Chernóbil y Fukushima, comparaciones odiosas

• Fukushima no podrá producir una contaminación de alcance mundial
• Ni siquiera Tokio, a unos 200 kilómetros, tiene qué temer
• En el accidente de Chernóbil el material radiactivo se dispersó por toda Europa

La noria abandonada de Pripyat, un símbolo del accidente de Chernóbil

Desde el inicio de la crisis nuclear en la planta japonesa de Fukushima (tras el tremendo terremoto y el subsiguiente tsunami que arrasó sus instalaciones) el fantasma del accidente de Chernóbil ha colgado sobre la nueva situación.

La catástrofe que arrasó la central ucraniana (entonces soviética) el 26 de abril de 1986 es el patrón por el que se mide el peor de los casos en la industria nuclear.

Lo que podía salir mal salió mal o peor, y concluyó causando 70 muertes directas, probablemente miles de fallecimientos indirectos, la evacuación de una ciudad de 50.000 habitantes (Pripyat) y la creación de la llamada 'zona de alienación', un territorio de 30 kilómetros alrededor de la central (y otra parcelas de terreno) que están desiertos de vida humana y sometidos a permanente control por su grado de contaminación.

Los radionucleidos emitidos por el accidente de Chernóbil llegaron a cubrir toda Europa excepto la Península Ibérica; la radiación dispersada superó en más de 4.000 veces a la emitida por los ataques nucleares de Hiroshima y Nagasaki.

Es el único accidente que tiene oficialmente el 7 de la Escala INES, el máximo. Y por tanto es inevitable que según empeora la situación en Fukushima (oficialmente un 4 en la escala INES, aunque hay voces que piden que sea clasificado como 5 ó 6) se hagan más estridentes. Aunque cuando se analiza lo ocurrido en Chernóbil, lo que llama la atención son las diferencias.

¿Cómo era la central nuclear de Chernóbil?

La planta de Chernóbil consta de cuatro reactores construidos según el infame diseño soviético conocido como RBMK, siglas de reaktor bolshoy moshchnosti kanalniy,  en español reactor de tipo canal de alta potencia).

Este tipo de reactores nucleares se basan en un modelo que utilizaba la Unión Soviética para fabricar plutonio con fines militares, y su principal ventaja es que no es necesario separar isótopos para el combustible.

Esto permite usar uranio sin enriquecer y agua corriente como refrigerante, lo que abarata mucho los costes. A cambio el uranio natural tiene baja fisibilidad, por lo que el diseño tiende a potenciar la reacción nuclear.

Este factor hace que el diseño RBMK sea susceptible a excursiones de potencia, situaciones en las que se dispara la reacción nuclear; una debilidad intrínseca que resultó clave en el accidente.

El moderador principal de este reactor soviético es el grafito, una forma de carbono con la que se construye un gran bloque perforado con canales; en algunos se insertan las barras de combustible y en otros circula el agua refrigerante.

El conjunto está situado dentro de un gran tanque de agua y cubierto por el escudo biológico superior (Schema E, Pyatachok; apodado 'Elena' tras el accidente), un disco de 17 metros de diámetro y 3 metros de grosor con paredes de acero de 40 mm de grosor relleno de serpentinita, un mineral muy hidratado.

Esta tapa está dispuesta de tal modo que es posible reemplazar varillas de combustible mientras el reactor está funcionando, lo que mejora la eficiencia en la fabricación de plutonio (y abarata las recargas en el uso civil).

De lo que carece el diseño RBMK es de sistemas de contención al estilo occidental. Apenas tiene ninguno, mientras un reactor como los de Fukushima tiene dos recintos herméticos entre el núcleo y el exterior.

“Los soviets decidieron que la mejor seguridad consistía en evitar los accidentes“

Los soviets decidieron que la mejor seguridad consistía en evitar los accidentes, así que dedicaron todos sus esfuerzos a la prevención y ninguno a la contención en caso de fallo.

Ninguna estructura estaba diseñada para evitar la dispersión de radiactividad en caso de accidente, porque no iba a haber accidentes. y porque la geometría del diseño RBMK habría hecho prohibitivamente caro construir algún tipo de envoltorio hermético. Esta carencia fue clave en los acontecimientos de Chernóbil.

¿Cómo sucedió el accidente?

Los sucesos comenzaron en Chernóbil cuando se inició un experimento, paradójicamente para mejorar un aspecto relacionado con la seguridad.

Se trataba de parchear un defecto de diseño de los reactores RBMK que en caso de parada de emergencia habría dejado casi un minuto sin energía eléctrica a las bombas impulsoras de agua hasta que los generadores diésel alcanzaban su velocidad de crucero.

