El 26 de abril de 1986, a la 1:24 de la madrugada, durante una prueba que estaba planeada para el día anterior (y con un equipo a cargo más experimentado) ocurrió un accidente nuclear que ahora todos conocemos gracias a la serie de HBO y que llegó al grado 7 (el más alto de todos) en la International Nuclear and Radiological Event Scale (INES). Fue, hasta el terremoto de Fukushima que provocó una fuga en la central nuclear de esa ciudad en 2011, el más grande de la historia.

Pero… ¿Por qué tratamos de utilizar energía nuclear si puede ser peligrosa? ¿Y cómo es que funciona esa energía? Vamos por partes.

¿Cómo funciona una central nuclear?

En general, en las centrales nucleares, destinadas a la generación de energía eléctrica, se aprovecha el calor que se produce durante la fisión nuclear para evaporar agua y hacer circular ese vapor por una turbina que termina generando electricidad. Pero… ¿Qué es la fisión nuclear?

Toda la materia está formada por átomos, que tienen núcleos en los que se concentra la mayor parte de su masa, compuesta de protones y neutrones. La fisión es una interacción nuclear en la que núcleo de un elemento pesado (como uranio-235 o plutonio-239) absorbe un neutrón y se fragmenta, dando lugar a otros dos núcleos (también pesados) junto con otros productos, fundamentalmente neutrones, radiación gamma y, ocasionalmente, otros núcleos livianos.

La fisión ocurre porque el núcleo que absorbe el neutrón se vuelve muy inestable, lo que provoca la súbita y violenta división. Si los neutrones liberados en una fisión son absorbidos por núcleos de elementos que no se fisionan (como, por ejemplo, agua pesada o grafito) la reacción no es autosustentable (o sea, se detiene). En cambio si con cada nueva fisión todos los neutrones producidos alcanzan otros núcleos fisionables, el resultado sería una reacción en cadena que puede ser incontrolable.

Con el descubrimiento de la fisión en 1939,  los científicos comprendieron que, de poder aislar una cantidad suficientemente grande de uranio o plutonio fisionables, se podría obtener un poder explosivo fenomenal. Desde aquel momento, la carrera nuclear nos puso en la encrucijada de hacer las cosas bien (construir reactores nucleares para generación de energía y para la investigación) o hacer las cosas mal (generar armas nucleares con capacidades de destrucción nunca antes imaginadas). Hicimos las dos.

Las causas del desastre

Irónicamente, el accidente de Chernobyl tuvo su origen en una prueba programada con el fin de aumentar la seguridad de la central. Esta prueba consistía en simular una reducción de potencia del reactor provocada por un corte de energía. No podían detener totalmente el reactor porque en ese caso se requieren varios días para ponerlo en funcionamiento nuevamente. Y nadie quiere un reactor parado.

El 25 de abril se iniciaron las pruebas. Para disminuir la potencia, se introdujeron unas barras de control (diseñadas para absorber los neutrones liberados durante la fisión), pero la potencia se redujo demasiado. Para que la central no se detuviera, los operadores desconectaron los sistemas de seguridad automáticos y extrajeron prácticamente todas las barras de control, lo cual produjo un incremento abrupto en la potencia.

Al detectarlo intentaron volver a introducir las barras de control pero ya era demasiado tarde: el combustible se desintegró y entró en contacto con el agua de refrigeración, aumentando aún más la presión en el reactor. En cuestión de segundos, se produjeron dos explosiones que hicieron volar parte del edificio, expulsando una increíble cantidad de material radiactivo a la atmósfera.    

El material radiactivo liberado obligó al gobierno, después de algunos titubeos, a ordenar la evacuación de más de 100 mil personas que vivían en un radio de 30 kilómetros cercanos a la central. La evacuación se hizo en muy poco tiempo y la ciudad donde vivían la mayoría de los empleados de la planta, Prypiat, quedó vacía.

¿Qué efectos tiene la radiación sobre las personas?

Los primeros bomberos que acudieron a la planta recibieron cantidades enormes de radiación ionizante, es decir, capaz de cambiarle la carga a los átomos. Esto les provocó entre otras cosas, la destrucción de las células de sus cuerpos y la muerte a los pocos días. Sus cuerpos están enterrados bajo grandes cantidades de concreto porque aún emiten radiación.

