emiten isótopos radioactivos tanto a la atmósfera como
al caudal de agua que las refrigera. Y el conjunto de las actividades que se relacionan
con el ciclo de la industria nuclear generan dosis de contaminación radioactiva.
La liberación al medio de los radionúclidos tiene efectos acumulativos, el Yodo-
131 en la tiroides, el Cesio-137 en la musculatura, y el Estroncio-90 en los huesos, con
factores de concentración que se multiplican en las cadenas de alimentación.
18
Radiactividad en alimentos y agua potable
El ministerio de salud, trabajo y bienestar de Japón informó de la presencia de
radiactividad en leche, agua potable y vegetales. Los resultados de algunas muestras
indican que los niveles están arriba de los niveles especificados por las normas
japonesas para la ingestión de alimentos y agua.
En las provincias de Fukushima se encontraron concentraciones de Iodo-131 en
leche y espinacas que rebasan en exceso los límites autorizados. El gobierno pidió a los
distribuidores cesar sus operaciones, y a la población evitar el consumo, de espinacas,
col, brócoli, perejil y coliflor producidas en Fukushima.
La Oficina Metropolitana de Agua en Tokio encontró niveles de Iodo-131 en una
planta de purificación de agua arriba de los límites para el agua potable tratándose de
niños pero abajo para el caso de adultos.
Otros efectos de la tragedia de Fukushima
En el agua vertida el mayor número de partículas radiactivas corresponden a
yodo-131 y el resto se lo reparten entre cesio-137 y cesio-134. Lo que más se afecta a
corto y largo plazo es el entorno marino y con ello toda la cadena alimenticia
pesquera. El mayor peligro de las partículas radiactivas es que se distribuyan en
algunas especies migratorias como el atún. Se puede haber capturado un pescado en
Filipinas, pero puede venir de Japón.
El peligro principal se presenta en el entorno marino de la central nuclear, en
donde se acumularon dosis de radiactividad de 400 mSV/h. La dosis legalmente
permitida que puede absorber una persona es de 50 mSV/año. En el mar, los isótopos
radiactivos pueden tomar dos caminos. Si son solubles se diluyen en el Pacífico y serán
inocuos para la salud; si no son solubles, sedimentarían cerca de la central, con lo cual
la contaminación a distancia sería nula.
Una vez que estos radioisótopos se liberan y llegan al medio ambiente
provocan la contaminación radiactiva de la tierra, el agua y el aire, y afectan a los
cultivos y las plantas, los animales y las personas. En los seres humanos el yodo
radiactivo puede formar tumores, siendo el cáncer de tiroides su principal riesgo
asociado. Éste afecta especialmente a los niños por encontrarse en pleno desarrollo.
El cesio radiactivo puede producir náuseas, vómitos, diarreas, hemorragias e
incluso la muerte, dependiendo del tiempo de exposición a sus radiaciones ionizantes.
Es por ello que las autoridades japonesas están pidiendo a sus ciudadanos que eviten
salir a la calle, que aíslen puertas y ventanas y que se cambien la ropa y se duchen a
conciencia cuando entran en casa.
19
En un principio, la exposición puntual a altas dosis puede provocar
inmediatamente efectos agudos como malestar, quemaduras en la piel, caída de pelo,
diarreas, náuseas o vómitos
El yodo afecta inmediatamente y deja mutaciones en los genes, a partir
de las cuales se puede desarrollar luego cáncer de tiroides.
El cesio queda depositado en los músculos.
Riesgo para la salud según la dosis de radiación recibida
Todos nosotros continuamente estamos expuestos a radiación, de hecho, en un
mes recibimos una dosis media de 0,3 milisieverts (mSV). Cuando nos hacemos una
radiografía torácica, estamos recibiendo una radiación media de 0,1 mSv. En general,
el cuerpo humano no padece prácticamente ninguna afectación directa en la salud por
la radiación hasta los 1.000 mSV.