Los ingenieros soviéticos querían emplear la turbina de vapor impulsada por el reactor para suplir este tiempo, pero necesitaban datos, y para obtenerlos decidieron usar el reactor 4 de Chernóbil. Para ello no pidieron los permisos pertinentes ni avisaron a las autoridades responsables. Simplemente, lo hicieron.

Todo comenzó mal, porque el experimento necesitaba que el reactor funcionara a potencia reducida, para lo cual se bajaron las barras de control. Pero un error de operación prácticamente apagó el reactor, por lo que tuvieron que aumentar de nuevo la potencia de modo brusco.

Fue como bajar el motor de un coche hasta el ralentí para después acelerar al máximo y de forma súbita. Pero un reactor nuclear no es el motor de un coche: la reacción en cadena tiene inercias y los cambios de ritmo generan desequilibrios.

“Fue como bajar el motor de un coche al ralentí y acelerar al máximo y de forma súbita“

Diversos fenómenos dentro del núcleo hicieron que quedara en una configuración muy inestable, con las barras de control extraídas del todo pero a potencia reducida.

Cuando se hizo el experimento, y como consecuencia se pararon las bombas de agua, el reactor se disparó. Alguien en la sala de control presionó el botón maestro de apagado que insertaba todas las barras de control del núcleo a la vez y hasta el fondo, pero era tarde: la medida de hecho incrementó la reactividad, y en pocos segundos el reactor alcanzó una enorme potencia. En breve: explotó.

Al menos dos veces en apenas unos segundos: la primera explosión, causada por sobrepresión de vapor, rompió la estructura del reactor, bloqueando los canales de las barras de control, y levantó las 3.000 toneladas de la tapa del reactor.

La segunda se produjo apenas unos segundos después, cuando se produjo una 'excursión nuclear': una reacción en cadena descontrolada que alcanzó como mínimo 30 veces la potencia máxima de la planta, destruyó cualquier estructura remanente del núcleo e inició un fuego en el grafito que lo componía.

También expulsó de la estructura bloques de grafito y grandes cantidades de radionucleidos que se esparcieron por el techo del reactor contiguo (el 3) y por el resto de la planta.

Parte del combustible nuclear se fundió formando Corium, una especie de lava radiactiva que cayó a través de las estructuras del piso del reactor, donde se solidificó.

En esta zona solo los heroicos esfuerzos de algunos ingenieros y bomberos lograron vaciar depósitos de agua que hubiesen podido causar otra explosión de vapor y esparcir aún más material radiactivo.

En el techo del reactor 3 y zonas adyacentes los bomberos lograron apagar los fuegos e impedir otro desastre en este reactor.

Los días posteriores bomberos y trabajadores soviéticos, a veces voluntarios y a veces desconocedores del riesgo, llevaron a cabo heroicos esfuerzos a un elevado coste en vidas por contener y estabilizar lo que quedaba del núcleo y por apagar el fuego de grafito.

Éste, sin embargo, ardió ferozmente hasta el 10 de mayo de 1986, cuando una combinación de arena, plomo, dolomita, boro y nitrógeno líquido consiguió apagarlo.

Se calcula que ardió más de la mitad del grafito original, a muy elevada temperatura, lo que causó una columna de humo que se elevó hasta al menos 10.000 metros de altura. Este humo llevaba partículas altamente radiactivas procedentes del núcleo del reactor 4.

¿Cuáles fueron las consecuencias?

En un primer momento las autoridades soviéticas no informaron del accidente. Sólo cuando una planta nuclear sueca, a más de 1.000 kilómetros de distancia, detectó un anormal aumento de radiación el gobierno de la URSS inició la evacuación de la ciudad de Pripyat, construida para albergar a los trabajadores de la central.

Chernobil expulsó grandes cantidades de radiactividad al ambiente debido a que se abrió el núcleo, pero lo que convirtió el accidente en una catástrofe global fue el fuego de grafito, que esparció material radiactivo a distancias enormes.

El grafito no arde con facilidad, y menos el grafito ultrapuro que se emplea en los reactores nucleares. Pero como ya había ocurrido en un accidente anterior (el incendio de Windscale en el Reino Unido) la extrema situación dentro del núcleo de un reactor nuclear (temperatura y presión elevadas, vapor supercalentado, presencia de materiales exóticos como radionucleidos y el Zircaloy de las varillas) provocaron un incendio que no pudo apagarse con técnicas convencionales y que estuvo más de una semana días inyectando humo a la atmósfera.

Según algunas fuentes llegó a formarse una 'tormenta de fuego', una estructura autosostenible en la que aire frío penetra por la parte inferior y aviva un gran fuego que es capaz de propulsar humo hasta la misma estratosfera.

