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Museos Científicos Coruñeses
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Museos Científicos Coruñeses
Monografías de
Comunicación Científica
Edición realizada con el patrocinio de
accidente
nuclear
11
E
n la segunda mitad del siglo XX
muchos países apostaron por la
energía nuclear como alternativa
a los combustibles fósiles.
Aunque la seguridad de las
centrales nucleares y sus residuos
siempre ha sido objeto de polémica, en
los últimos años su valoración social
mejoró gracias a que no contribuyen al
cambio climático. Sin embargo, el
accidente de la central de Fukushima ha
reavivado un intenso debate con
implicaciones sociales, políticas
y económicas.
■ La energía producida en las
centrales, ¿se aprovecha el 100%?
Si no es así, ¿qué tanto por ciento
estamos aprovechando?
E
l rendimiento de una central eléctrica se calcula como la cantidad de energía eléctrica que se obtiene por cada unidad de
energía (en forma de calor) que desprenden la fisión nuclear o la
combustión de gas, fuel o carbón. En las centrales de gas de
ciclo combinado el rendimiento alcanza el 55%, mientras
que en las de carbón y las nucleares ronda el 35%. De
todas formas, al contrario de lo que ocurre en las centrales térmicas, el combustible de las nucleares puede ser reprocesado
para utilizarlo en un nuevo ciclo, aunque con los bajos precios del
uranio esta opción no resulta todavía muy rentable.
■ ¿Cuánto
se calcula que costará el
desastre de Fukushima y cuánto
costó el de Chernobil?
■ ¿Puede
afectarnos el escape de
radiación de Fukushima?
A
finales de marzo la red de
estaciones de alta sensibilidad del Consejo de
Seguridad Nuclear detectó la
presencia de yodo radiactivo
procedente de Fukushima,
pero en una concentración
7.000 veces inferior a los límites establecidos para el público. Estos niveles de radiación
son tan bajos que resultan
irrelevantes frente a la
radiactividad natural a la
que estamos expuestos
todos los días. Por otra
parte, en Japón se ha suspendido la producción de alimentos en la zona contaminada y
se realizan controles sobre
las exportaciones procedentes de las regiones próximas
a la central dañada. En cuanto
a la radiactividad vertida al
océano, según el Ministerio
de Sanidad no hay barcos
europeos faenando en las
aguas consideradas de
riesgo.
L
as estimaciones de las compañías aseguradoras, el gobierno
japonés y el Banco Mundial indican que el accidente de
Fukushima podría costar entre 90.000 y 160.000 millones
de euros. Aunque las circunstancias en la antigua Unión
Soviética hacen difícil comparar cifras, el presidente de
Ucrania cuantificaba recientemente los daños de
Chernobil en 120.000 millones de euros. Además del coste
del cierre de los reactores, la limpieza
de los suelos contaminados y el
realojamiento de las personas
evacuadas existe un coste
social difícil de valorar. En
Chernobil, por ejemplo,
300.000 personas tuvieron que abandonar sus
casas y propiedades a
causa del accidente
■ ¿Cómo
es posible que la gente viva
en Hiroshima y Nagasaki si hace
sólo 60 años que allí explotaron
bombas atómicas?
L
as bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki
detonaron a más de 500 metros sobre el
suelo. La mayor parte de los materiales radiactivos ascendieron hasta las capas altas de la
atmósfera en el hongo de la explosión y luego
se dispersaron por todo el planeta. Casi toda
la radiación que llegó al suelo lo hizo en
forma de rayos gamma y neutrones, que
provocan poca contaminación a largo
plazo. En total, la cantidad de radiación liberada
por las bombas fue unas 200 veces más pequeñas
que en el escape de Chernobil.
Chernobil tras la
explosión del reactor
■ ¿Cuál
es el número de víctimas real
de Chernobil?
S
egún los estudios realizados por la
Organización Mundial de la Salud, de
los 134 trabajadores que en 1986
recibieron elevadas dosis de radiación en los primeros momentos del
accidente, 28 fallecieron al poco
tiempo. En 2006 habían muerto otros
19, aunque la mayoría por causas ajenas
a la radiación.
