martes, 15 de marzo de 2011

Desastre en Japón (I): La situación nuclear


En el artículo de hoy intentaremos explicar lo que ha pasado estos días en Japón. Va sobretodo dirigido a intentar ordenar un poco toda la información que se ha generado respecto al riesgo nuclear debido a las alteraciones producidas por el terremoto y el posterior tsunami en las centrales.

Antes, intentaremos explicar un poco en qué consiste un tsunami y cuáles son sus causas

¿Qué es un tsunami?

Un tsunami (o maremoto) es en esencia un grupo de olas de gran energia y gran altura. Estas grandes olas, se pueden producir por ejemplo por la presencia de un huracán, aunque en su mayoría se producen como consecuencia de un terremoto producido en el fondo del mar. En el caso de que sean fruto de un terremoto, reciben el nombre de maremotos tectónicos.





El tsunami de Japón

El terremoto registrado en Japón es de magnitud 9 en la escala de Richter. Hay que remarcar, que la escala de Richter no es lineal. Un terremoto de magnitud 9, es diez veces más potente que uno de magnitud 8. Por lo tanto, un terremoto de magnitud 8, no es el doble de intenso que uno de magnitud 4, sino que lo es diez mil veces más.

Aclarado esto, cabe decir que el terremoto de Japón es uno de los mayores registrados en la historia (el máximo se produjo en Chile en 1960 y fue de magnitud 9,6).

Las consecuencias han sido devastadoras. El terremoto, a parte de haber sido uno de los más potentes de la historia, a venido acompañado de un tsunami que se ha llevado todo a su paso. Han habido ya casi 200 replicas, la mayoría de ellas superiores a 6,4 grados en la escala Richter. Aunque hay que reconocer que Japón es el país más preparado del mundo, la magnitud de la catástrofe le ha superado enormemente.



En este artículo no hablaremos de las consecuencias económicas que traerá consigo este triste suceso. Seguramente más adelante si que analizaremos las consecuencias sociales y ambientales a largo plazo que tendrá. Pero el artículo de hoy está centrado basicamente al que hace dias que es el gran temor de una gran parte de la población. El estado de las centrales nucleares.

Reactores Nucleares Japoneses

En los medios de comunicación hay un constante aluvión de notícias sobre la explosión de los reactores de la central de Fukushima. Hay muchas opiniones al respecto y probablemente el gobierno Japonés está reservándose parte de la información a la espera de cómo se suceden los acontecimientos. Una de las opiniones que hemos tenido en cuenta es la del Dr. Josef Oehmen, científico del Instituto Tecnológico de Massachusetts que escribió recientemente un artículo llamado "Why I am not worried about Japan's nuclear reactors".

El primer paso es entender cómo funciona un reactor nuclear. Las plantas de Fukushima son del tipo de Reactores de Agua en Ebullición (en inglés BWR). El calor producido por el combustible nuclear calienta agua, la cual hierve, se evapora y el vapor hace mover una turbina, generando energía eléctrica.

Básicamente, en el proceso, hay tres barreras que tienen como objetivo evitar que la radiación salga al exterior:

La primera barrera son las barras de Zircaloy. El combustible (óxido de uranio) se encuentra ensamblado en unos tubos de Zircaloy, los cuales se funden a unos 2200ºC. Ésta es la primera barrera, ya que separan el combustible nuclear del resto del mundo. El conjunto de tubos de Zircaloy es el que se conoce como núcleo. Por lo tanto, el famoso proceso conocido como fusión del núcleo se debe a la fusión de las barras de Zircaloy debido a una gran acumulación de calor.

La segunda barrera funciona como una gran olla a presión. Es el compartimento que en la imagen rodea la zona llamada core (núcleo en inglés). Están diseñadas para soportar altas temperaturas.

La tercera barrera es una gran burbuja hermética de acero y hormigón. Este tercer compartimento tiene como objetivo principal contener una fusión del núcleo. Por lo tanto, en el caso de que se diese una fusión del núcleo y cediese la segunda barrera, el contenido del reactor se derramaría en el interior de esta campana de hormigón y ahí restaría enfriándose.

La tercera barrera, está rodeada por el edificio del reactor (que en el caso de la central de Fukushima son unos cubos de color azul). Estos cubos no tienen ninguna función de seguridad.
Cuando sucede un accidente cómo el de Japón, se frena la actividad del reactor. Pero, se sigue generando calor durante un cierto tiempo, debido a que todo y que el Uranio deja de reaccionar, algunos de los subproductos de la reacción de fisión siguen reaccionando. En Fukushima, el sistema para detener la actividad del reactor funcionó perfectamente.

El problema es disipar el calor residual que se genera dentro del reactor. El procedimiento habitual es bombear agua por un circuito refrigerante, que absorbe el calor y por lo tanto enfría el núcleo. Pero hubo un problema, las bombas de agua dejaron de funcionar debido a que se apagó el subministro externo a la planta. En un principio, había un plan alternativo. Unos generadores diesel preparados para asumir el bombeo en caso de emergencia. Pero este plan B también falló debido a que el posterior tsunami arrasó los generadores diesel.

Por suerte, había un plan C, unos generadores eléctricos con una autonomía de 8 horas. En teoría, esas 8 horas tenían que ser suficientes para encontrar una fuente de energía alternativa. Entonces entraron en juego unos generadores móviles diesel, pero éstos no pudieron ser conectados a la planta. Por lo tanto, en cuestión de horas habían fallado todos los planes alternativos previstos para mantener la refrigeración de la planta.

Resumiendo, hay que eliminar calor del reactor, sin la posibilidad de utilizar los sistemas de refrigeración. Para mantener la integridad de la segunda barrera (que funciona como una olla a presión) hay que expulsar vapor de agua de dentro del reactor. Fue en este proceso donde se produjeron las explosiones.

Cabe remarcar que sucedieron fuera del reactor (en el espacio que hay entre la tercera barrera y el edificio del reactor (cubículo de color azul)). Se produjo allí debido a que los operarios decidieron no emitir el vapor directamente al medio, sino que estuvo un tiempo reposando en ese compartimento (con el objetivo de que disminuyese la radioactividad, que no viene dada por el uranio sino por subproductos de la reacción, que tienen un tiempo de vida mucho más corto y por lo tanto, se reduce la radiación si se almacena un tiempo antes de ser expulsado al exterior).

Por lo tanto, a priori, el riesgo es bajo. Decimos a priori, porque se sospecha que el gobierno japonés no está siendo sincero del todo con el riesgo asumido en las operaciones. Las autoridades califican el estado de la centrar cómo un riesgo 4 (el máximo es 7).

Algunos países ya han advertido, que el riesgo podría ser mayor. La Autoridad de la Seguridad Francesa (AFN), advierte que el riesgo podría ser de nivel 5 o 6 (sin llegar al nivel de Chernóbil, que fue de grado 7). Aseguran que ha quedado demostrado que al menos ha habido una fusión parcial del núcleo.

Por lo tanto, hay que esperar a ver cómo se suceden los acontecimientos y esperar que las sucesivas réplicas no dificulten aun más la situación nuclear de la zona.





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