El terremoto desata una crisis nuclear
Publicado online el 15 de marzo de 2011 | Nature 2011; 471; 273-5 | doi:10.1038/471273a
El terremoto desata una crisis nuclear
Las explosiones en una planta afectada por el tsunami han dañado la confianza pública y la industria en todo el mundo.
Geoff Brumfiel y Cyranoski David
 [Los miembros de las fuerzas armadas japonesas ya han comenzado una operación de limpieza de las zonas afectadas por la radiación de la central nuclear de Fukushima Daiichi. Reuters / Kyodo] El terremoto de magnitud 9,0 y el tsunami resultante que azotaron Japón el 11 de marzo han dejado miles de muertos y muchos más sin hogar.
Pero la consecuencia de mayor alcance de este devastador desastre natural es la actual crisis en la central nuclear de Fukushima Daiichi. En estos momentos, los operadores de la planta están luchando para hacer frente a varios reactores que han perdido la capacidad de refrigerarse. Tres unidades que funcionaban en el momento del terremoto parecen haber sufrido una fusión parcial y parte de los residuos almacenados en la planta han quedado expuestos, liberando radiación.
La situación podría empeorar. Pero los científicos e ingenieros que han buscado la reactivación de la energía nuclear durante la última década reconocen que el accidente, el peor desde Chernobyl en 1986, es un golpe devastador para esta tecnología. “Será terrible. No tiene sentido decir lo contrario”, afirmó Robin Grimes, director del Centro de Ingeniería Nuclear del Imperial College de Londres y un defensor de la energía nuclear.
La crisis comenzó el viernes a las 2:46 pm, hora local, cuando tuvo lugar el terremoto (véase “Giant shock rattles ideas about quake behaviour” ). Los reactores nucleares de cuatro plantas de la región insertaron inmediatamente barras de control en sus núcleos, cerrándolos de forma eficaz. Sin embargo, incluso después del cierre, la desintegración de los elementos radiactivos de los núcleos siguió produciendo calor. Las bombas de refrigeración eléctrica ya no tenían corriente, pero los generadores diesel entraron en acción y el agua ultra pura de refrigeración continuó circulando a través de los núcleos.
Sin embargo, aproximadamente media hora más tarde una pared de agua rompió el dique de protección de la planta de Fukushima Daiichi –la más cercana al epicentro– y golpeó estos generadores. “El problema no fue el terremoto, sino el tsunami”, afirmó Mitsuru Uesaka, ingeniero nuclear de la Universidad de Tokio. Se cree que la inundación ha dañado irremediablemente el tanque de aceite y otras partes clave del sistema.
Con el sistema de refrigeración paralizado, el reactor 1 de Daiichi fue el primero en calentarse. El agua del núcleo comenzó a hervir, aumentando la temperatura y la presión dentro del recipiente de contención de acero masivo. A medida que se disparó la temperatura, el revestimiento de aleación de circonio del combustible se agrietó o fundió, reaccionando con el vapor para producir grandes cantidades de gas de hidrógeno.
La presión estaba llegando a niveles preocupantes el 12 de marzo por la tarde y la Compañía Eléctrica de Tokio (TEPCO), que administra la planta, decidió valientemente ventilar el vapor radiactivo. “No había otra opción”, afirmó Masashi Goto, ex ingeniero de Toshiba experto en diseñar y probar recipientes de contención. Alrededor de las 3:30 de la tarde, poco después de TEPCO anunciara la ventilación, una explosión sacudió el reactor número 1. Se cree que fue causada por el hidrógeno del núcleo. La explosión fue lo suficientemente potente como para rajar la superestructura del reactor, aunque las resistentes vasijas de contención permanecieron intactas.
Medidas extremas
Los operadores del reactor decidieron adoptar medidas drásticas para evitar una posible fusión del combustible y la ruptura de los recipientes de contención. A las 8:20 pm comenzaron a inundar la unidad 1 con agua de mar, acabando con el reactor. Como medida de seguridad adicional, inyectaron ácido bórico absorbente de neutrones en el núcleo.
Durante los siguientes dos días, los otros dos reactores de Fukushima Daiichi siguieron un proceso similar. El 13 de marzo por la tarde, más generadores diesel se apagaron, aumentando el temor al sobrecalentamiento de las unidades 2 y 3. Esa noche, los operadores llenaron la unidad 3 con agua de mar y ácido bórico. A la mañana siguiente, también fue sacudida por lo que parece haber sido una explosión masiva de hidrógeno. Mientras tanto, la unidad 2 había perdido casi toda su agua de refrigeración y se llenó con agua de mar el 14 de marzo.
