CHERNOBYL

CHERNOBYL
EL ACCIDENTE
NUCLEAR
QUE PRECIPITÓ
LA CAÍDA DE LA
URSS
ING. GABRIELA PAOLETTI
2011
1
FISIÓN NUCLEAR
CUANDO UN NEUTRÓN INCIDE
SOBRE UN NÚCLEO DE URANIO,
ESTE SE DIVIDE EN DOS NÚCLEOS
MÁS PEQUEÑOS, LIBERANDO
ENERGÍA Y NEUTRONES,
QUE A SU VEZ FISIONAN OTROS
NÚCLEOS PRODUCIENDO UNA
REACCIÓN EN CADENA
ESTA LIBERA GRAN CANTIDAD DE
ENERGÍA EN FORMA DE CALOR Y
RADIACIONES
2
CENTRAL NUCLEAR
EL CALOR LIBERADO POR
LA FISIÓN NUCLEAR
EN EL NÚCLEO DEL
REACTOR CALIENTA EL
AGUA.
EL VAPOR
PRODUCIDO HACE GIRAR
LA TURBINA, QUE MUEVE
AL ROTOR DEL
GENERADOR QUE
PRODUCE ENERGÍA
ELÉCTRICA
3
COMPONENTES DEL REACTOR
• ELEMENTOS COMBUSTIBLES
– Son tubos metálicos que contienen pastillas de uranio
– Forman el núcleo del reactor, donde se produce la reacción en
cadena liberando calor
• MODERADOR
– Agua pesada (en Occidente) y grafito (en la URSS)
– Al chocar con sus átomos de hidrógeno, los neutrones se
frenan, adquiriendo la velocidad adecuada para la fisión
nuclear
• BARRAS REGULADORAS
– Absorben neutrones para regular la reacción en cadena, y así
la potencia del reactor
4
NÚCLEO DE REACTORES DE
INVESTIGACIÓN
y elementos combustibles del reactor de una
central
5
EDIFICIO DE CONTENCIÓN DEL
REACTOR
•
ESTRUCTURA DE HORMIGÓN
ARMADO DE TECHO ABOVEDADO,
CONSTRUIDO SIN INTERRUPCIONES
AL HORMIGONAR PARA EVITAR
JUNTURAS Y LOGRAR LA MÁXIMA
ROBUSTEZ MECÁNICA
•
EN CASO DE EXPLOSIÓN, CONTIENE
AL REACTOR SIN PERMITIR QUE
NADA SALGA AL EXTERIOR
•
PRESIÓN INTERIOR INFERIOR A LA
ATMOSFÉRICA PARA EVITAR ESCAPE
DE ELEMENTOS RADIACTIVOS
•
IMÁGENES DE CNE (CENTRAL
NUCLEAR DE EMBALSE DE RÍO
TERCERO) Y ATUCHA I Y II
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RADIACIONES IONIZANTES
• ALFA (2 p + 2 n)
• Tienen energía
suficiente como para
ionizar un átomo
arrancándole un
electrón
• Ese ión es muy reactivo
y causa serios daños a
los seres vivos
• También pueden dañar
cromosomas,
produciendo mutaciones
• BETA (e)
• GAMMA (OEM)
• RAYOS X (OEM)
• RAYOS CÓSMICOS
• NEUTRONES
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EFECTOS BIOLÓGICOS
DETERMINÍSTICOS
• Matan las células o les impiden
reproducirse
•
•
Dañan a todos los irradiados, a partir
de un valor umbral de dosis
ESTOCÁSTICOS
•
Dañan a la célula, pero esta puede
seguir reproduciéndose
•
Se manifiestan sólo en algunas
personas irradiadas, en forma
aleatoria
•
La dosis sólo incide en la cantidad
de individuos que los manifiestan y
NO en la gravedad del efecto
•
Se manifiestan por lo menos 5 años
después (si es cáncer)
o en los descendientes cuando
nacen, si fueron irradiados ovarios o
testículos (bajísima probabilidad)
Son más graves mientras mayor es la
dosis de radiación recibida
•
Pueden manifestarse inmediatamente,
o después de semanas, meses o años
•
Ej: quemaduras, cataratas, efectos
prenatales si se irradia una
embarazada (malformaciones, retraso
mental o de crecimiento), daños en
órganos, etc.
