Sobre el terremoto de Japón y la central de Fukushima

[14/03/2011]

“Fusión del núcleo”. Acongojantes palabras, ¿verdad? Todos sabemos que el terremoto de Japón, uno de los más potentes de la historia, ha paralizado 11 centrales nucleares japonesas y ha dañado gravemente una de ellas, la de Fukushima. Se habla del peligro de una fusión del núcleo e incluso de una explosión nuclear. Pero ¿qué es una fusión, un núcleo, por qué no vemos nubes en forma de hongo tras la explosión en la central japonesa de Fukushima…? Más aún, ¿qué es una central nuclear? ¿Puede explotar? ¿Puede tratarse de un nuevo Chernóbil?

Una central nuclear es una de las maravillas tecnológicas que la ciencia de mediados del siglo XX dio a la humanidad. Se trata de un complejo en el que se emplea la energía producida por la fusión o fisión controlada de un material radioactivo (normalmente uranio o plutonio) para generar energía eléctrica. Las de fisión son, con mucho, las más comunes y potentes, mientras que las de fusión están aún en fase experimental. El tremendo calor y energía que genera el material radioactivo calienta grandes cantidades de agua hasta convertirla en vapor, que a alta presión mueve una serie de turbinas; estas turbinas hacen girar unos generadores, que transforman el movimiento en energía eléctrica que posteriormente se incorpora a una línea de alta tensión para su uso y distribución. Posteriormente el vapor es enfriado para devolverlo al estado líquido, y el agua vuelve a repetir el ciclo completo. Las grandes torres cilíndricas características de una central nuclear son los lugares donde se produce este enfriamiento y se deja escapar parte del vapor de agua por la parte superior. Una central nuclear tiene un rendimiento muy alto respecto a la cantidad ínfima de material radioactivo que emplea. Pero al trabajar con radioactividad, cualquier cantidad de material ha de ser tratada con las mayores precauciones. En una central nuclear, se dedican enormes esfuerzos en refrigerar el núcleo de material radioactivo y evitar que la reacción nuclear se descontrole. Todas ellas se encuentran situadas junto a grandes masas de agua precisamente para tener a grandes cantidades de agua para refrigerar sus núcleos. La central de Fukushima cuenta con unas barras de control, que se insertan en el núcleo cuando la reacción de fisión quiere detenerse o “atenuarse”; justo tras el terremoto, las barras se insertaron de forma automática como medida de seguridad.

Cuando se produce una fusión del núcleo en una de estas centrales, ocurre que la reacción de fusión o fisión se ha salido de madre. En el caso de las centrales de fisión, se produce una reacción en cadena, una cascada de neutrones que se desprende de los núcleos atómicos provocando nuevas fisiones, en fin, un desastre difícil de controlar y que avanza muy rápidamente de forma exponencial. Esto, aunque parezca cataclísmico, no es tan infrecuente como cabe imaginar. Hay formas de controlarlo y devolver la central a su habitual funcionamiento, ya que toda central dispone de numerosos sistemas de seguridad y procedimientos para estos casos. Si la reacción en cadena prosigue, puede llegarse a la llamada fusión total del núcleo, que alcanza tal temperatura que pasa de sólido a líquido. Las barras de combustible nuclear se licúan y comienzan a calcinar o derretir todo a su alrededor. En Chernóbil (1986), el accidente nuclear más grave de la historia, el núcleo del reactor alcanzó una temperatura tan alta que plásticos, cemento, aceros, todo, se derritió hasta formar una especie de papilla radioactiva de gran densidad que fluyó por tuberías y conductos. Para hacernos una idea de la energía producida por una reacción nuclear descontrolada, pensemos que las aleaciones del núcleo y las propias barras de combustible nuclear se funden a temperaturas de entre 2.000 y 3.000 ºC. Por supuesto, Chernóbil es un ejemplo extremo. Incluso aunque se produzca una fusión total y el núcleo barbotee como un sol en miniatura, los sistemas de contención deberían contener la posible fuga de radioactividad. Además, en Chernóbil el núcleo no estaba protegido por un sarcófago como el que hoy en día se encuentra en las centrales, incluida la de Fukushima.

