plumas de dinosaurio

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9 7 7 0 2 1 0 1 3 6 0 0 4 0 0 3 2 0 MAYO 2003 5,50 EURO DESMANTELAMIENTO DE CENTRALES NUCLEARES MATERIA OSCURA OSTEOPOROSIS GLOBALIZACION DIGITAL EL GEN DE LAS ANTENAS GASTRONOMIA MEDIEVAL MATERIA OSCURA OSTEOPOROSIS GLOBALIZACION DIGITAL EL GEN DE LAS ANTENAS GASTRONOMIA MEDIEVAL PLUMAS DE DINOSAURIO PLUMAS DE DINOSAURIO

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Page 1: PLUMAS DE DINOSAURIO

9 770210 136004

0 0 3 2 0

MAYO 20035,50 EURO

DESMANTELAMIENTO DE CENTRALES NUCLEARES

MATERIA OSCURA

OSTEOPOROSIS

GLOBALIZACION DIGITAL

EL GEN DE LAS ANTENAS

GASTRONOMIA MEDIEVAL

MATERIA OSCURA

OSTEOPOROSIS

GLOBALIZACION DIGITAL

EL GEN DE LAS ANTENAS

GASTRONOMIA MEDIEVAL

PLUMASDE DINOSAURIO

PLUMASDE DINOSAURIO

Page 2: PLUMAS DE DINOSAURIO

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Mayo de 2003 Número 320

Origen y evoluciónde la plumaRichard O. Prumy Alan H. Brush

Durante largo tiempose admitieron una seriede supuestos sobrelos mecanismos originantesde las alas que la investigaciónreciente ha desmentido.La pluma no naciócon las aves.

La búsqueda de la materia oscuraDavid. B. Cline

La dinámica de las galaxias indica que nosrodea una forma invisible, distinta de lashasta ahora conocidas, de materia. Se estáninstalando trampas que capturen estaspartículas intangibles.

SECCIONES3

HACE...50, 100 y 150 años.

4APUNTES

34CIENCIA Y SOCIEDAD

Ciclo celular...La física del buceo,

a pulmón libre...Especies a proteger,

la tortuga carey...Enfermedad de Charcot-

Marie-Tooth.

40DE CERCA

Una armadura perfecta.

6 Desmantelamientode centrales nuclearesMatthew L. Wald

Desmontar las centrales de energía nuclearya caducas es un problema que empiezaa apremiar y plantea dificultades aún noresueltas. El caso de la central MaineYankee sirve para analizar loscondicionantes técnicos, económicosy ambientales.

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Page 3: PLUMAS DE DINOSAURIO

SECCIONES84

CURIOSIDADES DE LA FÍSICAEspejismos acústicos,

por J.-M. Courty y E. Kierlik

86JUEGOS MATEMÁTICOS

El examen inesperadoy la teoría de juegos,

por Juan M. R. Parrondo

88IDEAS APLICADAS

Lectoras dactilográficas,por Mark Fischetti

90LIBROS

Galileana... Fauna española.

96AVENTURAS PROBLEMÁTICAS

Reventar la caja,por Dennis E. Shasha

Los genes determinantesde las antenasFernando Casares

En la mosca del vinagre, el gen homothoraxselecciona la identidad de la antena.Los genes selectores organizan el patróncorporal en todos los animales. En el ratón,el gen homólogo de homothorax es elprotooncogén Meis-1.

Globalización de la cultura digitalHarvey B. Feigenbaum

Nuevas técnicas se saltan las restriccionesimpuestas a las películas y programasde televisión estadounidenses.

Regeneración óseaClifford J. Rosen

La degeneración del hueso por osteoporosiscomporta alteraciones del movimiento.Gracias al conocimiento adquirido enlos últimos años sobre la osteogénesis,podemos, sin embargo, acometer una mejorprevención y seguir nuevas opcionesterapéuticas.

76 Planetas libres y cúmulos estelaresJarrod R. Hurley y Michael M. Shara

Los científicos han buscado planetasen lugares exóticos, muy lejosde sus estrellas progenitoras:dentro de los cúmulos de estrellasmás densos de la galaxia.

58 La gastronomía medievalBruno Laurioux

En la Edad Media, la cocina es un arte.Las especias llegadas de Oriente acompañantanto a pucheros como a platos de avesy a postres. La dietética se convierteen una preocupación para los médicos,que consideran a los alimentos no sóloun medio para tratar ciertas enfermedades,sino también para prevenirlas.