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SÍNDROME AGUDO DE RADIACIÓN
(SAR)
• Es un efecto determinístico
• Se produce ante altas dosis de radiación
• Primer síntoma: náuseas y vómitos. Mientras antes se
producen, más grave es
• El más leve afecta la sangre, si la dosis no ha sido tan alta,
se curan solos. A medida que aumenta la dosis se reduce
la probabilidad de mejoría con tratamiento
• Si la dosis es mayor, afecta también el aparato digestivo
• Y si la dosis es muy grande, afecta el sistema neurológico.
• En los dos últimos casos, la letalidad es del 100%
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PARA QUE LA RADIACIÓN PRODUZCA
CÁNCER
Debe suceder que:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
la molécula golpeada sea DNA
la radiación la dañe
ese daño no sea corregido por el mismo DNA
el error que quede en el DNA sea significativo para la célula
las características de la célula dañada sean dañinas (cancerosas)
las células cancerosas no sean destruidas por el sistema
inmunitario
7. el tiempo de reproducción sea lo suficientemente rápido como para
desarrollar cáncer en el tiempo que viva la persona
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RIESGO DE EFECTOS
ESTOCÁSTICOS
Un incremento en la dosis recibida
(por encima de la dosis del fondo existente)
inducirá un incremento proporcional en la
probabilidad de cáncer de
≅ 0.005% per mSv de dosis
y de efectos hereditarios de
≅ 0.0002% de per mSv de dosis
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CENTRAL NUCLEAR DE
CHERNOBYL
EN UCRANIA
12
CARACTERÍSTICAS DE LA
CENTRAL
• Ubicada a 80 km de Kiev
y 3 km de Pripyat
• Zona con alta demanda
energética
• 4 reactores en operación
• Moderados por grafito y
refrigerados por agua
• Edificios de los reactores
sin adecuada estructura
de contención
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CAUSAS DEL ACCIDENTE (1)
• Se realizó un ensayo para el cual era necesario bajar la
potencia del reactor
• Cuando empezaron a hacerlo durante el día, desde el
despacho de demanda eléctrica se les ordenó
interrumpirlo, debido a la alta demanda de energía en
ese momento
• A las 23 hs, dos técnicos de guardia prosiguieron con
el ensayo, sin que estuviera presente ningún ingeniero
• Durante las horas transcurridas en espera, trabajando
a media potencia, se generaron y se acumularon en el
núcleo del reactor sustancias que absorben neutrones
y tienden a apagarlo (a alta potencia se queman).
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CAUSAS DEL ACCIDENTE (2)
• Decidieron entonces levantar todas las barras
reguladoras para aumentar la cantidad de neutrones y
evitar que el reactor se apagara
• Eso es un grave ERROR DE DISEÑO, ya que en los
reactores occidentales un número mínimo siempre está
“enclavado”
• El sistema hidráulico se desestabilizó debido a varias
medidas erradas que tomaron para comenzar el
ensayo. Cometieron grandes ERRORES DE OPERACIÓN
al desconectar todos los sistemas de seguridad
• Como consecuencia el reactor aumentó bruscamente
su potencia, produciéndose un estallido de vapor
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CAUSAS DEL ACCIDENTE (3)
• El estallido de vapor, levantó el blindaje del núcleo del reactor y el
techo del edificio que lo contenía (que era plano)
• Saltaron hacia afuera trozos de grafito incendiado y fragmentos de
combustible, que causaron unos treinta incendios alrededor
• Ocurrió el 26 de abril de 1986, a la 01:23 hs
• Fugaron a la atmósfera productos de fisión en cantidades
importantes, formando una nube radiactiva que se expandió sobre
una amplia zona
• Fue detectada en Suecia, desde donde se preguntó su origen al
gobierno soviético, recibiendo como única respuesta “Hubo una
explosión en un reactor nuclear en Chernobyl”
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REACTOR DESPUÉS DE LA
EXPLOSIÓN
21
REACCIÓN DE LA PRENSA
MUNDIAL
• Ante la falta de información detallada, algunos diarios
simplemente inventaron falsa información, suponiendo que
había ocurrido una explosión nuclear, similar a la de una
bomba atómica, y supusieron las consecuencias: cientos de
miles de muertes!!!!