A partir de los 1.000 mSV comienzan a aparecer los primeros y principales
síntomas como consecuencia del envenenamiento por radiación: las náuseas.
Con 2.000-3.000 mSV además de las náuseas, aparecen vómitos, pérdida de pelo y
diarreas en algunos afectados. Con 5.000 mSV todas las personas se encuentran
afectadas por los síntomas y signos anteriores. Con 8.000 msV se intensifican y pueden
aparecer hemorragias e infecciones.
Las probabilidades de muerte entre las personas expuestas a dosis de radiación
únicas de 3.000 y 4.000 mSV es del 50%, con dosis alrededor de 10.000 mSV la muerte
ocurre con total seguridad al cabo de unas semanas y con 20.000 mSv en horas o días.
A los efectos directos sobre la salud que provocan las radiaciones hay que tener
en cuenta también el efecto indirecto y a largo plazo sobre el aumento de la frecuencia
de cánceres como consecuencia del daño genético.
Este aumento de la frecuencia de cáncer, es probabilístico, a mayor dosis de
radiación recibida, mayor riesgo incrementado de padecer cáncer. Así por ejemplo,
con una exposición de 1.000 mSV existe un incremento del 5% del riesgo de padecer
cáncer años después en la población expuesta. Si la exposición se eleva a 3.000 mSV
existirá un incremento del riesgo de cáncer del 42%.
20
Algunas dosis de radiación en todo el cuerpo comparativas y sus efectos
2.4 mSv/año Radiación típica experimentada por todos
1.5 a 2.5 mSv/ año Dosis media de los mineros de uranio en Australia y de los trabajadores de la Industria Nuclear de Estados Unidos.
Up a 5 mSv/ año Dosis incrementales típicas para las tripulaciones aéreas en las latitudes medias.
10 mSv/ año Dosis efectiva máxima de los mineros de uranio en Australia.
10 mSv Dosis efectiva del abdomen y la pelvis Tomografía computarizada.
20 mSv/ año Límite de corriente (promedio) para los empleados de la industria nuclear y los mineros de uranio.
50 mSv/ año Límite para la rutina de ex empleados de la industria nuclear.
50 mSv Dosis a corto plazo permitido para los trabajadores de emergencia (OIEA).
100 mSv
Nivel más bajo en el que aumento en el riesgo de cáncer es evidente (UNSCEAR). Por encima de esto, se supone que la probabilidad de ocurrencia de cáncer (en lugar de la gravedad) a aumentar con la dosis.
Dosis admisible de corta duración para los trabajadores de emergencia que toman acciones correctivas vitales (OIEA).
220 mSv/ año Nivel de seguridad a largo plazo para el público después de incidente radiológico. Sin riesgos para la salud por debajo de este (OIEA).
250 mSv Dosis admisible de corta duración para los trabajadores que controlan accidente de Fukushima del 2011.
350 mSv/toda la vida
Criterio para la reubicación de las personas después del accidente de Chernobyl.
500 mSv Dosis admisible de corta duración para los trabajadores de emergencia que toman medidas para salvar vidas (OIEA).
680 mSv/ año Nivel de dosis de tolerancia admisible de 1955 (suponiendo gamma, rayos X y la radiación beta).
700 mSv/ año Límite sugerido para el mantenimiento de evacuación tras el accidente nuclear.
800 mSv/ año El más alto nivel de referencia de radiación natural registrada, en playa brasileña.
1.000 mSv en corto tiempo
Se asume que es probable que cause un cáncer fatal muchos años después en aproximadamente 5 de cada 100 personas expuestas a la misma.
1.000 mSv en corto tiempo
Umbral que causa síndrome de irradiación aguda, como náuseas y disminución del recuento de glóbulos blancos, pero no la muerte. Por encima de este, la gravedad de la enfermedad aumenta con la dosis.
5.000 mSv en corto tiempo
Mataría a la mitad de los que la reciben dentro de un mes. (Sin embargo, esto es sólo dos veces a la dosis terapéutica diaria típica aplicada a un área muy pequeña del cuerpo durante 4 a 6 semanas más o menos.)