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En esta imagen de Chernóbil puede verse el flujo de materiales derretidos (hormigón, plásticos, las propias barras de combustible nuclear) generado por la fusión del núcleo.

¿Puede producirse una explosión nuclear en una central de este tipo? No, nunca. Es físicamente imposible. Una bomba atómica, o una de hidrógeno, es un milagro tecnológico muy complejo que debe ser ensamblado con enorme precisión para que una primera detonación de explosivo convencional provoque una reacción en cadena tan veloz que de lugar a una explosión atómica. Esto nunca podría ocurrir en una central nuclear, ya que el material radioactivo utilizado en ambos casos es muy diferente y, desde luego, en una central nunca podría accederse al núcleo radioactivo para bombardearlo con explosivos.

Ha habido explosiones en centrales nucleares, desde luego, aunque debidas a causas muy diferentes. En Chernóbil, el hidrógeno a altísima presión que se acumuló en el núcleo explotó levantando las 100 toneladas del techo de reactor número 4 y expulsando a la atmósfera enormes cantidades de desechos radioactivos. En el accidente de Three Mile Island (Pennsilvania, 1979), también se produjo una fusión parcial de un núcleo y al menos una explosión de hidrógeno a alta presión. No se trata, como vemos, de explosiones nucleares, sino de gases producto de la reacción cadena, como el hidrógeno o el propio vapor de agua, que se acumulan hasta alcanzar muy alta presión y producen importantes explosiones. En el caso de la central nuclear de Fukushima, azotada por uno de los terremotos más potentes registrado jamás y por el consiguiente tsunami (que inutilizó los generadores que debían bombear refrigerante al núcleo), ha habido tres explosiones causadas por la reacción en cadena del hidrógeno y el oxígeno, la última hace apenas un rato. Aunque importantes, no han afectado al núcleo del reactor, pero varios sistemas de refrigeración han fallado y se llegó a temer que se produjese una fusión en los reactores 1 y 3.

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La explosión de uno de los reactores de Fukushima

Otro peligro en este tipo de situación es la radioactividad. Las fugas radioactivas son insidiosas. Puede cogernos por sorpresa, no se ven, ni se huelen, ni se tocan. Hay grandes medidas de seguridad en las centrales nucleares para controlar la cantidad de radiación a la que se exponen los trabajadores, con controles continuos, dosímetros, etc. Cualquier desviación es inmediatamente investigada. Hay que aclarar que estamos expuestos a dosis de radioactividad de forma natural durante toda nuestra vida. Podemos recibir radiación de fuentes que van desde los rayos cósmicos hasta el potasio de los plátano. No es, en fin, algo que haya inventado el hombre. Como todo, a medida que aumenta la dosis recibida y el tiempo de exposición los efectos empiezan a hacerse notar y son más graves. Lo normal es que los efectos se produzcan a largo plazo, aunque una dosis realmente enorme de radiación puede matar a un hombre en horas y de hecho esto ha ocurrido ya varias veces –aunque en circunstancias muy excepcionales-.

