La central nuclear de Chernóbil está situada a 110 km al norte de la capital de Ucrania, Kiev, a tan solo 12 km de la frontera con Bielorrusia. Su construcción comenzó durante la década de 1970 y para dar hogar a sus futuros trabajadores y familiares se fundó la ciudad de Prípiat en sus proximidades. Se trataba de uno de los proyectos más prestigiosos de la época. Un intento más de la Unión Soviética de tomar la delantera a su “frío” rival americano en la carrera por dominar la energía nuclear, sería la central nuclear más potente del momento.
La central consistía en cuatro reactores nucleares de diseño soviético RBMK-1000 (más dos en construcción), cada uno con una potencia térmica de 3.200 MW y capaz de producir 1.000 MW de potencia eléctrica. Estos reactores usaban uranio-235 como combustible, agua como refrigerante y grafito como moderador. La fisión del uranio provocaba el calentamiento de agua, creando vapor, que hacía mover a unas turbinas para surtir de electricidad incluso a la capital, Kiev.
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| Imagen aérea de la central de Chernóbil antes del accidente. |
El accidente
El accidente ocurrió la madrugada del 26 de abril de 1986. Fue a causa de una combinación de defectos en el diseño del reactor y negligencias por parte de los operarios de la planta. El día antes del accidente, éstos se prepararon para realizar un experimento en el reactor Nº4 que consistía en simular un corte eléctrico para conocer cuánto tiempo el reactor seguía generando energía.
Al bajar la potencia del reactor, la reactividad se torna “negativa” ya que la población neutrónica disminuye y el reactor tiende a apagarse. Adicionalmente, se produce un fenómeno conocido como envenenamiento por xenón. Entre los productos de fisión del uranio-235 se encuentra el xenón-135, un gas muy absorbente de neutrones. Cuando el reactor funciona de modo normal se producen tantos neutrones que la absorción es mínima, la necesaria realizada por el moderador y las barras de control para controlar la reacción. Sin embargo, cuando la potencia es muy baja o el reactor se detiene, la cantidad de xenón-135 aumenta e impide restablecer la reacción en cadena en varios días.
Al bajar la potencia del reactor, la reactividad se torna “negativa” ya que la población neutrónica disminuye y el reactor tiende a apagarse. Adicionalmente, se produce un fenómeno conocido como envenenamiento por xenón. Entre los productos de fisión del uranio-235 se encuentra el xenón-135, un gas muy absorbente de neutrones. Cuando el reactor funciona de modo normal se producen tantos neutrones que la absorción es mínima, la necesaria realizada por el moderador y las barras de control para controlar la reacción. Sin embargo, cuando la potencia es muy baja o el reactor se detiene, la cantidad de xenón-135 aumenta e impide restablecer la reacción en cadena en varios días.
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| Esquema de un reactor nuclear, en el que se señalan las barras de control y el moderador necesarios para la absorción de neutrones y mantener controlada la reacción de fisión nuclear. |
Los sistemas de seguridad se habían apagado y el reactor se puso en funcionamiento bajo unas condiciones inadecuadas e inestables, una situación que propició una subida de tensión imposible de controlar y cortó el flujo refrigerante. Éste es uno de los fallos que puede provocar que la reacción de fisión nuclear deje de ser controlada y provoque la fusión del núcleo. Aquí, el término fusión (de fundir) del núcleo se usa para designar el accidente más grave que puede ocurrir en un reactor nuclear; no confundir con la reacción de fusión (de fusionar, de unir) nuclear, explicada en el post anterior).
El núcleo del reactor Nº4 de la planta de Chernóbil se fundió, es decir, el combustible radiactivo (el uranio-235) cambió de estado sólido a líquido y al entrar en contacto con el agua se produjeron una serie de explosiones de tal violencia que dañaron severamente el reactor y el edificio que lo albergaba. Se liberó al exterior una cantidad de material radiactivo 400 veces superior a la de la bomba atómica lanzada en Hiroshima en 1945, agravando más la situación.