10.000 mSv en corto tiempo Fatal en cuestión de unas pocas semanas.
21
Consecuencias para el medioambiente
“A largo plazo la contaminación nuclear se deposita en el suelo y en el mar, y se
incorpora a la cadena trófica, de los peces, que son la base de la dieta en Japón, del
resto de animales, de las plantas, a las frutas y verduras, etc.”
Este proceso se va bioacumulando, es decir, va pasando de un ser vivo a otro y
va empeorando”. Un ejemplo de ello es el de los “miles de renos que hubo que
sacrificar en el Ártico tras Chernóbil, porque estaban absolutamente contaminados a
través de los líquenes que habían comido”.
Desde que ocurrió el tsunami hace 2 años hasta hoy, no ha habido ni un solo
día en el que enormes cantidades de agua altamente radiactiva se mezclan en el
océano Pacífico, donde las corrientes y los vientos han extendido esas aguas de forma
imparable desde Japón hasta la costa oeste de América. Además, al menos 300
toneladas de agua contaminada se han filtrado al suelo, que más tarde se convertirán
en aguas subterráneas y acabará llegando al mar tarde o temprano.
Impacto radiológico sobre la población
Desde el momento en que se constató la pérdida total del suministro eléctrico y
la imposibilidad de recuperar la refrigeración de los reactores a tiempo, se ordenó la
evacuación de las poblaciones más cercanas. Aproximadamente seis horas después del
tsunami ya se habían evacuado los habitantes de hasta 3 km de distancia (6000
habitantes), aplicando el confinamiento a los de un radio de 10 km (51.000 habitantes)
que posteriormente fueron evacuados en pocas horas. Tras la primera explosión, la
evacuación se amplió hasta los 20 km (totalizando 78.000 habitantes) y tras las
posteriores explosiones, a los residentes entre 20 y 30 km (68.000) se les recomendó
evacuarse voluntariamente o permanecer confinados en las casas con las ventilaciones
cerradas y alejadas de las ventanas, preparados para una posible evacuación.
El presidente de la Comisión de Investigación sobre el accidente en las centrales
nucleares de Fukushima, afirma que unas 750 personas murieron por culpa del
accidente durante el año y medio posterior a la catástrofe nuclear.
En los seis meses posteriores afirman que “aún muere una persona al día como
consecuencia del accidente de Fukushima”. Pese a que no se ha comprobado que
ninguna de esas muertes haya sido provocada por la radiación. “Mueren porque no
pueden volver a casa”, ha asegurado.
Señala que una vez producido el accidente fueron evacuadas 16.000 personas
de las que 150.000 aún no han podido regresar a sus casas, y en muchos casos nunca
podrán hacerlo. Esta población dejó atrás toda una vida y la mayor parte de los
22
afectados, no han conseguido asumir la catástrofe ni adaptarse a las nuevas
circunstancias que han tenido que ser trasladados a la fuerza.
"Las autoridades se centraron en el accidente de la planta y no en las
consecuencias externas. La 'atmósfera psicológica' en la zona de Fukushima se vio muy
afectada".
Se ha afirmado que estas personas están recibiendo indemnizaciones del
Gobierno, pero no ha sido capaz de concretar cuáles son los motivos por los que
estas víctimas de Fukushima han percibido sus compensaciones, lo que demuestra la
escasa información que aún persiste sobre este desastre.
Este estrés ha cambiado la forma de los japoneses de ver la energía nuclear y es
posible que transforme la forma de producir y consumir electricidad en el país. “La
gente aún no puede volver a sus casas y no sabemos cuándo podrán hacerlo”, explica.
La emergencia no está controlada
Entre tanto, el status de las 6 unidades de Fukushima sigue en situación grave,
especialmente, las unidades 1, 2 y 3, con relación a la falta de refrigeración al núcleo
de combustibles del reactor y a los combustibles gastados ubicados en las piscinas de
relajación del reactor.