Por otra parte, el principal riesgo de la exposición a la radiactividad ha sido el cáncer de tiroides,
asociado a la ingestión de yodo
radiactivo en la infancia y adoles-
cencia (se produjeron 6.000 casos y
15 muertes). El seguimiento de parte
de las 600.000 personas que recibieron
dosis relativamente elevadas (trabajadores, evacuados y habitantes de regiones
contaminadas) sólo revela un leve incremento del riesgo de leucemia, cataratas
y enfermedades cardiovasculares. Sin
embargo, todavía no ha pasado suficiente tiempo para conocer el impacto real
sobre su salud. En total, se estima que
de todos los casos de cáncer que se den
en esta población el 4% serán causados
por la radiación.
Central térmica de carbón
■ ¿Cuánto
cuesta el kilowatiohora de electricidad nuclear y
cómo se compara con la
generada por otras fuentes?
L
Contaminación de Chernobil
La contaminación
radiactiva de
Chernobil afectó a
casi toda Europa
a comparación resulta difícil por la existencia de
distintas tecnologías, las variaciones en el precio del
combustible, la pluviosidad o el viento. En 2008 la
Comisión Nacional de la Energía realizó una comparación teniendo en cuenta la amortización de las instalaciones, el precio de los combustibles, los gastos de operación y mantenimiento, los derechos de emisión de CO2
y, en el caso de las centrales nucleares, también su
desmantelamiento y la gestión de los residuos radiactivos (alrededor del 10% del coste de la energía nuclear).
El resultado es que el megawatio-hora más barato
lo producían las centrales hidráulicas (39
euros), seguidas de las nucleares (44 euros), las
de ciclo combinado de gas natural (69 euros) y
las de carbón (72 euros).
Contaminación de Fukushima
■
¿Quién se responsabiliza
económicamente después de
un accidente en una central
nuclear?
PHILIPPE REKACEWICZ
JUNIO 2002
E
■ ¿Cuáles
son las diferencias entre los
problemas de las centrales de Fukushima y la
de Chernobil?
L
a explosión de Chernobil lanzó al
exterior parte del material altamente radiactivo contenido en el
núcleo del reactor. Además, las
autoridades soviéticas trataron de
ocultar el accidente, lo que impidió
evacuar rápidamente a la población o que
ésta tomase las medidas elementales de
seguridad. Algunos de los trabajadores
se expusieron a dosis tan elevadas como
para causarles la muerte. En las prime-
ras semanas tras el accidente de
Fukushima se estima que escapó al
exterior diez veces menos radiación
que en Chernobil, y que buena parte de
ella acabó en el océano. Además, desde
el primer momento se establecieron las medidas básicas para proteger a la población y a los propios trabajadores, aún en medio de la destrucción
causada por un tsunami que penetró
varios kilómetros tierra adentro.
n España la nueva Ley sobre Responsabilidad Civil
de Daños nucleares eleva de 700 a 1.200 millones de euros la cobertura del seguro que
deben suscribir los titulares de instalaciones
nucleares, aunque esta cifra supone la centésima parte del coste estimado de Chernobil o
Fukushima. Este seguro compensaría los daños a
personas y propiedades, las medidas de restauración
medioambiental, el lucro cesante directamente relacionado con
la contaminación y el coste de
las medidas preventivas y cualquier pérdida o daño causado
por tales medidas. Esta Ley
excluye los daños causados a la
propia instalación nuclear, o los
ocasionados por actos de conflicto armado, hostilidades, guerra civil o insurrección.
■
¿Es factible actualmente la
transmutacion de combustible usado en
otros elementos más inocuos?
L
a transmutación consiste en convertir unos elementos químicos en
otros. En realidad se da espontáneamente en la naturaleza (por ejemplo
cuando los rayos cósmicos convierten el
nitrógeno–14 en carbono-14). Aplicado a
los residuos nucleares la transmutación
suele asociarse al reciclaje íntegro de
todo el plutonio y otros isótopos pesados. Al fisionarlos en un reactor especial
el resultado sería una gran variedad de
isótopos más ligeros. Los residuos
seguirían siendo radiactivos pero alcanzarían antes los niveles de la radiactividad natural. Aunque algunos reactores
comerciales ya usan plutonio como combustible la transmutación como
solución definitiva para los residuos radiactivos todavía está en
fase experimental.