Según las autoridades soviéticas se estimó una liberación de entre 50 y 80 millones de curios (Ci), aunque probablemente las cifras reales fueran mayores. Hay que tener en cuenta que un simple curio ya es una gran cantidad de radiación. El curio es una unidad de radiactividad, cuyo nombre procede del matrimonio Curie, que representa la cantidad de material radiactivo liberado tras la desintegración de 3,7•1010 (37 billones de) átomos por segundo. Actualmente, el curio está en desuso, siendo reemplazado por el Sistema Internacional de Unidades por el becquerelio (Bq), en homenaje a Henri Becquerel (1 Ci = 3,7•1010 Bq).
Según las autoridades soviéticas se estimó una liberación de entre 50 y 80 millones de curios (Ci), aunque probablemente las cifras reales fueran mayores. Hay que tener en cuenta que un simple curio ya es una gran cantidad de radiación. El curio es una unidad de radiactividad, cuyo nombre procede del matrimonio Curie, que representa la cantidad de material radiactivo liberado tras la desintegración de 3,7•1010 (37 billones de) átomos por segundo. Actualmente, el curio está en desuso, siendo reemplazado por el Sistema Internacional de Unidades por el becquerelio (Bq), en homenaje a Henri Becquerel (1 Ci = 3,7•1010 Bq).
Durante los 10 días siguientes al accidente se seguían liberando grandes cantidades de material radiactivo. Además, los vientos propiciaron que la nube radiactiva viajara por gran parte de Europa. Sin embargo, más del 70% de la superficie contaminada se sitúa en los tres países más afectados, Bielorrusia, Rusia y Ucrania.
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| La nube radiactiva se extendió por gran parte de Europa. |
[El accidente se describirá de una manera más detallada, vía Twitter, en una especie de flashback a tiempo real la noche del 25 al 26 de abril, cuando se cumple su aniversario].
Consecuencias inmediatas
La ciudad de Prípiat, con casi 50.000 habitantes, fue evacuada alrededor de 36 horas después del accidente. Ya en ese momento, muchos se quejaban de vómitos, dolores de cabeza y otros síntomas provocados por la radiación. Además, los pinos situados en unos 10 km2 alrededor de la central se volvieron de un color rojizo y amarillento, adquiriendo el nombre de “Bosque rojo”.
Al hablar de radiación nos referimos tanto a los isótopos radiactivos liberados en el accidente como a las radiaciones emitidas por éstos. Las radiaciones α, con carga positiva, son poco penetrantes, una hoja de papel las detiene; las radiaciones β, con carga negativa, son medianamente penetrantes y pueden producir quemaduras en la piel; y las radiaciones γ, de alta energía, son las más peligrosas ya que son muy penetrantes, deteniéndolas únicamente gruesos paneles de plomo. Los rayos γ son similares a los rayos X y son los que causan mayor daño a la materia viva, llegando con suma facilidad a los órganos. Puede provocar mutaciones en el ADN, que pueden ser transferidos a los descendientes, e inducir efectos cancerígenos.
Al hablar de radiación nos referimos tanto a los isótopos radiactivos liberados en el accidente como a las radiaciones emitidas por éstos. Las radiaciones α, con carga positiva, son poco penetrantes, una hoja de papel las detiene; las radiaciones β, con carga negativa, son medianamente penetrantes y pueden producir quemaduras en la piel; y las radiaciones γ, de alta energía, son las más peligrosas ya que son muy penetrantes, deteniéndolas únicamente gruesos paneles de plomo. Los rayos γ son similares a los rayos X y son los que causan mayor daño a la materia viva, llegando con suma facilidad a los órganos. Puede provocar mutaciones en el ADN, que pueden ser transferidos a los descendientes, e inducir efectos cancerígenos.
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| Las dos rutas por las que la radiación gamma daña el ADN. |
La exposición a la radiación se mide como “dosis absorbida” en gray (Gy). La "dosis efectiva" se mide en sievert (Sv), que tiene en cuenta la cantidad de radiación absorbida, el tipo de radiación y la susceptibilidad de los diversos órganos y tejidos a dañarse. Para la mayoría de las exposiciones del accidente de Chernóbil, las dosis absorbidas son similares a las dosis eficaces, por lo que 1 Gy es aproximadamente igual a 1 Sv.