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50

Page 4: PLUMAS DE DINOSAURIO

Portada: Kazuhiko Sano

COLABORADORES DE ESTE NUMERO

Asesoramiento y traducción:

Ramón Pascual: La búsqueda de la materia oscura; Luis Bou:Globalización de la cultura digital y Aventuras problemáticas; EstebanSantiago: Regeneración ósea; Expiración García: La gastronomía me-dieval; José Joaquín Moratalla García: Origen y evolución de la pluma;M.ª Rosa Zapatero Osorio: Planetas libres y cúmulos estelares;J. Vilardell: Hace..., Curiosidades de la física e Ideas aplicadas

Copyright © 2003 Scientific American Inc., 415 Madison Av., New York N. Y. 10017.

Copyright © 2003 Prensa Científica S.A. Muntaner, 339 pral. 1.a 08021 Barcelona (España)

Reservados todos los derechos. Prohibida la reproducción en todo o en parte por ningún medio mecánico, fotográfico o electrónico,así como cualquier clase de copia, reproducción, registro o transmisión para uso público o privado, sin la previa autorizaciónescrita del editor de la revista. El nombre y la marca comercial SCIENTIFIC AMERICAN, así como el logotipo correspondiente,

son propiedad exclusiva de Scientific American, Inc., con cuya licencia se utilizan aquí.

ISSN 0210136X Dep. legal: B. 38.999 – 76

Imprime Rotocayfo-Quebecor, S.A. Ctra. de Caldes, km 3 - 08130 Santa Perpètua de Mogoda (Barcelona)

Printed in Spain - Impreso en España

SUSCRIPCIONES

Prensa Científica S. A.Muntaner, 339 pral. 1.a

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para los restantes países:Prensa Científica, S. A.Muntaner, 339 pral. 1.a

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Cataluña:QUERALTO COMUNICACIONJulián QueraltóSant Antoni M.ª Claret, 281 4.º 3.a

08041 BarcelonaTel. y fax 933 524 532Móvil 629 555 703

SCIENTIFIC AMERICANEDITOR IN CHIEF John RennieEXECUTIVE EDITOR Mariette DiChristinaMANAGING EDITOR Ricki L. RustingNEWS EDITOR Philip M. YamSPECIAL PROJECTS EDITOR Gary StixREVIEWS EDITOR Michelle PressSENIOR WRITER W. Wayt GibbsEDITORS Mark Alpert, Steven Ashley,

Graham P. Collins, Carol Ezzell,Steve Mirsky y George Musser

PRODUCTION EDITOR Richard HuntVICE PRESIDENT AND MANAGING DIRECTOR, INTERNATIONAL

Charles McCullaghPRESIDENT AND CHIEF EXECUTIVE OFFICER

Gretchen G. TeichgraeberCHAIRMAN Rolf Grisebach

DIRECTOR GENERAL José M.ª Valderas GallardoDIRECTORA FINANCIERA Pilar Bronchal GarfellaEDICIONES Juan Pedro Campos GómezPRODUCCIÓN M.a Cruz Iglesias Capón

Bernat Peso InfanteSECRETARÍA Purificación Mayoral MartínezADMINISTRACIÓN Victoria Andrés LaiglesiaSUSCRIPCIONES Concepción Orenes Delgado

Olga Blanco RomeroEDITA Prensa Científica, S. A. Muntaner, 339 pral. 1.a

08021 Barcelona (España)Teléfono 934 143 344 Telefax 934 145 413www.investigacionyciencia.es

Difusióncontrolada

Page 5: PLUMAS DE DINOSAURIO

INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, mayo, 2003 3

...cincuenta años

OBJETIVO MARTE. «Durante casiun siglo Marte ha fascinado a losastrónomos, al par que alimentaba lacredulidad de las gentes, de lo cualno hace tanto tuvimos un ejemplocon el gran pánico ‘marciano’ desa-tado por un programa radiofónico.Los hechos, aunque no tan emocio-nantes como las viejas cábalas, tie-nen su interés. La característica másimportante y notable del planetason los casquetes blancos que cu-bren sus regiones polares. Exhibenun curioso ritmo de crecida y re-flujo. Al final del verano, el cas-quete polar cubre en cada hemisfe-rio unos diez millones de kilómetroscuadrados. Pero una pequeña man-cha deslumbrante permanece juntoal polo, incluso en pleno verano.Respecto a la fina estructura de los‘canales’, queda mucho por aclarar.—Gérard de Vaucouleurs.»