■ ¿Por
qué es peligroso el cesio 137
producido en una reacción nuclear y no lo es
el carbono 14 de la naturaleza?
■ ¿Cómo
se propaga la
radiactividad?
L
os tipos de radiactividad más frecuentes son las
radiaciones alfa, beta y gamma. Los rayos
gamma son ondas electromagnéticas – como la luz
visible o las microondas – sólo que mucho más
energéticas. Se propagan por el aire aunque
su intensidad disminuye rápidamente con la
distancia. Provocan quemaduras superficiales y,
al igual que los rayos X, pueden atravesar los tejidos y la piel. Los rayos beta son electrones y los
alfa son núcleos de helio. En un escape radiactivo
las explosiones - y en el caso de Chernobil los
incendios - pueden generar nubes de sustancias radiactivas que viajan a gran distancia.
Si son arrastradas por la lluvia se depositan en
plantas, suelos y cursos de agua, donde siguen
emitiendo radiación.
E
l carbono 14 se forma en las capas altas de la atmósfera. Sin embargo, su desintegración es tan poco energética y su concentración tan baja que
supone menos del 1% de la dosis de radiación que recibimos procedente de
fuentes naturales. Por su parte, el cesio 137 se incorpora fácilmente a la cadena de alimentos y se deposita en el organismo comportándose como el potasio, que está presente en todo el cuerpo. La radiación que emite tarda unos 30 años
en reducirse a la mitad, por lo que escapes como los de Fukushima o Chernobil,
donde se emiten cantidades importantes, constituyen un riesgo incuestionable.
Reactor nuclear
Vasija
del reactor
■ En
caso de fuga radiactiva ¿qué
consecuencias tendría para el medio
ambiente y para las personas?
L
a toxicidad de un material radiactivo depende de la cantidad y tipo de
radiación que emite, así como de la
facilidad con que se absorbe en el
cuerpo y la sensibilidad de los tejidos
en los que se fija. Los científicos utilizan una magnitud denominada dosis
de radiación equivalente, que se mide
en Sieverts (Sv). Como esta unidad es
bastante grande suelen utilizarse su
milésima (mSv) o su millonésima
parte (µSv). Los trabajadores de
Chernobil que fallecieron en
pocos días a causa de la radiación
recibieron dosis de unos 6.000
mSv, mientras que en Fukushima
ninguno superó los 180 mSv. Por
debajo de 100 mSv no existen evidencias de efectos negativos
para la salud. La dosis anual que
recibimos de fuentes de radiación
naturales y artificiales es de unos 3,5
mSv, aunque en Galicia, a causa del
gas radón, no son infrecuentes dosis
más altas. Por lo que respecta a los
ecosistemas, un escape masivo de
radiación provoca enfermedades
y la muerte de muchos organismos en las zonas más contaminadas. Hay pocos estudios científicos
acerca de los efectos a medio plazo
sobre animales y plantas.
La central de Fukushima
dañada por el tsunami y las
explosiones en tres reactores
Contención
primaria
Piscina de
combustible
Edificio
del reactor
Esquema del funcionamiento de un reactor nuclear
como los de Fukushima o Santa Mª de Garoña
■ ¿Cómo
funciona una central
nuclear?
T
odas las centrales térmicas, ya sean nucleares, de carbón, fuel o gas funcionan generando calor para evaporar un fluido. El
vapor se utiliza después para alimentar
una turbina que genera la electricidad. La
diferencia es que en la central nuclear el calor
procede de las reacciones de fisión nuclear que
tienen lugar en el reactor. A fin de evitar que la
radiactividad salga al exterior, el combustible –
pequeñas pastillas de óxido de uranio - está confinado por varias barreras físicas, desde las varillas que las contienen a las paredes de acero del
reactor o el hormigón de las diversas estructuras
de contención que lo rodean.
