¿Qué ha ocurrido en la central nuclear de Fukushima?

• La planta se quedó sin energía a causa del terremoto y posterior tsunami
• Como consecuencia, los sistemas de refrigeración se habrían detenido
• En los reactores occidentales es improbable una fusión parcial del núcleo

Preocupación por la explosión en la central nuclear de Fukushima, en Japón

La central nuclear de Fukushima  tiene 6 reactores de agua ligera del tipo BWR  (Boiling Water Reactor, reactor de agua en ebullición). Los reactores 1, 2 y 3 se detuvieron automáticamente cuando se produjo el terremoto, mientras que los números 4, 5 y 6 estaban parados por mantenimiento.

Según parece, a consecuencia del terremoto y del subsiguiente tsunami la planta completa se habría quedado sin energía eléctrica: los sistemas de emergencia (generadores y baterías) habrían resultado dañados por el terremoto y el tsunami.

Como consecuencia, los sistemas de refrigeración de los reactores se habrían detenido. En un reactor nuclear de tipo BWR es necesario mantener circulando agua refrigerante dentro del núcleo del reactor, que de lo contrario genera suficiente calor como para fundirse a sí mismo, lo que constituye el peor tipo de accidente nuclear.

En una fusión completa materiales altamente radiactivos pueden escapar al exterior y contaminar grandes extensiones de terreno; un reactor de este tipo puede contener hasta 140 toneladas de combustible nuclear.

En el reactor 1 de Fukushima, la pérdida de los sistemas de refrigeración provocó un descenso del nivel de agua dentro del núcleo y el consiguiente aumento de la temperatura interna y de la presión dentro del recinto del reactor.

“La pérdida de sistemas de refrigeración hizo descender el nivel de agua en el núcleo“

Los operadores intentaron reducir la presión liberando gases y vapor ligeramente contaminados, lo que explica las primeras informaciones sobre contaminación radiactiva.

Las autoridades trataron de enviar por carretera generadores y baterías auxiliares para proporcionar energía a los sistemas de control, pero el problema no se controló, culminando en una explosión que ha volado parte del edificio externo de contención.

No está confirmado, pero parece cada vez más probable que se produzca al menos una fusión parcial del núcleo. Las autoridades han clasificado el accidente con el Nivel 4, lo que significa que no prevén peligro fuera del recinto de la planta; no obstante se ha evacuado a la población en un radio de más de 20 kilómetros.

No es posible un 'Síndrome de China'

¿Es posible un ‘Sindrome de China’ en Japón?  De ninguna manera: un accidente como el popularizado por la película de 1978  es imposible.

Los reactores nucleares occidentales (y los japoneses pertenecen a esa familia de diseños) están situados dentro de un edificio de contención con varias capas.

El edificio externo, típicamente de hormigón, tiene como misión retener los gases y vapores que se pueden formar, pero no está diseñado para contener el núcleo del reactor en caso de accidente.

Para el caso de una fusión completa el núcleo está contenido en una gigantesca y sofisticada vasija de acero  muy compleja que funciona como una enorme olla a presión: todo el combustible nuclear y los sistemas primarios de control están en su interior.

Dentro de la vasija de un reactor BWR la presión puede alcanzar las 70-75 atmósferas y la temperatura ronda los 300 grados celsius: para soportar esas condiciones durante décadas de vida este elemento está construido con aceros y parámetros muy especiales; un componente clave sólo lo fabrica en todo el mundo  la empresa japonesa Japan Steel Works.

En caso de accidente con fusión total o parcial el núcleo fundido se derrama en el interior de la vasija, cuyas paredes de hasta 15 centímetros de espesor de acero de alta tecnología son capaces de resistir el calor generado.

El accidente de la central estadounidense de Three Mile Island  en 1979 fundió una parte sustancial del núcleo del reactor TMI-2, pero los materiales altamente radiactivos quedaron confinados en la vasija y nunca salieron al exterior.

Diferencias con Chernóbil

Ésta es la principal diferencia de diseño entre los reactores occidentales y los soviéticos, que carecían de esta protección. Por eso al fundirse el núcleo del reactor en el accidente de Chernóbil el material del núcleo se derramó por las entrañas de la central y parte de ellos acabaron sañiendo al exterior.

Ni siquiera en este caso hubo ‘Síndrome de China’: el calor del núcleo fundido no fue suficiente para que la masa penetrara en el subsuelo.  

¿Cuáles pueden ser las consecuencias del accidente nuclear en Fukushima?  Las consecuencias de la aireación de gases radiactivos y de la posterior explosión del edificio de contención son relativamente limitadas: la cantidad de radiación, los tipos de isótopos radiactivos y el hecho de que el viento se movía hacia el mar contribuirán a minimizar la contaminación local.

“Las consecuencias del accidente de Fukushima son relativamente limitadas“

Los daños provocados por la explosión del edificio de contención pueden ser graves para el propio reactor, pero tampoco cabe esperar que sean determinantes.

Si la fusión del núcleo es contenida por la vasija se formará un gran elemento contaminante altamente radiactivo que estará confinado en su propia burbuja de acero, como ocurrió en Three Mile Island, pero no habrá liberación de isótopos altamente peligrosos: la vasija podrá ser preservada y controlada a largo plazo con costes relativamente bajos y no habrá contaminación.

En el peor (y poco probable) de los casos la vasija habría sido dañada por la explosión y los elementos del núcleo fundido podrían derramarse sobre el suelo, provocando una extensa contaminación  altamente radiactiva sobre todo si este material atraviesa las protecciones y entra en contacto con aguas subterráneas.

“El reactor 1 de la central estaba destinado a ser desactivado a finales de este mes“

Curiosamente, el reactor 1 de Fukushima, que entró en servicio en 1971, estaba destinado a ser desactivado a finales del presente mes de marzo, por lo que no habrá consecuencias económicas severas.

Sin embargo la desconexión de las plantas nucleares japonesas y las inspecciones de seguridad antes de su reapertura tras el accidente pueden limitar durante muchos meses la capacidad de generación eléctrica del país, ralentizando su recuperación y agravando la crisis económica.