ELECCIONES EN DIRECTO. «Lacampaña presidencial de 1952 fuela primera en que la televisión tuvoun papel destacado. Según un es-tudio de la Universidad de Michigan,el hecho más digno de mención esque la gente se tomó la molestia deseguir la campaña por la televisión.Sólo alrededor de un 40 por cientode los hogares estadounidenses tienetelevisor, pero en torno al 53 porciento de la población vio progra-mas sobre las elecciones; ahí se veel efecto de las visitas a los cono-cidos para ver la televisión. Respectoa cómo ésta afectó al voto en sí, ca-recemos de pruebas claras. Quienesconsideraron la televisión como sufuente informativa más importantevotaron por Dwight D. Eisenhowermás o menos en la misma propor-ción que quienes confiaron princi-palmente en la radio y la prensa.A Adlai Stevenson le fue algo me-jor con los devotos de la televisión.»

...cien años

TORMENTA DE POLVO. «Los pro-fesores Hellmann y Meinardus han

efectuado detalladas investigacionesrelativas a la tormenta de polvo quebarrió las costas de Africa del Norte,Sicilia, Italia, Austria-Hungría, Prusiay la Islas Británicas entre el 12 yel 19 de marzo de 1901. El polvo seoriginó en las tormentas que tuvie-ron lugar el 8, 9 y 10 de marzo enel desierto de El Erg, situado en laparte meridional de Argelia. Aproxi-madamente 1.800.000 toneladas depolvo fueron transportadas por unagran masa de aire que se trasladó agran velocidad desde Africa del Nor-te hasta el norte de Europa. Todoslos análisis microscópicos y quími-cos indican que ese polvo no esvolcánico ni cósmico.»

EXPEDICIÓN A SIBERIA. «La Ex-pedición Jesup al Pacífico Norte,organizada bajo los auspicios delMuseo Americano de Historia Na-tural, ha terminado su trabajo decampo. Los exploradores y cientí-ficos rusos, Waldemar Jochelson yWaldemar Bogoras, consiguieronen Siberia notables especímenes ydescubrimientos etnológicos. Nues-tra ilustración muestra la indu-

mentaria de una rica belleza yakuta.Los yakutos son la más numerosay próspera de las razas siberianas.Lo más llamativo del traje, apartedel alarde de pieles, es la generosaexhibición de ornamentos de plataque lo adornan. Las bandas afili-granadas, finamente ejecutadas, decuello y hombros tienen un anchode casi ocho centímetros y una lon-gitud de varios metros. El objeto dela expedición, bajo la supervisióndel doctor Franz Boas, era investi-gar las recónditas tribus del no-reste asiático y comparar sus cos-tumbres con las de los habitantesdel extremo noroeste de Américadel Norte.»

ZEPPELIN EN NÚMEROS ROJOS.«Se anuncia en Berlín que el han-gar de aeronaves del conde Zeppelin,sito en el lago Constanza, será su-bastado junto con el aparato. Elconde está arruinado. En la empresase le fueron más de un millón demarcos.»

...ciento cincuenta años

POLIGENISMO. «El profesor LouisAgassiz, en el ciclo de conferen-cias que ha pronunciado reciente-mente en Charleston (Carolina delSur), manifestó y proclamó su re-chazo de que todos los hombres des-ciendan por generación ordinaria deAdán, o de una pareja, o de dos otres parejas. Opina, según nos cuentael ‘Charleston Mercury’, que loshombres fueron creados por nacio-nes, con un origen separado paracada nacionalidad definida. El pro-fesor Agassiz ha estado retando alleón en su guarida; y nos referi-mos al reverendo doctor Smyth, deCharleston, autor de una obra muycompetente acerca de la unidad dela raza humana, la doctrina bíblicade que todos los hombres descien-den de una única pareja, Adán yEva. Es ésta una cuestión cientí-fica que, en un plazo de pocos años,ha generado no poca discusión en-tre los amantes de las ciencias na-turales.»

HACE...

Belleza Yakuta, Siberia, 1903

Page 6: PLUMAS DE DINOSAURIO

4 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, mayo, 2003

APUNTES

¿Qué estructura adoptarían unas bolas que recubriesen una esfera mayor?Leonhard Euler demostró en el siglo XVIII que una red de triángulos adya-

centes que cubriese una esfera debería tener doce defectos, o lugares con cincovecinos en vez de seis (por eso tienen los balones de fútbol 12 pentágonos entresus hexágonos). Ahora se ha predicho y confirmado que una esfera compuesta porcientos de partículas o más libera tensiones obligando a las partículas que se va-yan añadiendo a tener cinco vecinos o siete; crean más defectos que los doce deEuler. Los defectos se disponen en líneas, en “cicatrices”, cuyas longitudes son pro-porcionales al diámetro de la esfera. Con un microscopio se ha seguido la maneraen que unas cuentas de poliestireno micrométricas iban recubriendo unas gotasminúsculas de agua. Las longitudes de las cicatrices no dependen en principio deltipo de partícula de que se trate. El resultado debería ser aplicable al diseño demateriales que se autoensamblan, al estudio de las cubiertas proteínicas y al cono-cimiento de los defectos de las moléculas de fullereno. —J.R. Minkel