El efecto a largo plazo, es decir, en quienes estuvieron expuestos a niveles de radiación no tan altos, está relacionado con la capacidad de la radiación de generar daño en el ADN.

Salvo muy pocas excepciones, las especies del planeta guardamos como ADN en nuestros genomas la información para, básicamente, todas las funciones que hacen nuestros organismos.

Recientemente, un grupo de investigadores compuesto por franceses y norteamericanos midió el impacto del efecto de la radiación en los genomas de las especies que habitan esta zona de exclusión, es decir analizaron cuantos cambios (o mutaciones)  acumulan en el ADN  los seres que habitan Prypiat. Llamativamente, encontraron diferencias en la acumulación de mutaciones entre las especies.

Aunque en las imágenes de las ciudades abandonadas siempre se ven muchas plantas, estas son las que más defectos genéticos acumulan si se comparan con los animales. Los humanos, en cambio, mostramos un comportamiento intermedio. El tamaño de los genoma y la diferencias en las maquinarias de reparación del ADN que tienen las células son algunas posibles explicaciones del por qué de estas diferencias.

Lo más inquietante del estudio es que, desde poco después del accidente hasta hoy, los efectos sobre el ADN en estas especies no disminuyeron por lo que el ambiente no parece mejorar.

¿Se pueden comparar los accidentes de Chernobyl y de Fukushima?

Las causas que provocaron estos accidentes fueron muy distintas, pero las consecuencias tanto de Chernobyl como de Fukushima fueron realmente terribles: en ambos casos se desprendió una gigantesca cantidad de material radiactivo, hubo que evacuar zonas aledañas y tratar a las personas afectadas por las enormes dosis de radiaciones absorbidas.

Sin embargo hay un aspecto muy interesante para destacar. Las consecuencias directas sobre la población en el accidente de Fukushima fueron más leves que en Chernobyl. ¿Por qué? La respuesta es simple: actuaron rápido. Tal es así que unos días después del accidente de Fukushima era muy difícil conseguir yodo en cualquier parte del mundo. La razón es que todo el yodo del planeta estaba en Japón siendo administrado a las víctimas del accidente para disminuir los efectos de la radiación.

¿Tenemos centrales similares a las de Chernobyl en Argentina?

En Argentina, las centrales Atucha I, Atucha II y Embalse utilizan reactores de agua pesada a presión (PHWR por su sigla en inglés). En estos reactores, un circuito cerrado de agua pesada absorbe el calor generado en la fisión. El vapor de agua pesada así obtenido se utiliza a su vez para vaporizar el agua de un segundo circuito cerrado (esta vez, agua común), que es la que termina moviendo la turbina y generando energía.

Por ser tan seguros, estos reactores son de los más utilizados en el mundo.

En las centrales de Chernobyl, en cambio, los reactores utilizados eran del tipo RBMK-1000 (un tipo de reactor moderado por grafito), los cuales, a pesar de la gran capacidad de generación de energía (casi el triple que Atucha I) eran más inestables.

Además, mientras que en las centrales de Argentina el combustible utilizado es uranio levemente enriquecido (0,85%) el nivel de enriquecimiento del uranio utilizado en las centrales de Chernobyl era cercano al 2%.

¿Es posible que ocurra un accidente nuclear de gran escala en Argentina?

Hoy en día todas las centrales del mundo cuentan con sistemas de seguridad automáticos diseñados para contemplar cualquier (o casi) evento fortuito. Podríamos preguntarnos, entonces, por qué ocurrió un accidente nuclear en Japón, una de las sociedades más ordenadas y prolijas de la Tierra. La respuesta es que la ocurrencia de un tsunami de esas características era absolutamente imprevisible (o bien, la probabilidad de que ocurriera era casi nula).

En Argentina, las centrales nucleares están lejos del mar, lejos de zonas con sismos, no somos blancos del terrorismo internacional y es muy improbable que un avión le caiga encima a cualquiera de ellas (aunque la cúpula de hormigón absorbería el impacto sin que haya daño en el reactor). Con lo cual, con organismos nacionales e internacionales regulando permanentemente la actividad nuclear, la posibilidad de ocurrencia de un accidente de gran escala es, virtualmente, nula.

Referencia

https://www.nature.com/articles/srep08363

http://www.world-nuclear.org/information-library/safety-and-security/safety-of-plants/chernobyl-accident.aspx

http://www.na-sa.com.ar/