Los seres humanos estamos expuestos continuamente a la radiación de muchas fuentes naturales, tales como los rayos cósmicos y materiales radiactivos naturales presentes en los alimentos que comemos, los líquidos que bebemos y el aire que respiramos. Esto se conoce como radiación de fondo natural, cuya media está en torno a 2,4 mSv al año, aunque puede variar en un rango de 1-10 mSv. Para personas que viven en zonas conocidas de alta radiación de fondo, la dosis puede exceder de 20 mSv por año, sin encontrarse evidencias de que suponga un riesgo para la salud.
Los trabajadores que estaban cerca del reactor en el momento del accidente y poco después recibieron altas dosis de radiación γ (2-20 Gy), que fueron fatales para muchos de ellos. Los que recibieron las dosis más altas de la radiación eran los trabajadores de emergencia y el personal que estaban en el lugar durante los primeros días del accidente (aproximadamente 1.000 personas).
Los evacuados por el accidente fueron expuestos a una dosis media de 33 mSv, aunque en algunos casos llegaron a varios cientos de mSv. La mayoría de los cinco millones de personas que viven en áreas contaminadas de Bielorrusia, Rusia y Ucrania, actualmente reciben una dosis anual por debajo del límite recomendado para el público en general.
La mayor parte de los isótopos radiactivos liberados por el reactor nuclear era yodo-131 y cesio-137. Los isótopos de cesio tienen vidas medias de unos 30 años, mientras que el yodo-131 tiene una vida media, relativamente corta, de ocho días.
El yodo es un elemento fundamental para el correcto funcionamiento de la glándula tiroides, aquélla que mediante la producción de hormonas regula el metabolismo del cuerpo. El yodo presente en los alimentos es absorbido por el cuerpo y se concentra en dicha glándula. En un entorno radiactivo, el cuerpo no entiende de isótopos e incorpora el yodo-131 a través del aire o de alimentos contaminados. Al desintegrarse, puede causar daños, siendo el cáncer de tiroides el principal riesgo, el cual intentó mitigarse, tras el accidente de Chernóbil, mediante la ingesta de pastillas de yodo-127, que no es radiactivo, para que la glándula se saturara de él y no del yodo-131.
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| Síntesis de las hormonas tiroideas tiroxina (T4) y triyodotironina (T3), donde el yodo (bolitas celestes) ejercen un crucial papel. |
Debido a que muchos de los más significativos isótopos radiactivos tienen una vida media corta (en el rango de horas o días), la mayoría ya se ha desintegrado o están a punto de hacerlo, como es el caso del cesio-137 o el estroncio-90. En cambio, el plutonio-239 y sus productos de desintegración (en particular, el americio-241) permanecerán en el medio ambiente, aunque en niveles muy bajos, durante cientos de miles de años.
FUENTES
- http://www.who.int/ionizing_radiation/Chernóbil/backgrounder/en/
- http://www.fullquimica.com/2013/02/efectos-biologicos-de-las-radiaciones.html
- http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs371/es/
- http://www.escalofrio.com/n/Catastrofes/El_Accidente_de_Chernobil...
Puedes leer el especial completo en el Nº3 de Journal of Radical Barbatilo directamente desde aquí o descargarlo:
También puede leer o descargar los demás números de Journal of Radical Barbatilo:
Se agradece la difusión de este trabajo, gratificante a la par que duro, para que llegue al mayor número de personas y contribuya a la tan necesaria transmisión del conocimiento que muchos hacemos simplemente por amor a la ciencia.
Escéptico o no, la verdad es que esta catástrofe sucedió y que no nos lo han contado todo, ni creo que jamás sepamos lo que sucedió y el alcance que tuvo. Aún está por valorar las secuelas médicas, psíquicas, sociales, económicas y políticas reales.
ResponderEliminarDe cualquier manera es siempre de agradecer a quienes pretenden arrojar un pequeño rayo de luz en esta lúgubre historia. Jesús (@JGilMunoz) es uno de esos hombres comprometidos con su trabajo, con la ciencia y con la verdad.
suerte y hasta luego Jesús