Los niveles de radiación y contaminación radiactiva para la población y medio
ambiente son preocupantes.
Al interior de la central los niveles de radiación deben estar muy elevados. Se
habla de límites 400 veces arriba de los niveles de referencia. Las dosis efectivas a los
trabajadores, individuales y colectivas, deben ser extremas. Es muy posible que ni
siquiera haya control de esas dosis, menos del detrimento a la salud y posibles efectos
biológicos.
Fukushima sigue lanzando radiación
Hacia fines de septiembre del 2013 la Compañía Eléctrica de Tokio (TEPCO)
detectó niveles de radiación más altos de los que se venían registrando hasta ese
momento en los alrededores de la central nuclear de Fukushima Dai-ichi.
"El nivel de radiación ha ascendido hasta un nuevo máximo de 2.200 mSV/h, en
una zona donde la semana pasada se habían detectado niveles de 1.800 mSV/h", según
TEPCO, septiembre 2013.
A más de dos años de la devastación de la planta de Fukushima, los reactores
nucleares dañados siguen sin enfriarse y parte del agua radiactiva, depositada en
cientos de cisternas especiales, se filtra a través de grietas.
23
El principal problema al que se enfrenta la central es la enorme acumulación de
agua altamente radiactiva en los sótanos de los reactores, que aumenta en cerca de
400 toneladas diarias. Esa acumulación se produce porque el líquido utilizado para
refrigerar los reactores se filtra en parte a los sótanos, al tiempo que las aguas
naturales del subsuelo procedentes de las zonas colindantes penetran también en los
edificios.
Acciones de mitigación
Uno de los principales objetivos es reducir la cantidad total de agua acumulada,
facilitando al máximo su reutilización, por lo que ha sido necesario instalar plantas
para el tratamiento continuo mediante separación de aceite y materia grasa, absorción
de cesio, coagulación y precipitación de partículas, desalado y evaporación. En
paralelo, ha sido necesario preparar sistemas para almacenaje y gestión de los lodos
altamente contaminados que se han producido.
Para almacenar agua contaminada y lodos concentrados, se han instalado
múltiples baterías de tanques de almacenamiento, con resistencia progresivamente
mayor según el nivel de contaminación. A pesar de todo, el volumen de agua en los
edificios del reactor y turbina oscila entre los 14.000 m³ en el caso de la unidad 1,
22.000 m³ en la unidad 2 y 24.000 m³ en la unidad 3 (21 de febrero de 2012).
El gobierno japonés está en plan de construir un "muro de hielo" para sellar las
filtraciones radiactivas de la central nuclear de Fukushima, convertida en una fuente
de contaminación y en un dolor de cabeza constante para las autoridades desde su
devastación por un tsunami en el 2011. Japón anunció que invertirá fondos públicos
por valor de 258 millones de euros para solventar las fugas de agua contaminada en
Fukushima. El proyecto consiste en inyectar una sustancia refrigerante, a través de
tuberías, para congelar el suelo y crear una lámina de hielo que detenga el vertido al
mar del material radiactivo.
24
Las tuberías llevarán un refrigerante a 30 metros de profundidad que congelará
el subsuelo a una temperatura de 40 grados bajo cero, sellando el paso del líquido.
Además, como segundo paso, se prevé aumentar la capacidad de los sistemas de
descontaminación que se emplean en la actualidad para limpiar el agua de los tanques
de unas sesenta materias radiactivas.
Para congelar el subsuelo, TEPCO instalará tuberías con refrigerante entre los
edificios de los cuatro reactores, con el fin de crear una zona de contención de
aproximadamente 1,4 km de largo, lo que podría reducir los vertidos de las 300
toneladas diarias actuales a cerca de 60.
Para controlar la crisis nuclear en Fukushima, cerca de 3.500 trabajadores
luchan a diario contra las altas temperaturas y la radiación en su ardua tarea
por desmantelar la central, un periodo estimado entre 30 y 40 años.