A las 6:14 del 15 de marzo, tuvo lugar una explosión en el tanque de supresión de presión debajo de la vasija de contención de la unidad 2. Uesaka afirmó que, a diferencia de explosiones anteriores, ésta tuvo lugar mucho más cerca del núcleo del reactor, liberando una mayor densidad de la radiactividad y haciendo temer daños en el núcleo y la vasija de contención que lo rodea. A la misma hora, la unidad 4 se incendió inesperadamente. El reactor se había cerrado para su inspección en el momento del terremoto, y se cree que el incendio se produjo cuando los residuos almacenados quedaron expuestos y se sobrecalentaron, liberando hidrógeno explosivo. Inmediatamente después de la explosión y el fuego, se detectó un pico de radiación en la unidad. Los monitores de radiación de Daiichi captaron radiación en el rango de 400 milisieverts por hora, 400 veces el límite legal y la tasa más alta desde que comenzó la crisis.
Se cree que los tres reactores se han fundido al menos parcialmente. Salvo que ocurra una crisis a gran escala o un incendio en los residuos nucleares, el peligro disminuirá cada día, así como los elementos radiactivos en el combustible. Pero la mayoría de expertos coinciden en que para evitar mayores daños, la refrigeración deberá continuar durante semanas. La limpieza tardará años o incluso décadas.
De momento la situación es estable, pero está claro que las implicaciones para la industria nuclear van a ser enormes en todo el mundo. En Japón, los críticos ya se preguntan si los 54 reactores de energía nuclear de la nación estaban adecuadamente preparados para los terremotos, una cuestión planteada en 2007 después de que un terremoto de gran intensidad sacudiera la central nuclear de Kashiwazaki-Kariwa. Los reguladores japoneses revisarán la seguridad de los reactores en las próximas semanas, lo que podría retrasar la reanudación de incluso las plantas que no han sido dañadas.
En Alemania, donde la resistencia a la energía nuclear es fuerte, el desastre ha reabierto inmediatamente el enconado debate sobre el tiempo de actividad de los reactores. En abril de 2002, los legisladores restringieron la vida útil de las centrales a 32 años, pero el diciembre pasado el gobierno conservador revisó la ley, extendiendo la vida útil de las centrales otros 8 años para las construidas antes de 1980 y otros 14 años para las construidos posteriormente. Ahora, la canciller alemana, Angela Merkel, ha puesto una moratoria de tres meses a esta ampliación para dar tiempo a reevaluar la seguridad. Siete centrales nucleares se desmantelarán durante este período.
Suiza también ha establecido planes similares para reemplazar las viejas centrales nucleares. El gobierno italiano, sin embargo, declaró que el desastre en Japón no afectará a sus planes para reanudar la generación de energía nuclear, que se detuvo a raíz del desastre de Chernobyl. Y el primer ministro polaco expresó su confianza en la seguridad de los nuevos diseños de reactores para la primera central nuclear del país.
Los efectos políticos y reguladores probablemente tendrán el mismo alcance en Estados Unidos. “Este desastre sirve para poner de relieve tanto la fragilidad de las centrales nucleares como las posibles consecuencias asociadas a un escape radiactivo”, escribió el congresista Edward Markey (demócrata, Massachusetts) en una carta a la Comisión de Regulación Nuclear (NRC) de Estados Unidos, pidiendo detalles sobre la seguridad de los diseños de reactores actuales y futuros. Ellen Vancko, analista de la Unión de Científicos Preocupados, un grupo de control con sede en Cambridge, Massachusetts, señala que los planes para un “renacimiento nuclear” ya eran complicados por las dificultades de financiación y el bajo precio de los combustibles fósiles.
Pero la mayor dificultad a la que se enfrenta la energía nuclear puede ser renovado temor del público, afirmó John Large, consultor nuclear con sede en Londres. Cuando tuvo lugar el accidente, al menos 180.000 personas afectadas por el terremoto fueron evacuadas de sus hogares cerca de la planta de Daiichi y otra cercana que también tenía problemas de refrigeración. Las imágenes de niños escaneados con contadores Geiger por funcionarios de seguridad evoca recuerdos del desastre de Chernobyl. “El verdadero problema ahora, sobre todo en Estados Unidos y Europa, es que la gente no quiera nada que ver con la energía nuclear durante los próximos diez años”, afirmó Large.
Por su parte, Grimes dice que cree que el evento realmente demuestra la seguridad de las centrales nucleares. A pesar de tener más de 30 años y haber sufrido el terremoto más grande registrado en Japón y un tsunami, los reactores de Fukushima Daiichi han contenido hasta ahora gran parte de su contenido de peligroso combustible radiactivo. “En realidad, es un éxito –afirmó Grimes, añadiendo a continuación–: aunque por desgracia no creo que la gente pueda verlo así.”
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