La central de
Fukushima antes
del accidente
■ ¿Cuál es la causa de las
explosiones en Fukushima?
E
n la central nuclear de Fukushima hay instalados seis
reactores, de los cuales tres estaban operativos cuando el 11 de marzo de 2011 se desencadenó un terremoto
de magnitud 9. Los sistemas que detienen la fisión del
uranio se activaron automáticamente, pero el combustible
nuclear continuaba desprendiendo gran cantidad de calor.
La refrigeración se mantuvo con las baterías de reserva y
después con los generadores diesel, pero cuando llegó la
ola de 14 metros éstos quedaron inutilizados. Al cesar la
refrigeración la temperatura en el interior de los reactores comenzó a subir. A 1.200º, cuatro veces la temperatura normal en el reactor, el metal de las vainas que
contienen el combustible reaccionó con el vapor
de agua liberando hidrógeno. En las unidades 1 y 3
este gas altamente inflamable fue evacuado hacia
el exterior del edificio pero acabó provocando
sendas explosiones que no afectaron a la estructura de
los reactores. En cambio, la explosión que se produjo en
la unidad 2 sí parece haber dañado las paredes de la vasija de hormigón que rodea al reactor, produciéndose una
importante fuga de material radiactivo.
■ ¿Qué tipos de residuos
radiactivos hay? ¿Dónde se
almacenan?
■ ¿Cuánto
tiempo pasa hasta que los
residuos dejan de ser peligrosos?
L
os residuos radiactivos producidos en un reactor nuclear
tardan hasta 300.000 años en reducir su peligrosidad a los
niveles del uranio que se encuentra en la naturaleza. En los primeros
20 años la mayor contribución procede de los productos que resultan
de la fisión del uranio, como el estroncio-90 o el cesio-137. Estos isótopos tienen una vida media relativamente corta y al cabo de 400
años su peligrosidad ha descendido por debajo de la del uranio natural. A largo plazo los isótopos más problemáticos son los de elementos como el americio y el plutonio-239, el material con el que se fabrican las bombas atómicas, cuya vida media supera los 24.000 años.
Una central nuclear media produce 200 kg de estos elementos al año.
■ ¿Cuánto
durarán las reservas de
uranio en España y en el mundo?
L
as reservas de uranio
actualmente en explotación
en el mundo permitirían mantener la producción eléctrica
actual durante casi un siglo.
Sin embargo, incluyendo los
yacimientos conocidos que
todavía no se explotan, y
suponiendo que se reprocesara la totalidad del
combustible gastado (hoy
sólo se recicla una parte)
L
os residuos radiactivos se tratan de forma diferente
en función de su actividad, es decir, del número de
desintegraciones que experimenta en cada segundo una
muestra del material. La mayor parte de los que se producen en nuestro país tienen una actividad media o baja.
Se generan en los hospitales, industrias, laboratorios de
investigación y centrales nucleares. Pueden incluir
desde isótopos para diagnóstico médico hasta
herramientas que se han utilizado en una central
nuclear. La empresa nacional ENRESA se encarga de
recolectarlos y almacenarlos en un almacén especial
que posee en El Cabril (Córdoba). Los residuos de
alta actividad prácticamente se limitan al combustible
gastado en los reactores nucleares. Las 6 centrales
nucleares de nuestro país lo almacenan en piscinas o depósitos en sus propias instalaciones. Se
está negociando la construcción de un almacén temporal centralizado que permita reunirlos.
Almacén de residuos de baja y media actividad de El Cabril
habría uranio para otros
tres siglos. El 17% del uranio
que se utiliza en las centrales
españolas es de producción
nacional. El proceso de enriquecimiento para convertir el
uranio natural en uranio apto
para mantener las reacciones
de fisión nuclear se realiza en el
extranjero, pero las barras
de combustible se fabrican en
Juzbado (Salamanca).
Un sarcófago de
hormigón cubre
el reactor
de Chernobil
■ ¿Por qué no han
tomado la medida
de taparlo todo
rápidamente como
en Chernobil?