Actualmente, el principal escollo para los técnicos es el de lidiar con la ingente
cantidad de agua altamente contaminada que se acumula en los sótanos de los
reactores y que se incrementa a diario por la filtración de agua subterránea en su
salida natural desde el interior hacia el mar.
Plan de limpieza y desmantelamiento de la central
Este ambicioso objetivo no podrá lograrse antes de 30 o 40 años. El plan
contempla una primera fase de aproximadamente dos años hasta poder comenzar la
extracción de combustible desde las piscinas de enfriamiento. La fase posterior, de
aproximadamente 10 años, comprende hasta el comienzo de la extracción del material
fundido de los reactores. Y la fase final abarcaría hasta el final del desmantelamiento
tras la extracción total de los materiales que un día formaron los reactores 1, 2 y 3 de
Fukushima Dai-ichi.
Fase 1 (en 2 años).
o Comenzar la retirada de combustible desde las piscinas de combustible usado.
o Reducir el impacto radiológico por descargas adicionales desde el
emplazamiento y la cantidad de residuos radiactivos generados después del
accidente (por procesado de agua y retirada de escombros, etc.).
Manteniendo la tasa de dosis efectiva anual por debajo de 1 mSv en los
límites del emplazamiento.
o Mantener estable la refrigeración de los reactores y el procesamiento del
agua acumulada aumentando su fiabilidad.
o Iniciar la descontaminación y proyectos de limpieza y desmantelamiento de
cara a la retirada de los escombros del núcleo y corium y sobre procesado y
almacenamiento final de residuos radiactivos.
25
Fase 2 (en 10 años).
o Completar la retirada del combustible usado de las piscinas de todas las
unidades.
o Completar la preparación para la retirada de los escombros de combustible:
descontaminar el interior de edificios, reparar las vasijas de contención
primaria y rellenarlas de agua.
Objetivo: comenzar la retirada del corium en 10 años.
o Continuar la refrigeración estable de los reactores y completar el procesado
del agua radiactiva acumulada.
o Continuar el procesado y almacenamiento final de los residuos radiactivos y
comenzar el proceso de desmantelamiento de las instalaciones.
Fase 3 (en 30-40 años):
o Completar la retirada de los escombros de combustible y corium (en 20-25
años).
o Completar el desmantelamiento (en 30-40 años)
o Implementar el procesado y almacenamiento final de los residuos radiactivos.
Comienzan a desmantelar la central atómica de Fukushima
En el mes de octubre del 2013, la operadora TEPCO, comenzó la retirada de las
barras de combustible gastado de la piscina del reactor número 4 de la planta, lo cual
supondrá un primer paso crucial en el largo proceso de desmantelamiento de la
maltrecha planta. Así, se da por finalizada una primera fase que consistió
principalmente en llevar a parada fría los reactores así como en la limpieza y retirada
de escombros. El operativo consiste en retirar y trasladar a un depósito más seguro las
1533 barras de combustible de dióxido de uranio que siguen generando calor y que
yacen en la piscina de combustible gastado de la unidad 4 desde marzo de 2011.
Aunque en una central nuclear una operación como esta es rutinaria, en
Fukushima el proceso se torna mucho más complejo. Lo que más preocupa es que
parte del combustible pueda estar dañado por el agua marina o por escombros caídos
en la piscina. Durante el proceso de extracción, además, si los elementos combustibles
se tocan entre sí, se caen o se resquebrajan, existe la posibilidad de que ocurran
reacciones nucleares incontroladas y hasta explosiones.
El edificio del reactor 4 ha sido completamente recubierto por placas metálicas,
y además se le ha añadido una enorme estructura desde la que operan dos grúas para
retirar el combustible de la piscina. La retirada del resto de combustible gastado en las
unidades de la 1 a la 3, mucho más afectadas por el tsunami y la alta radiación,
comenzarán a partir de 2015, según los planes de la eléctrica.