Unas cuentas de poliestirenode sólo unas micras de diámetro

recubren una gotita de agua

FISICA MATEMATICA

Cuentas y esferas

En las tierras heladas de las regiones polares y alpinas las piedras dibujan a menudo barras, laberintos o patrones repetitivosde círculos y polígonos. Sólo ahora se ha construido un modelo que reproduce de manera unificada esa fenomenología. Los

viejos modelos que intentaron explicar sin éxito las figuras de los suelos polares eran reduccionistas; se basaban en las interac-ciones locales, en una sola escala de distancias y tiempos, de unos elementos básicos —granos de tierra, guijarros—. El nuevomodelo de Kessler y Werner, en cambio, como explica Daniel Mann en el mismo numero de Science que lo ha publicado, sefunda en retroalimentaciones entre fenómenos de distintas escalas espaciales y temporales. La congelación y descongelación, endías o meses, de cristales de hielo sobre cada centímetro cuadrado de suelo, con sus efectos de separación de piedras y sueloy de compresión longitudinal de los montones de piedras, mantienen las figuras, pero los contornos de éstas, que se han consti-tuido a lo largo de siglos y miden metros, afectan a su vez a la manera en que actúan la congelación y la descongelación. Setrata de un proceso de “autoorganización”. Aunque la ciencia de la autoorganización se haya convertido desde hace tiempo en

una disciplina floreciente de la física, sus premisas se internan en terrenoescurridizo, donde resuena un problema filosófico fundamental, el de las difí-ciles relaciones entre estructura y atomismo, tipo e individuo. Ciertos físicoshan expresado opiniones fuertes al respecto. Uno de los creadores del mo-delo estándar de las partículas elementales, Steven Weinberg, defiende quela ciencia no puede ser, en última instancia, sino reduccionista; en cambio,según uno de los más destacados físicos de la materia condensada, PhilipK. Anderson, los distintos niveles de la realidad poseen leyes propias inde-pendientes de las leyes de las partículas elementales; sin contradecirlas, nodimanan de ellas.

GEOFISICA

Figuras en el suelo

La física de las heladas y deshielos explica estos círculos pedre-gosos de dos metros de ancho de Spitsbergen (Noruega)

Un equipo internacional de biólogos ha estudiado la diversidadgenética humana analizando una muestra de 1056 indivi-

duos de 52 poblaciones. Las poblaciones se definían por criteriosculturales y geográficos (toscanos, palestinos, mayas, han, vas-cos, melanesios, etc.). Cabía, pues, preguntarse si esta manerade segmentar la humanidad guarda alguna correlación con posi-bles diferencias genéticas entre los grupos; algunas estableceríanquizá propensiones distintas a ciertas enfermedades. Las diferen-cias individuales dentro de cada población de la muestra abarca-ban un 93-95 % de la variedad genética total; las diferencias entrepoblaciones sólo aportaban alrededor de un 5 %. La mayoría delos alelos se reparten por la población mundial entera. Nada más

que un 7,4 % de los alelos considerados en la muestra eran pro-pios de una sola región, y se trataba de variedades raras, con unafrecuencia de un uno por ciento en la región correspondiente. Aunasí, una técnica estadística pudo repartir la muestra en subgruposhumanos caracterizados por pequeñas diferencias en las frecuen-cias de diversos alelos. Existía, aunque con excepciones, unabuena correlación entre la división original en poblaciones y estaotra por afinidades genéticas. De ahí que los autores extraigan laconclusión de que el conocimiento de la ascendencia de los indi-viduos facilita en ciertos casos la evaluación de los riesgos epide-miológicos, si bien no permite prescindir en general de la informa-ción genética.