• El diario que daba las noticias más sensacionalistas, era el que
más vendía, así que pronto muchos se sumaron, inventando
cifras de víctimas muy diferentes, formándose una bola de
nieve que perdura hasta la actualidad
• Es fundamental tener en cuenta que sucedió en plena Guerra
Fría, lo cual daba a la prensa occidental una excelente
oportunidad para dar mala imagen de la URSS
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REACCIÓN EN EUROPA
• Los europeos se asustaron en forma desproporcionada
por la nube radiactiva, ya que los niveles de radiación
que provocó en distintos países sólo consistían en una
pequeña fracción de la radiación natural de fondo. Se tiró
leche y productos agrícolas en forma injustificada
• Países como Italia cerraron sus centrales nucleares,
teniendo que importar energía de Francia en
consecuencia (que la genera con centrales nucleares!!)
• La paranoia antinuclear que se creó en el mundo
occidental, resultó sumamente útil a los magnates del
petróleo, ya que la energía nuclear es su principal
competidor. Aún hoy se alimenta esa campaña seudoecologista. Sin embargo, la energía nuclear está
resurgiendo, apoyada por ecologistas serios
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EFECTOS REALES DE LA NUBE
RADIACTIVA
• En las zonas cercanas a Chernobyl, la nube sí era lo
suficientemente concentrada como para ser peligrosa
• Por su ubicación geográfica, tres regiones fueron
afectadas: Ucrania, Belarús y Federación Rusa
• A medida que aumentaba la distancia, la nube se diluía
en la atmósfera. En las regiones que llovía justo en el
momento que pasaba la nube, las sustancias radiactivas
fueron transportadas por la lluvia, contaminando suelos y
fuentes de agua. Esos lugares, llamados PUNTOS
CALIENTES, fueron los más contaminados. Estaban
distribuidos geográficamente en forma irregular
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VÍCTIMAS FATALES
•
La mayor parte de las víctimas fatales fueron bomberos que
apagaron los incendios
•
Causas de mortalidad (31 muertos en total):
– Explosión (1) (un operario que estaba sobre el techo del
edificio)
– Quemaduras térmicas (2)
– Daño agudo por radiación:
• Quemaduras (19)
• Rechazo de injertos (2)
• Síndrome agudo de radiación (7)
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HERIDOS
• Todos los heridos fueron personal de la central o bomberos
• Como los soviéticos estaban preparados para una guerra
nuclear en cualquier momento (Guerra Fría) sabían cómo
tratar a los heridos por radiaciones, y lograron salvar a la
mayoría
• Enfermedades por radiación aguda:
– Casos (500)
– Hospitalizados (237)
– Incapacitados (13)
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PROYECTO INTERNACIONAL
CHERNOBYL (1)
• En octubre de 1989, la URSS solicitó al OIEA (Organismo
Internacional de Energía Atómica) que evaluara la efectividad de las
medidas tomadas
• En respuesta, se armó un grupo multinacional integrado por
expertos de:
–
–
–
–
–
–
OMS (Organización Mundial de la Salud)
OMM (Organización Meteorológica Mundial)
FAO (Organización para la Agricultura y Alimentación de las Naciones Unidas)
OIT (Oficina Internacional del Trabajo)
CEC (Comisión de las Comunidades Europeas)
UNSCEAR (Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los
Efectos de las Radiaciones Atómicas)
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PROYECTO INTERNACIONAL
CHERNOBYL (2)
•
Dirigía al proyecto un Comité Asesor Internacional con 21
científicos de 10 países y 7 organizaciones internacionales
•
Presidía al Comité el director de la fundación para la
investigación de los efectos de la radiación en Hiroshima
•
Trabajaron voluntariamente 200 expertos ligados a
institutos de investigación, universidades y otras
organizaciones de 25 países, y siete organizaciones
multinacionales
•
El tiempo dedicado al Proyecto fue donado por gobiernos,