26
Conclusión
El accidente de Fukushima-Daiichi causado por el gran terremoto y posterior
tsunami del 11 de marzo de 2011 ha sido el peor de la historia después de Chernóbil.
Gracias a los medios humanos y materiales puestos en marcha inmediatamente
tras el accidente, las primeras fases del Plan de recuperación de la central se han
desarrollado en los plazos previstos, logrando refrigerar los reactores y piscinas,
controlar y reducir el agua contaminada acumulada, limpiar de escombros el
emplazamiento y atajar los escapes tanto atmosféricos como por vía líquida al mar.
Dentro de la estabilidad lograda, sigue habiendo cierta precariedad, ya que las
contenciones de los reactores presentan fugas y pequeños escapes. La preocupación
mayor es la posibilidad de pérdida de funciones en caso de nuevos desastres naturales.
A casi dos años del accidente de Fukushima, aún es difícil y prematuro medir el
impacto que va a tener en el sector nuclear y en las proyecciones de instalación de
nuevas centrales nucleares en el mundo. Los próximos dos o tres años darán un indicio
de si el efecto Fukushima vino para quedarse o será solo una pausa corta en el
crecimiento nuclear. Pero sí es cierto que tras el accidente de Fukushima, se están
revisando las instalaciones nucleares en todo el mundo.
La sensibilidad social con respecto a la generación eléctrica de origen nuclear
ha tenido con posterioridad al accidente un incremento en la opinión pública de
posición opuesta al sector nuclear.
Se duda de que sea posible volver a producir energía en Fukushima. No
obstante, con el paso del tiempo y cuando se tenga que optar entre una electricidad
escasa y el riesgo de la nuclear, las opiniones quizá varíen. Pero si se decide seguir
desarrollando la energía nuclear, es indudable que se hará teniendo en cuenta que
tiene riesgos. Además de prepararse para evitar catástrofes, se deberían preparar para
actuar en caso de que sucedan, algo que no se hizo en Fukushima y perjudicó la
gestión del accidente.
Los responsables de la industria nuclear vienen declarando que aprenderán las
lecciones de este accidente, lo que permitirá aumentar en la seguridad de las
instalaciones nucleares. Sin embargo, los accidentes nucleares, aunque improbables,
son tan catastróficos que lo mejor sería prescindir de esta peligrosa fuente de energía.
27
Glosario
Actividad radiactiva. Velocidad con que tienen lugar las desintegraciones radiactivas;
número de desintegraciones de una determinada masa de material radiactivo por
unidad de tiempo.
Bequerelio (Bq). Unidad de actividad radiactiva en el Sistema Internacional,
equivalente a 1 desintegración radioactiva por segundo.
PBq: petabecquerel, 1015 Bq.
TBq: terabecquerel, 1012 Bq.
GBq: gigabecquerel, 109 Bq.
Corium. Magma resultante de la fusión de elementos del núcleo de un reactor nuclear.
Se compone de combustible nuclear (uranio y plutonio), el revestimiento de los
elementos combustibles (aleación de circonio) y los diversos elementos del núcleo con
los que entra en contacto (barras, tubos, soportes, etc.).
Fisión nuclear. Es la división del núcleo de un átomo. El núcleo se convierte en diversos
fragmentos con una masa casi igual a la mitad de la masa original más dos o tres
neutrones. La fisión nuclear puede ocurrir cuando un núcleo de un átomo pesado
captura un neutrón, o puede ocurrir espontáneamente.
Fusión nuclear. Reacción nuclear por la que núcleos ligeros se unen, produciendo
otros más pesados y liberando gran cantidad de energía.
