Tal Día Como Hoy… Accidente Nuclear en Chernobyl

Chernobyl es una localidad ubicada en Europa del Este, en Ucrania, próxima a la frontera con Bielorrusia. Actualmente es una ciudad fantasma pero antes de producirse el fatal accidente de la central nuclear su población ascendía a 14000 habitantes.

Desgraciadamente tal día como hoy pero en 1986 se hizo tristemente famosa por el accidente desencadenado en su central nuclear (ubicada a 18 km de la ciudad).

Las centrales nucleares obtienen energía a través de reacciones de fisión en cadena producidas sobre material fisible. Este material fisible son elementos radiactivos como el Uranio, el Plutonio o el Torio.

Los elementos radiactivos son isótopos inestables que durante su estabilización hacía formas no radiactivas liberan neutrones. Estos neutrones impactan sobre otros átomos cercanos produciendo la ruptura de dicho átomo (fisión) y la liberación de más neutrones que generarán la ya comentada reacción en cadena.

Para controlar esa reacción en cadena se usan sustancias que absorben neutrones impidiendo más fisiones nucleares. Este papel lo puede ocupar el grafito, el boro o la propia agua.

La energía liberada por la fisión se utiliza para calentar agua, la cual se vaporiza y permite mover unas turbinas que en última instancia alimentarán a un generador que producirá electricidad.

La central nuclear de Chernobyl era de tipo RBMK (Reactor de gran potencia de tipo canal), la cual se usa indistintamente para la producción de electricidad y la formación de plutonio 239, el cual a su vez se puede fisionar para producir energía o bien se puede aislar para fabricar armas atómicas.

En este tipo de centrales (y en todas) el nucleo está constituido por una serie de barras de combustible entre las cuales se puede intercalar barras moderadoras (grafito, boro…). En el caso de Chernobyl, en su nucleo encontramos 1600 tubos de combustible (Uranio 235-238) y 180 tubos moderadores (grafito).

¿Como se produjo el accidente? Bueno, una vez presentados más o menos los protagonistas nos enfrentamos a la inestimable ayuda de la estupidez humana.

La noche del accidente se planteó realizar una prueba de seguridad. Se quería comprobar si al apagarse el reactor, la inercia de la turbina cuando ya no estaba entrando vapor de agua en ella sería capaz de mantener en funcionamiento 4 de las 8 bombas que refrigeraban al reactor nuclear. Dicha prueba era importante para prevenir un posible corte de suministro eléctrico unido a una parada rápida del reactor (por ejemplo por un terremoto) y permitiría estudiar el tiempo que podía pasar desde que el reactor había dejado de generar energía hasta que se pondrían en funcionamiento los generadores diesel que alimentarían las bombas de refrigeración.

Paradojicamente para poder llevar a cabo dicha prueba de seguridad tuvieron que eliminar manualmente gran parte de la seguridad de la central.

Entre otras desconectaron el ordenador de la central que se encargaba de automatizar las respuestas frente a emergencias, desconectaron los sistemas de regulación de potencia, los sistemas de refrigeración del nucleo del reactor y todos los mecanismos de apagado automático pasando éste a modo manual.

Y con estos mimbres, comenzaron el experimento:

En la práctica pretendían disminuir la potencia del reactor a un mínimo razonable y no peligroso, en torno a los 200 Mw. Para conseguirlo introdujeron las barras de grafito moderando en exceso la reacción en cadena, de tal manera que la potencia no bajó hasta los 200 Mw sino que siguió bajando hasta alcanzar los 30Mw.

Con esa potencia se liberan pocos neutrones y se acumula un gas que se genera como consecuencia de las fisiones nucleares, el Xenón 135. Este gas es un potente moderador que absorbe neutrones con mucha facilidad. Cuando la central funciona correctamente la cantidad de estas párticulas es tan elevada que la capacidad del Xe como moderador es mínima, pero no así si disminuimos mucho la potencia de la central. En estas condiciones se produce lo que se conoce como envenenamiento por xenón.

Al producirse esta bajada brusca de potencia sacaron rapidamente los moderadores de gráfito con la intención de aumentar de neuvo la potencia de la central. Deberían haberse quedado un mínimo de 30 barras de gráfito en el nucleo de la central… solamente dejaron 8.

El resultado: una reacción en cadena brutal y descontrolada que produjo temperaturas superiores a los 2000 grados. Esta temperatura vaporizó instantaneamente el agua refrigerante dejando al nucleo del reactor seco y sin refrigeración y produciendo una primera explosión de vapor.

Las RBMK tienen un edificio de blindaje a base de acero y hormigón que protege al nucleo del reactor y lo aisla del exterior. Esto es importante ya que el grafito que se usa en las barras moderadoras en contacto con el oxígeno y a temperaturas elevadas entra en combustión. Por eso en el interior de este edificio de contención no había oxígeno.

Como decía la primera explosión de vapor debilitó el edificio que sellaba el complejo y la reacción descontrolada continuó dandose, de tal manera que en pocos minutos la temperatura del nucleo era tan elevada que escindió las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno.

El H generado explotó, destrozando por completo el edificio de contención y permitiendo la entrada de oxígeno del exterior, lo que provocaría a su vez la combustión instantanea del grafito.

La fusión del nucleo, unido al incendio y a la volatilización del edificio protector permitió que se inyectara en la atmosfera toneladas de material radiactivo, especialmente peligrosos el Yodo 131 y el Cesio 137.

El resultado fue la muerte instantanea de 30 personas, entre trabajadores de la central, bomberos y equipos de rescate y la evacuación de 350000 personas.

La radiación se esparció por todos los paises cercanos (y no tan cercanos) a Ucrania como Rusia, Bielorrusia, Suecia, Finlandia, Austria, Noruega, Bulgaria, Suiza, Grecia, Eslovenia e Italia.

En los días sucesivos se arrojaron al nucleo más de 5000 toneladas de materiales entre los cuales estaba el boro como absorbente de neutrones, el plomo para impedir la liberación de la radiación gamma y arcilla, arena y dolomita que sirvieron para homogeneizar la mezcla.

En última instancia se encerró toda la estructura dentro de un gran edificio de hormigón y acero que llamaron el sarcófago, el cual contiene todavía 200 toneladas de combustible rediactivo. La radiación y las elevadas temperaturas han deteriorado este edificio de contención y, ante el elevado riesgo de fugas se ha planteado construir otro.

20 años despues la OMS elaboró un informe (Health Effects of the Chernobyl Accident and Special Care Programmes) en el que se detallan el número de muertos, las causas y el número de casos de cánceres y malformaciones.

PS: Valido la inscripción de este blog al servicio Paperblog bajo el seudónimo cienciaaldia

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