GENETICA Y MEDICINA

Algún efecto de pequeñas diferencias

Page 7: PLUMAS DE DINOSAURIO

INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, mayo, 2003 5

Las sucesivas glaciaciones y deglaciaciones del Cuaternario se correlacionan con las periodicidadesde las alteraciones finas que va sufriendo la órbita terrestre. Los testigos extraídos de las profundida-

des del hielo antártico correlacionan a su vez el nivel de dióxido de carbono con la temperatura media decada época. La determinación del nexo causal entre esos factores tropieza con una cierta imprecisión dela datación relativa de los cambios del CO2 con respecto a las modificaciones de la temperatura. El CO2se mide en el aire atrapado en el hielo, pero la difusión vertical del aire dentro de la parte superior de lacapa de hielo (el firn) lleva a que el aire que va quedando atrapado en su base sea más joven que elhielo que lo rodea. Esa diferencia de edad es la que se conoce con imprecisión (del orden de mil años).Para obviar este problema, un equipo internacional ha utilizado el aire atrapado en el hielo acumulado so-bre el lago Vostok, en la Antártida, no sólo para medir el CO2, sino también los cambios de temperatura,aprovechando que afectan a la composición isotópica del argón del aire (la evolución de la temperatura seha inferido normalmente de su efecto en el hielo). Han obtenido que, en la Terminación III (una deglacia-ción de hace 240.000 años), el aumento de CO2 se retrasó unos 800 años con respecto al calentamientoantártico. El océano debió de ir perdiendo ese gas a medida que el agua se calentaba. No debe deducirseque el nivel crecido de CO2 fue una mera consecuencia dela deglaciación y no intervino en la subida global de las tem-peraturas, que continuó durante 5000 años. El aumento deCO2 precedió a la deglaciación boreal. Amplificó el calenta-miento inicial generado por los cambios orbitales; retroali-mentaciones atmosféricas que también actúan hoy en díareforzaron, a su vez, esa amplificación.

CLIMATOLOGIA

La gallina o el huevo

Gracias a la luz roja, quizá se detengan, reviertan incluso, lesiones oculares que causan ceguera. La NASA ha diseñadoun diodo emisor de luz roja, del tamaño de un mazo de naipes, que decuplica la potencia de la luz solar en esa misma

frecuencia. Se concibió para que los cultivos espaciales se desarrollasen más deprisa,pero los astronautas observaron que también curaba antes los cortes. Está claro queesa luz activa las mitocondrias, generadoras celulares de energía. Se desconoce aúnel mecanismo. La neurotoxicóloga Janis T. Eells, de la Escuela Médica de Wisconsin,estudió el envenenamiento por metanol, que se cree induce ceguera porque inhibe lasmitocondrias, muy productivas en los ojos. Pese a su escepticismo inicial, constatóque unas ratas envenenadas con metanol recuperaron entre un 60 % y un 70 % de lafunción retiniana tras recibir tres disparos de luz del diodo rojo, cada uno de 144 se-gundos de duración, en un plazo de 50 horas. Tiene pensado investigar la utilidad deesa luz en el tratamiento del glaucoma.

—Charles Choi

FOTOTERAPIA

En rojo

Unos potentes diodos emisores de luz roja estimulanel desarrollo de las plantas y repara tejidos

Un imán permanente situado sobre un superconductorlevita. Esto era bien sabido. Pero además gira, si está

colocado de manera vertical sobre el superconductor, alrede-dor de un eje horizontal. El fenómeno ya se observó en 1990y 1991, pero había caído en el olvido. Un físico de la Univer-sidad de California en San Diego, J. E. Hirsch, con D. J.Hirsch, lo ha redescubierto y, además, ha ofrecido una expli-cación. Un disco de imán de 2,5 mm de radio y 1,2 de grosorse levanta 0,4 milímetros del disco del superconductor, de 22y 3 mm de diámetro y grosor, que descansa sobre una basemetálica en un baño de nitrógeno líquido. La velocidad de ro-tación llega a un máximo —unas cuatro revoluciones por se-gundo— y se mantiene así indefinidamente pese a la friccióndel aire. El dispositivo, según Hirsch, es una máquina térmica

de la máxima simplicidad —sólo tiene una parte móvil, el pro-pio imán—. El calor de la atmósfera lo impulsa: la parte supe-rior, más alejada del superconductor, está en contacto con unentorno más caliente, del que toma calor, que la parte inferiordevuelve, en parte, a un entorno más frío. La parte nodevuelta se convierte en movimiento de rotación: una mitaddel disco del imán desciende mientras la otra asciende; com-parando puntos situados a una misma altura con respecto alsuperconductor, los que bajan están más calientes —porquevienen de un entorno más cálido— que los que suben; comola fuerza de levitación que ejerce el superconductor sobre elimán depende de la magnetización de éste, y la magnetiza-ción depende a su vez de la temperatura, se produce un mo-mento de giro.