Isótopo. Son isótopos de un elemento químico de número atómico Z los distintos
nucleídos con el mismo número de protones (mismo número atómico: mismas
propiedades químicas) y con distinto número de neutrones (distinta masa atómica A:
distintas propiedades nucleares)
Partículas alfa. Son núcleos de helio que consiste en dos protones y dos neutrones y se
emiten desde elementos pesados de origen natural, como el uranio y el radio, así
como de algunos elementos transuránicos hechas por el hombre. Son intensamente
ionizantes, pero no pueden penetrar en la piel, por lo que son peligrosos sólo si emite
dentro del cuerpo.
Partículas beta. Son electrones de movimiento rápido emitidos por muchos elementos
radiactivos. Ellos son más penetrantes que las partículas alfa, pero fácilmente, pueden
ser detenidos por unos pocos milímetros de madera o aluminio. Pueden penetrar un
poco la carne humana, pero generalmente son menos peligrosos para las personas que
la radiación gamma.
28
Radiación neutrónica. Está compuesta por neutrones libres que escapen de los
procesos de fisión o fusión del átomo. Los neutrones así producidos tienen una energía
cinética muy grande y son capaces de atravesar metros de plomo u hormigón
Radiactividad. Transmutación nuclear de descomposición espontánea (sin excitación
previa) y gradual de isótopos radiactivos, en otros más estables, mediante la emisión
de una partícula (alfa, beta o neutrón) generalmente acompañada de un fotón de
radiación gamma.
Radionúclido. Radisótopo; isótopo inestable que se desintegra espontáneamente
emitiendo radiaciones alfa, beta, gamma o de neutrones
Rayos gamma. Son rayos de alta energía muy similar a una radiografía. Son emitidos
en muchos decaimientos radiactivos y son muy penetrantes. Los seres humanos
recibimos aproximadamente 0,5 a 1 mSv por año de radiación gamma de los rayos
cósmicos y de las rocas, y en algunos lugares, mucho más.
Sievert (Sv). Unidad de dosis efectiva y de dosis equivalente en el Sistema
Internacional. Mide la cantidad de radiación absorbida por los tejidos de un cuerpo
humano o de cualquier otro mamífero. La unidad tradicional es el rem (1 Sievert = 100
rem).
Vida media. Es el promedio de vida de un núcleo o de una partícula subatómica libre
antes de desintegrarse.
29
Bibliografía
Centro Superior de Estudios de la Defensa Nacional (CESEDEN). “La energía
nuclear después del accidente de Fukushima”. Mayo 2013. Documentos de
Seguridad y Defensa. Disponible en:
http://www.defensa.gob.es/ceseden/destacados/publicaciones/docSegyDef/
Foro de la Industria Nuclear Española “Cuestiones sobre la Energía” *En línea+
Última actualización (Febrero 2012). http://www.foronuclear.org/es/energia-
nuclear/faqas-sobre-energia
Francisco Carlos Rey “Los planes nucleares después de Fukushima”. La Revista
de la CNEA, Año XII, N° 47/48, 2012
iMedPub Journals “Fukushima: energía nuclear y medio ambiente”, 2011.
Artículo disponible en: http://www.archivosdemedicina.com/
Manuel Lozano Leyva. Lecciones de Fukushima. Edición DEBATE, 2011.
The Saskawa Peace Foundation “The Fukushima Nuclear Accident and Crisis
Management” Lessons for Japan-US Alliance Cooperation. Publicado en
Septiembre del 2012. Disponible en:
http://www.spf.org/jpus/img/investigation/book_fukushima.pdf
Tokyo Electric Power Company (TEPCO) “Current situation of Fukushima Dai-
ichi” http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np
World Nuclear Association “Fukushima Accident” *En línea+ Última
actualización (Octubre 2013). http://www.world-nuclear.org/info/Safety-and-
Security/Safety-of-Plants/Fukushima-Accident/#.Um59hvlg8-h
World Nuclear Association “Nuclear Radiation and Health Effects” *En línea+
Última actualización (Octubre 2013). http://world-nuclear.org/info/Safety-and-
Security/Radiation-and-Health/Nuclear-Radiation-and-Health-
Effects/#.Um5q8_lg8-j