institutos, compañías y los mismos expertos
•
Un laboratorio de la OIEA junto a 13 laboratorios de 6
países, recolectaron y analizaron las muestras
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NUEVOS ESTUDIOS E INFORMES
• El informe del Proyecto Internacional Chernobyl
estuvo listo y se dio a conocer 4 años después del
accidente
• Nuevos informes se han dado a conocer, actualizando
los estudios: 10, 15 y 20 años después del accidente
• Constituyen la única fuente realmente confiable de
toda la información que circula, ampliamente
contradictoria entre distintas fuentes
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MEDIDAS DE PROTECCIÓN (1)
• Lo primero fue apagar los incendios, en un ambiente
extremadamente peligroso: radiación intensa, temperatura
altísima, humos tóxicos y fugas de vapor
• Se cavó un túnel por debajo del reactor, para inyectar nitrógeno
líquido con el fin de enfriar al núcleo, y cesar la emisión de
sustancias radiactivas
• Durante 10 días se arrojaron desde helicópteros 5.000 toneladas de
distintos materiales:
– Carburo de boro (para absorber neutrones y evitar que el reactor se pusiera
crítico)
– Dolomita (para generar CO2)
– Mezcla de arena y arcilla (para sofocar el fuego y filtrar la radiactividad)
– Plomo (para absorber carbón por fusión y proveer una capa líquida, que a su
tiempo solidificaría y sellaría la bóveda, blindándola)
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MÁQUINAS Y HELICÓPTEROS
CONTAMINADOS
32
MEDIDAS DE PROTECCIÓN (2)
• Se construyó un “sarcófago” de hormigón, que provee un
blindaje suficiente para trabajar en los alrededores
• Para evacuar el calor, se instalaron ventiladores y filtros,
además de aprovechar la convección natural
• No es un sello, sino un blindaje: tiene pasajes de aire muy
grandes y laberínticos, de ese modo no permite visión
directa del núcleo hacia la gente (rayos gamma viajan en
línea recta)
• El 96% del reactor permanece en su interior
33
SARCÓFAGO
34
MEDIDAS DE PROTECCIÓN (3)
• El sarcófago se ha vuelto muy inseguro, ya que fue
construido a las apuradas por las condiciones peligrosas.
Corre peligro de desmoronarse y volver a dispersar
elementos radioactivos
• Está siendo apuntalado, mientras se construye el NCS
(Nuevo Confinamiento de Seguridad). Costo: U$S
800.000.000
• El NCS estará formado por arcos revestidos de metal, que
se unirán para formar una estructura a cientos de metros
del reactor, que luego se deslizará sobre dos carriles
corredizos hasta rodear el sarcófago actual
• Una vez terminado y en su lugar, grúas operadas a
control remoto desmantelarán el sarcófago
35
NUEVO CONFINAMIENTO DE
SEGURIDAD
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MEDIDAS DE PROTECCIÓN (4)
• Todas las tareas de descontaminación fueron realizadas por
muchachos jóvenes que se reclutaron, llamados “liquidadores”
• Se descontaminaron edificios raspando sus paredes, dándoles
prioridad a hospitales, escuelas y guarderías. Se demolieron los
edificios menos importantes y se enterraron los escombros
• La descontaminación fue interrumpida, porque resultaba ineficaz
debido a la resuspensión en el aire de elementos radiactivos y a su
migración. Eran más eficaces los procesos naturales: decaimiento
natural de los elementos y absorción del terreno
37
LIQUIDADORES
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MEDIDAS DE PROTECCIÓN (5)
• Se removieron 200.000 m3 de tierra, para descontaminar el
suelo cultivable
• A cinco años del accidente, ya se podía aprovechar la tierra
para determinados cultivos
• Para evitar el escurrimiento de elementos radiactivos que
contaminaran el agua:
– Se construyeron 140 diques y represas
– Se dragó el fondo de los ríos, el estanque de enfriamiento de la
central y el reservorio de agua de Kiev (porque estaban
conectados)
– Se construyó una barrera alrededor de la central