FISICA DE SUPERCONDUCTORES

Levita y, además, gira

Los testigos de hielo guardanel secreto de la interacción entre

el aumento de la cantidad de CO2en la atmósfera y los cambios

mundiales de temperatura

Page 8: PLUMAS DE DINOSAURIO

Desmontar una central nuclear que ha llegadoal término de su vida útil es un asunto muy complejo,aunque tal vez por razones insospechadas

Matthew L. Wald

DESMANTELAD

AV

ID M

UR

RA

Y, J

R.

Page 9: PLUMAS DE DINOSAURIO

DE CENTRALES

NUCLEARES

MIENTO

1. DURANTE EL DESMANTELAMIENTO de la central atómica Maine Yankee, la cúpuladel recinto de contención sigue alzándose sobre los restos de la sala de turbinas,donde la energía del vapor se convertía en electricidad. Los cuatro tubos que abrensus bocas debajo transportaban agua salada entre el mar y el condensador, en elque el vapor se transformaba otra vez en agua. Por encima de ellos, en el exteriorde la cúpula, se advierten las tres tuberías que canalizaban el vapor procedentede los tres generadores de vapor del recinto de contención y los tres conductospor donde regresaba el agua para hervir de nuevo. Por la chimenea se emitían demanera controlada los gases radiactivos.

Page 10: PLUMAS DE DINOSAURIO

8 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, mayo, 2003

Se exponen en el ayuntamiento de Wiscasset(estado de Maine) las ventajas de unos terre-nos industriales, 330 hectáreas, que se esperase hallen pronto disponibles para nuevos usos.Tienen fácil acceso por carretera, ferrocarril

y barco, abundan en agua corriente y están conecta-dos ya a la red eléctrica de alta tensión. Distan me-nos de dos kilómetros del aeropuerto, el gobierno mu-nicipal es estable y los habitantes del lugar acogedores.

Tienen un grave inconveniente, sin embargo, nadadespreciable: los terrenos son radiactivos. Y en partelo seguirán siendo hasta más allá de 2023, y quizáhasta mucho después.

En ese lugar, 60 kilómetros al nordeste de Portland,se ubica Maine Yankee, una de las centrales de energíanuclear de uso comercial más antiguas de los EstadosUnidos y una de las primeras en clausurarse. Des-mantelar una instalación nuclear es una labor ingratay compleja que no se supo valorar debidamente cuandoestas centrales se construyeron.

Maine Yankee, como casi todas las centrales nuclea-res, era de capital importancia para la economía local.Mientras funcionó, desde 1972 hasta finales de 1996,pagaba el 90 por ciento de los impuestos inmobilia-rios percibidos por el municipio y ofrecía los puestosde trabajo mejor remunerados. Además, por ser delas primeras plantas que se desmantelan, dependen deella muchas esperanzas en el resurgimiento de la in-dustria nuclear. No es que se necesiten técnicas nue-vas para desmontarla, pero políticos y expertos han desopesar ciertas cuestiones, así la magnitud del traba-jo de ingeniería a realizar y el nivel de descontami-nación que se considere suficiente. (En otros paíseshay una mayor dependencia de la energía nuclear,pero el programa de EE.UU. es más antiguo y por lotanto los trabajos de desmantelamiento están allí másavanzados.)

En EE.UU. han funcionado 123 grandes reactoresnucleares de uso comercial; siguen activos 103. Algu-nas de las compañías eléctricas que los explotan han

hablado de construir otros nuevos, idea que suscita aten-ción en el plano nacional [véase “Nueva generación dela energía nuclear” por James A. Lake, Ralph G. Ben-nett y John F. Kotek; INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, marzode 2002]. Si la industria está realmente viva (lo cuales discutible, ya que desde 1973 no se han contratadonuevas centrales, salvo algunas que se cancelaron pos-teriormente), antes de construir plantas nuevas habráque superar una serie de obstáculos, entre ellos el dedesmantelar de manera satisfactoria las centrales anti-guas. Se ha de demostrar que los terrenos donde se hanubicado plantas nucleares no están condenados parasiempre y pueden ser devueltos al estado de “zona lim-pia”, esencial para casi todo tipo de nuevo uso.

Descontaminación en marcha

“Desmantelar” no significa “neutralizar”, sino tras-ladar el material radiactivo de un lugar a otro.

En Maine Yankee se han de remover 106.000 tonela-das de residuos, de las cuales 88.000 son de hor-migón. Algo más de la mitad, 60.000 toneladas, sonde material radiactivo. La capacidad generadora de lascentrales más recientes supera en un 50 por ciento ala de las antiguas; también será mayor el volumen desus residuos.