“Sin ese fuego Chernóbil hubiese sido un accidente grave, pero de consecuencias estrictamente locales“

Sin ese fuego Chernóbil hubiese sido un accidente grave, pero de consecuencias estrictamente locales. La columna de humo sin embargo dispersó el material radiactivo por todo el continente. Llevados por los vientos aparecieron isótopos radiactivos de la planta ucraniana en Italia y en Suecia, en Alemania y en Bélgica, en Finlandia y en Francia.

La mitad de las partículas contaminantes abandonaron el área; una parte sustancial se quedó en Bielorrusia, Rusia y sobre todo la propia Ucrania. La mezcla de isótopos que se dispersó era compleja, pero muchos eran elementos radiactivos de vida corta.

Un ejemplo es el Yodo 131, especialmente peligroso por la facilidad con la que se integra en la cadena alimentaria; de ahí las restricciones y el control riguroso de productos lácteos, donde tiende a concentrarse.

Las partículas más grandes expulsadas por las explosiones contenían elementos como el Niobio 95, el Lantano 140, el Zirconio 95 el Cerio 144 y una mezcla de elementos transuránicos mezclados con fragmentos de óxidos de uranio; por su tamaño estos elementos se quedaron cerca del reactor.

La mayor parte de la contaminación remota y persistente se debe al Cesio 137, que tiene una semivida relativamente larga (30 años) y además se integra químicamente muy bien en los suelos y la vida natural.

La noria de Pripyat

Un gran zona alrededor de la central que incluye la ciudad de Pripyat y amplias porciones de territorio ucraniano y bielorruso está prohibida a la vida humana o tiene limitaciones de uso.

Es la ‘Zona de Alienación’, simbolizada por la noria del abandonado Parque de Atracciones de Pripyat, y donde paradójicamente la falta de población humana ha provocado un vigoroso rebrote natural a pesar de las bolsas de intensa radiactividad.

Los restos del reactor 4 fueron convertidos en un inmenso cementerio de materiales intensamente radiactivos que se cubrió con un techo, el llamado 'Sarcófago', para evitar la dispersión de polvo y la infiltración de materiales al subsuelo.

La recogida de los fragmentos de grafito y otro material disperso del núcleo la llevaron a cabo los famosos 'liquidadores', trabajadores protegidos por gruesos trajes antirradiación que sin embargo sólo podían trabajar unos segundos dada la intensidad de la irradiación que recibían.

Todo el material que utilizaron, trajes, vehículos y palas tuvo que ser incluido en la 'tumba', pues quedó fuertemente contaminado. Más de 230 trabajadores de la planta, bomberos, pilotos de helicópteros y otros enfermaron de síndrome de radiación agudo.

Al menos 70 de ellos murieron en un plazo breve. Otros muchos tuvieron secuelas durante años; es imposible saber cuántos acabaron sucumbiendo a las consecuencias de la irradiación recibida.

Se calcula que decenas o centenares de miles de personas en toda Europa, pero especialmente en Ucrania y Bielorrusia, recibieron dosis de radiación a cuenta del accidente, y miles de ellas (hay estimaciones de hasta 4.000) desarrollaron enfermedades como consecuencia.

Increíblemente el resto de los reactores siguieron funcionando durante años, ya que eran vitales para las necesidades eléctricas de la recién creada República independiente de Ucrania. Hasta diciembre del año 2000 no se cerró el Reactor 3, último operativo de la planta.

Chernóbil - Fukushima: las diferencias

Respecto a la situación actual en Japón hay dos diferencias básicas. En primer lugar la inexistencia en Chernóbil de un envoltorio capaz de contener el núcleo una vez iniciado el accidente.

Las centrales japonesas tienen dos, que pueden o no haber quedado más o menos dañados, pero que en ningún caso permitirán que suceda lo que ocurrió en el reactor ucraniano: un núcleo desnudo.

En segundo lugar en Chernóbil había un material combustible cuyo incendio actuó como mecanismo dispersor de los radionucleidos por toda Europa que no existe en Fukushima: el grafito.

En ausencia de un mecanismo de inyección atmosférico Fukushima puede quedar devastada, el área cerrada y el uso humano limitado durante muchos años, pero no se podrá producir una contaminación de alcance mundial.

Es un desastre para la población local y para la economía de Japón, además de una ilustración de las limitaciones de nuestra ingeniería cuando se trata de catástrofes naturales extremas.

No alcanzará el Grado 7 de la Escala INES, ni contaminará tierras lejanas; ni siquiera Tokio, a unos 200 kilómetros, tiene qué temer. Porque afortunadamente podemos comparar los dos accidentes, pero Fukushima, incluso con sus 3 reactores afectados, no es ni puede ser otro Chernóbil.