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MONUMENTO A BOMBEROS Y
LIQUIDADORES
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MEDIDAS DE PROTECCIÓN (6)
• Se evitó el consumo de vegetales frescos y leche
• Se le dio a la gente vegetales enlatados y leche
proveniente de zonas no contaminadas, debido a la
presencia de yodo radiactivo
• Fueron medidas temporales, porque el yodo decae a
los 3 meses
• En muchos casos fueron medidas exageradas, debido
a que el nivel de contaminación radiactiva no
superaba límites de peligrosidad (sobre todo en el
resto de Europa)
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EVACUACIÓN DE LA
POBLACIÓN
•
La población de Pripyat estaba ubicada a 3 km de la central. En ella
vivían los trabajadores de la central y sus familias
•
Fueron evacuados al día siguiente, en largas caravanas de ómnibus,
con sólo una maleta como equipaje y sin mascotas, que quedaron
abandonadas a su suerte
•
Se evacuó a 116.000 personas de la zona más cercana. Posteriormente
se evacuó más gente de una zona más extensa, superando en total la
cifra de 350.000 evacuados. En este segundo caso la evacuación fue
innecesaria, porque el nivel de radiación no era importante
•
Se los alojó en edificios de departamentos que estaban listos para ser
habitados por otras familias, y en casas de familia
•
Aún existe una “zona prohibida” de 30 km de radio, donde nadie
puede residir, pero pueden entrar trabajadores
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PRIPYAT ABANDONADA (1)
43
PRIPYAT ABANDONADA (2)
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PRIPYAT ABANDONADA (3)
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SALA DE CONTROL DEL
REACTOR
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ZONA PROHIBIDA
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CONSECUENCIAS
AMBIENTALES
•
Elementos radiactivos liberados más importantes:
– Plutonio: por su peso quedó sólo en los alrededores de la central
– Yodo (I 131): decae a los 3 meses, fue problemático sólo al principio
– Cesio (Cs 134 y 137) y estroncio (Sr 90): son los que aún perduran en el
ambiente (decaen en 30 años), contaminando suelos y algunos vegetales
que los absorben
– En algunas zonas aún hay que restringir la recolección de alimentos
silvestres en los bosques y la caza de renos en las zonas árticas
– También restringir la pesca en lagos sin desagüe y evitar cultivar en
determinadas zonas
– Evitar la transferencia a la leche del cesio del pasto contaminado, usando
agentes químicos que lo ligan
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CÓMO AFECTÓ LA SALUD DE LA
POBLACIÓN (1)
• 4.000 casos de cáncer de tiroides, tasa de supervivencia
99%, porque se trata con éxito extrayendo la tiroides
• Se produjeron entre quienes fueron niños o adolescentes en
el momento del accidente
• 9 niños murieron porque sus padres se negaron a operarlos
• Se debió a que la tiroides absorbe yodo radiactivo. Los niños
lo absorben más rápido, además habían bebido los primeros
días leche de vacas que habían comido pasto contaminado
• Quienes nacieron o llegaron a esa zona por lo menos 6
meses después del accidente, no corrieron ese riesgo,
porque el yodo ya había decaído en su mayor parte
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DETECCIÓN DE CASOS DE CÁNCER Y
MALFORMACIONES
• Como ambos son efectos estocásticos (de naturaleza estadística
porque son aleatorios) es imposible probar en cada caso particular
que fue originado por la radiación
• Sólo pueden detectarse mediante estudios epidemiológicos, como
un aumento de casos en poblaciones
• Mientras menor es la dosis, mayor cantidad de individuos deben
formar la población estudiada, para que el resultado de la medición
sea “estadísticamente significativo” y NO se confunda con el error
de medición