El primer plan pretendía reducir radicalmente losdesechos a trasladar. Los propietarios de Maine Yan-kee querían triturar el hormigón y enterrarlo en los ci-mientos del edificio, añadiendo luego más hormigónpara levantar un monolito. Pero las leyes prohíben allísepultar material nuclear sin un referéndum previo conel que se consulte a todo el estado. La Comisión Nu-clear Reguladora (NRC) todavía considera el enterra-miento en el lugar mismo de la central una opción via-ble, pero hasta ahora no se ha puesto en práctica enninguna instalación civil. Por tanto, sólo cabe llevarsela central entera, a razón de un tren cargado por se-mana. Así van apareciendo los riesgos y las ventajasque comporta el desmantelamiento.

Maine Yankee se encuentra en una península, alsur de Wiscasset. Las excavadoras gigantes han de-molido los edificios no nucleares y cargado el hor-migón y el metal en vagonetas de ferrocarril. Las ba-teas abiertas parten, bien hacia los basureros nuclearesde Carolina del Sur o Utah, bien hacia un vertederode escombros no nucleares de Niagara County, en elestado de Nueva York.

La estructura de la planta ha quedado al descu-bierto. La vasta cúpula del edificio de contención des-taca sobre el amasijo de los restos de la sala de tur-binas, donde la energía del vapor calentado por lareacción nuclear se convertía en par motor que accio-naba el generador eléctrico. Se ve claramente el tra-

MATTHEW L. WALD se dedica a cuestiones de políticanuclear desde 1979.

El autor

Resumen/Desmontaje de centrales■ Los EE.UU. tienen 103 plantas de energía nuclear

en servicio, muchas de ellas puntales de la eco-nomía de su comarca. Sus propietarios se prepa-ran ahora para el cierre y desmantelamiento final,tarea compleja que no recibió entera atención enla época en que se construyeron.

■ La recuperación total de los terrenos implicados(vuelta al estado de “pradera verde”) se consideraobligada para el resurgimiento de la industria nu-clear; el público no aceptará la construcción denuevas plantas si no se pueden desmantelar sa-tisfactoriamente las ya clausuradas.

■ El caso de Maine Yankee, una de las primerasgrandes centrales nucleares construida para finescomerciales, permite estudiar las complejidadestécnicas, ambientales y económicas del desman-telamiento. En el ámbito nacional queda sin resol-ver un interrogante: ¿hasta qué extremo debedescontaminarse?

Page 11: PLUMAS DE DINOSAURIO

yecto que recorrían los fluidos del reactor. Tres con-ductos, de un tamaño parecido al de una conducciónprincipal de agua, emergen de la pared del edificio decontención. Por ellos circulaba vapor hacia las turbi-nas a 260 grados de temperatura y presión superior a70 kilogramos por centímetro cuadrado. Debajo de cadatubería hay otra más ancha, por la que el agua regre-saba para ser calentada de nuevo. Se examinaban ensu día estos conductos con suma atención, por si habíaindicios de contaminación radiactiva o fluctuacionesde temperatura o caudal. Ahora están a la intemperie,esperando su turno para ser cargados en las bateas.

La cúpula plantea un problema más arduo. Es un re-cinto de contención, típico para una gran planta nu-clear; cabría en él un gimnasio. Sus muros tienen unespesor de 122 centímetros en la base; se adelgaza hasta61 centímetros en la cima. Están reforzados por capasconcéntricas de barras de acero que pesan en totalunas 28.000 toneladas.

Para extraer de la cúpula los principales componen-tes se utilizó una sierra de diamante. El hormigón quereviste la cúpula es áspero como el pavimento de unacalzada. Pero una vez levantada la cara exterior, sutacto es tan suave como el de una mesa lacada. “Darlos primeros cortes en un sistema de seguridad nuclearfue muy difícil; sabíamos que una vez dados, ya no

tendría arreglo”, dice Michael J. Meisner, principal res-ponsable de la parte nuclear de los trabajos. En unaestructura diseñada para que permaneciese herméticaincluso bajo sobrepresiones de 3,5 kilogramos por centí-metro cuadrado, una tosca puerta de contrachapadocerrada con un candado cede ahora un poco ante lasráfagas de aire.