Se ha dicho y repetido (sobre todo repetido) que la radiación en el exterior de la central alcanzó en un momento dado “niveles mil veces superiores a lo normal”. A primera vista, esta información parece alarmante, pero basta un breve análisis para comprender que realmente no dice gran cosa. Trataré de aclarar algunos puntos. La dosis de radiación que recibe un tejido vivo, como nuestro cuerpo, se mide en Sieverts, abreviado Sv. Una dosis de 1 Sv es muy grande, por lo que suelen usarse el milisievert (mSv, una milésima de Sievert) o incluso el microsievert (uSv, una millonésima de Sievert). Se sume que un ser humano, al cabo de año, recibe de forma natural 2,4 mSv. Una radiografía normal y corriente nos expone a 0,02 mSv. Según el INSHT español, un trabajador expuesto a radiaciones no debe superar la dosis de 50 mSv al año, ni 100 mSv totales a lo largo de 5 años. Se entiende que un trabajador puede estar expuesto a estos niveles sin sufrir ningún tipo de efecto negativo en su salud. Alguien que no sea un trabajador (alguien que viva junto a la central, por ejemplo) puede recibir una dosis anual de 1 mSv. A nivel internacional los niveles son iguales o muy similares. Yo no sé si se referían a estos niveles al redactar el titular y referirse a “lo normal” pero, aún en este caso, un nivel “mil veces superiores a lo normal” no significa que un humano pueda convertirse en el acto en un montón de ceniza radioactiva. Probablemente se refería a las dosis que normalmente se registraban en el exterior de la central. He leído que “en un momento dado entre todos estos eventos, la tasa de dosis subió de repente en el exterior de la central (alcanzó 1.015 uSv/h)”. Pero 1.015 uSv/h son 1,015 mSv/h, algo más de 1 microsievert a la hora. Lo cual significaría que un trabajador podría permanecer expuesto a dicha dosis durante casi 50 horas (dos días completos ininterrumpidamente) antes de superar la máxima dosis que por ley puede recibir, y un no trabajador recibiría la dosis máxima anual en únicamente una hora. Eso suponiendo que la radiación mantuvo esos niveles, cosa que no ocurrió porque el propio gobierno japonés redujo rápidamente la alerta en Fukushima. La dosis mencionada disminuyó muy rápidamente y ahora es mucho menor. Total, que el titular, aun siendo cierto, no es proporcional respecto a la gravedad real de lo que cuenta.

Por supuesto, el peligro de una fuga de material radioactivo está ahí. Hoy mismo ha habido una tercera explosión en el reactor número 3, aunque se insiste en que la estructura que encierra los reactores está intacta. Los sarcófagos que encierran los núcleos de los reactores no son invulnerables, aunque sí muy resistentes, y es posible que presenten grietas causadas por el terremoto y las explosiones. A mi modo de ver, estas grietas constituyen el punto débil por el cual podrían producirse filtraciones de agua contaminada que podría llegar al medio ambiente. Sin embargo, no nos imaginemos escenarios tan catastróficos como los que presentan casi todos los medios de comunicación. No habrá, con total seguridad, irradiaciones catastróficas o desastres como el de Chernóbil.

ACTUALIZACIÓN: Hoy, martes 15, el reactor número 4 ha sufrido un incendio. Se han hecho mediciones de más de 8.000 mSv, lo que no sé es durante cuánto tiempo y en qué puntos. Me entero también de que expertos nucleares indios niegan que haya una crisis nuclear y afirman que todo es una especie de simulacro de emergencia.

ACTUALIZACIÓN (16/03/11): La Agencia Internacional de Energía Atómica confirma que se ha extinguido el fuego que se había producido ayer en el reactor número 4. En el número 5 ha descendido el nivel de agua refrigerante. El comisario europeo de energía sembraba ayer un poquito de pánico con sus declaraciones. Se ha criticado mucho el consejo del gobierno japonés a los ciudadanos, pidiéndoles que se queden en sus casas y sellen puertas y ventanas; lo cierto es que se trata de una medida efectiva, ya que las posibles fugas radioactivas se producirán en forma de humo, polvo y partículas que el viento puede arrastrar y que pueden penetrar en los hogares por los resquicios. Por tanto, sellar posibles grietas, puerta y ventanas, y no usar aparatos de aire acondicionado ayuda a que las posibles partículas radioactivas no lleguen a nuestro organismo.

ACTUALIZACIÓN (17/03/11): Günter Oettinger, el comisario de Energía de la UE, reconoce que no tiene acceso a información provilegiada sobre la situación en Fukushima y que sus ominosas declaraciones de estos días se basan en lo que ha leído en la prensa.


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