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CÓMO AFECTÓ LA SALUD DE LA
POBLACIÓN (2)
• La radiación podría causar hasta 4.000 muertes por cáncer y
leucemia entre los 200.000 liquidadores, los 116.000 evacuados
los primeros días y los pobladores de las zonas más
contaminadas (600.000 personas en total)
• Como un 25% de la población muere por cáncer de origen
diferente al radiactivo, esos 4.000 casos corresponden a un
aumento del 3% que será difícil de detectar
• No se ha detectado un aumento estadísticamente significativo
de nacimientos de niños deformes. Debe tenerse en cuenta que
muchas mujeres abortaron por temor a la radiación
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CÓMO AFECTÓ LA SALUD DE LA
POBLACIÓN (3)
•
•
Los 4 informes han arrojado la conclusión de que, fuera de los casos de
cáncer, todas las enfermedades detectadas se debían principalmente al grave
estrés sufrido por la población, que afectó tanto su salud física como mental
La población afectada sufrió por:
– Dejar sus casas, pueblos, bienes personales y mascotas, para siempre, lo
que implicó también ruptura de redes sociales y laborales
– Tensión entre antiguos residentes y evacuados, en zonas de
reasentamiento. Sensación de ostracismo en los evacuados
– Cambio de alimentación (conservas enlatadas vs productos de granjas)
– Miedo a los efectos de la radiación (ante lo cual los medios periodísticos
actuaron irresponsablemente con su sensacionalismo) y por
desconocimiento de dichos efectos (responsabilidad del gobierno soviético)
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SALUD DE LA POBLACIÓN
FANTASÍA
REALIDAD
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CÓMO AFECTÓ A LA ECONOMÍA
LOCAL (1)
• La pérdida económica fue TAN grande, que contribuyó a la caída de la
URSS, lo cual cambió la distribución de poder político en el mundo y en
consecuencia la historia mundial
• El costo ha sido del orden de cientos de miles de millones de dólares, que
incluyen:
Daños directos y gastos relacionados con recuperación y mitigación
Reasentamiento, protección social y atención de la salud
Investigaciones sobre medio ambiente, salud y producción agrícola
Vigilancia de la radiación
Pérdidas indirectas por retiro de la producción de tierras agrícolas y
bosques, y cierre de instalaciones agrícolas e industriales
– Aumento del costo de energía por baja de generación en Chernobyl
–
–
–
–
–
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CÓMO AFECTÓ A LA ECONOMÍA
LOCAL (2)
• Siete millones de personas reciben pensiones, subsidios
especiales, atención sanitaria y vacaciones gratuitas
• Recibieron indemnizaciones y viviendas gratuitas
• A pesar de eso, y de que pudieron elegir su lugar de
reasentamiento, los que pudieron volver a sus hogares
sufrieron mucho menos
• Empresarios y trabajadores calificados han emigrado,
sobre todo los jóvenes, lo que dificulta la recuperación
económica
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PROPUESTA DEL ÚLTIMO INFORME
• Es prioritario levantar el ánimo de los afectados,
devolviéndoles incentivos para vivir
• Muchos de ellos, sin problemas de salud graves, se
consideran “víctimas”, abandonados a la espera de la
muerte como consecuencia de la radiación
• La pobreza de la zona es un problema importante
• Se propone incentivarlos, por ejemplo cambiando sus
pensiones por fondos para emprendimientos
cooperativos
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INFORMACIÓN DETALLADA
Ver informe de la OMS: (20 años después del accidente)
http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2005/pr38/es/
index.html
Sobre todo la segunda página, de preguntas y respuestas
Este informe resume un documento de 600 páginas,
publicado en 3 volúmenes, que recoge el trabajo de
centenares de científicos, economistas y expertos del
sector de salud
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