Aunque parezca raro, una de las tareas más fácileshasta ahora ha sido el desmontaje de los principalescomponentes nucleares de la planta, la vasija del reac-tor y los tres generadores de vapor, que se extrajeronenteros. Con la vasija del reactor, de acero al carbonocon revestimiento interior de acero inoxidable, se uti-lizaron chorros de agua y herramientas cortantes, paratrocear el armazón metálico que sujeta el núcleo y ca-naliza el agua por un sinuoso recorrido. El trabajo serealizó por control remoto y bajo el agua. (Es signifi-cativo que los fabricantes nucleares estadounidensesno hayan durado tanto como el ciclo vital completode las primeras centrales importantes; una empresafrancesa, Framatome ANP, ha tenido que aportar lastécnicas necesarias para disgregar los grandes compo-nentes metálicos.)

Después se rellenó (“enlechó”) con cemento el núcleodel reactor para que sus piezas integrantes corrieranmenos riesgo de soltarse en los siglos venideros. La

INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, mayo, 2003 9

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LOS GRANDES REACTORES NUCLEARES de uso co-mercial (en azul) funcionan sobre todo en el norte y eleste de Estados Unidos. Las plantas clausuradas (enrojo) serán finalmente desmanteladas; sus desechos ra-diactivos de bajo nivel podrían enviarse a los vertede-ros de Barnwell, Carolina del Sur, o Clive, en Utah; en

algunos casos se ha utilizado también la reservanuclear federal de Hanford, estado de Washington.Suponiendo que se apruebe y construya en los plazosprevistos, la instalación de almacenamiento de residuosde alto nivel del monte Yucca no se abrirá hasta elaño 2010.

Situación de las centrales y los vertederos estadounidenses

*Browns Ferry 1 tiene licencia de funcionamiento, pero en estos momentos no se encuentra activa.

Reactor de agua a presión

Reactor de agua en ebullición

Reactores de otro tipo

Almacenamiento de residuos

Page 12: PLUMAS DE DINOSAURIO

Búnker de hormigón

Envase

Cubade almacenamiento

Long

itud

de la

cub

a: 5

,60

m

ESTANQUEDE COMBUSTIBLE GASTADO

PRESURIZADOR

CUPULADE CONTENCION

VASIJADEL REACTOR

SALA DE TURBINAS

TRANSFORMADOR

TUBOS HACIA EL MAR

GENERADORDE VAPOR

CIRCUITOPRIMARIO

CIRCUITOSECUNDARIO

PLAZA DE DISTRIBUCION

CONDENSADOR

TURBINAS

Unidadesde combustiblegastado

A LA RED ELECTRICA

ALMACENAMIENTO IN SITUAl no existir todavía depósito centralizadopara materiales de alto nivel radiactivo,las plantas comerciales de energía nuclearestán abriendo instalaciones independientesde almacenamiento del combustible gastado,donde, en grandes cubas, se encerraránsus residuos. En algunas plantas, estos con-tenedores de acero y hormigón descansanhorizontalmente (a la derecha del todo), peroen Maine Yankee se mantienen verticales,cubiertos por terraplenes de tierra, en unaparcela de 2,4 hectáreas.

10 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, mayo, 2003

UNAS 105.000 TONELADAS DE RESIDUOS de Maine Yankee se transportarán encamiones a tres vertederos, dependiendo de su nivel de radiactividad. Más de la mi-tad del material –59.000 toneladas— es radiactivo. (En la ilustración se han modifi-cado ciertos aspectos del diseño y estructura de la planta para mayor claridad.)

Disección de una central

Se practicó una abertura en lapared de la cúpula de conten-ción para poder extraer los com-ponentes. El presurizador y lostres generadores de vapor (parasimplificar se representan dos)se enviaron intactos al vertederode Barnwell.

Las barras de combustible gastado quecontienen pastillas (“pellets”) de uranio seestán trasladando a cubas desecadas paraalmacenamiento transitorio in situ (quepuede durar decenios, hasta que se abrauna instalación centralizada). Los entresijos—el armazón metálico que sostenía el nú-cleo y canalizaba el agua por toda la cen-tral— llenarán finalmente cuatro de las64 cubas de Maine Yankee.

La superficie del hormigónque rodea la vasija del reac-tor fue desbastada paraeliminar la capa exteriorcontaminada.

Tras haber desmontadolos componentes, el nú-cleo del reactor fue “enle-chado” —rellenado dehormigón— y quedó pre-parado para el trasladoa Barnwell.

Se lavaron con agentes químicos loscircuitos primarios para eliminar losdepósitos radiactivos. (Maine Yankeetenía tres circuitos de conducciones;para simplificar se muestran sólo dos.)

Los residuos de bajo nivel van a Envirocare, enClive, Utah. Los materiales no radiactivos seestán llevando a un vertedero para desechosde construcción, en el estado de Nueva York.

MAINE YANKEE antes de serclausurada en 1996.

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