L
a explosión de Chernobil dejó al descubierto el interior del reactor de la central, exponiendo al aire el
combustible y otros materiales altamente radiactivos. Lo único que se
podía hacer era apagar el incendio y evitar que estos materiales pudieran seguir escapando al exterior. Para retirarlos de forma segura
habrá que esperar muchos años, por lo que provisionalmente se decidió encerrarlos en un sarcófago de hormigón que ahora se prevé completar con otro de acero. Por el contrario, en Fukushima las explosiones no afectaron gravemente a los reactores, y se pensó
que la situación podía controlarse siempre y cuando se mantuviesen refrigerados. Se calcula que el desmantelamiento total podría
completarse en unos 30 años.
Origen de la electricidad en España en 2010
16% Hidráulica
1% Térmica renovable
2% Solar
22% Nuclear
8% Carbón
16% Eólica
1% Fuel+Gas
23% Ciclo combinado
11% Cogeneración y otros
■ ¿Qué
diferencias hay entre fisión
nuclear y fusión nuclear y cuáles
son sus ventajas e inconvenientes?
C
omo su propio nombre indica, la fusión consiste en la
unión de dos núcleos atómicos para formar otro más
pesado, un proceso del que el Sol obtiene toda su energía. Por
contra, la fisión consiste en la fragmentación de un núcleo
pesado, como el uranio, en otros más ligeros. Las grandes ventajas de la fusión son que apenas genera residuos radiactivos y
que podría utilizar hidrógeno como combustible, el elemento más
abundante del universo. Su principal inconveniente es que todavía
no se ha podido construir un prototipo que produzca más energía
de la que se necesita para mantener la reacción de fusión.
■ ¿Merece
la pena el uso de esta
energía frente al riesgo que
supone un fallo como los ya
sucedidos?
C
uando decidimos si
un riesgo es aceptable solemos combinar
los juicios racionales
con emociones y valoraciones subjetivas. Esto
da lugar a paradojas, como
que nos angustiemos por
una fuga radiactiva en
Japón mientras ignoramos
los miles de muertos que
cada año provocan en
España las emisiones de
las centrales térmicas de
carbón, con mucho la fuente de energía más perjudicial para la salud. Por
otra parte, lo ocurrido en
Fukushima ha puesto en
evidencia la gravedad de
las consecuencias económicas, sociales y medioambientales de un accidente
en una central nuclear.
Pero la deseable sustitución
de las fuentes de energía no
renovables por otras que sí
lo sean tiene un coste que
inevitablemente se traslada
a la factura que pagamos
por la electricidad. El dilema
energético resulta todavía
más complicado si tenemos
en cuenta que nuestras
decisiones de hoy tendrán
consecuencias durante cientos o miles de años. Las
respuestas no son fáciles, y por eso estamos
ante un debate abierto.
Museos Científicos Coruñeses
Secuencia de la llegada del tsunami a la central de Fukushima
Museos Científicos Coruñeses
■ ¿Cómo
E
es el uranio?
l uranio es un metal de
color plateado y muy
denso. Una bola del tamaño de
una pelota de tenis pesa 2,6 kg.
En la naturaleza no se encuentra en
estado puro, sino formando parte
de diversos minerales. El uranio
natural tiene tres variedades o isótopos que se diferencian por el
número de neutrones que hay en su
núcleo. El uranio-234 supone
menos de la diezmilésima parte del
total, mientras que el más abundante es el uranio-238 (99,3%). El
uranio-235 es bastante escaso
(0,3%), pero es el único que puede
mantener una reacción de fisión en
cadena. Como combustible nuclear
se emplea dióxido de uranio enriquecido, en el que la proporción de
uranio-235 supera el 3%. Este
material se prensa en pequeñas
pastillas
cilíndricas
de 1 cm de
d i á m e t ro ,
que se encapsulan después
en largas varillas
de
Museos
Científicos Coruñeses
Pastillas de
metal. Cada kilogramo de
y
combustible
combustible nuclear genera tanta
varilla que las
energía como la combustión 45
contiene
toneladas de carbón.
Museos Científicos Coruñeses
DISEÑO Y MAQUETACIÓN