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martes, 26 de abril de 2011

De central a bomba en un minuto


Historia. El corazón del reactor 4 estalló a las 01.23 de la mañana del 26 de abril de 1986


Liquidadores. Así llamaban al personal que trabajó en el desastre.

La pesadilla de Chernóbil comienza con un apagón, pero lo peor llega al volver la luz. "Como en una película de terror, la explosión reventó las puertas dobles que alguien había cerrado. Un humo negro y rojizo empezó a salir por los conductos de ventilación. En unos segundos, las luces de emergencia se encendieron. Nos pusimos las máscaras de gas e intentamos hacer una llamada, pero el teléfono no funcionaba". Así recordaba el técnico de radiación Nikolai Gorbachenko lo que sucedió en la madrugada del 26 de abril de 1986 en la central nuclear de Chernóbil (Ucrania). Lo hacía para el periodista Sergei Kiselyov, quien recogió su testimonio diez años después de la peor catástrofe nuclear de la historia para un artículo publicado en Bulletin of the Atomic Scientists. La revista, creada por físicos estadounidenses del Proyecto Manhattan en 1945, nació para difundir los peligros del uso de la tecnología nuclear aplicada a la guerra. Pero cincuenta años después de su creación, sus editores quedaban abrumados por la mayor catástrofe suscitada por el uso pacífico de la energía nuclear, de la que ahora se cumple un cuarto de siglo mientras otra central, esta vez en Japón, acapara la atención de medio mundo.

El accidente de Chernóbil sucedió porque sus jefes quisieron sobreponerse a un golpe igual al que ha provocado el accidente en la central de Fukushima: la pérdida del suministro eléctrico.

Los ingenieros soviéticos sabían que si se caían los plomos, habría al menos un minuto en el que la central quedaría a la deriva antes de que comenzasen a funcionar los generadores de emergencia. En ese minuto, el reactor podía desbocarse y causar una catástrofe. Para evitarlo, mejoraron el sistema de la central y lo pusieron a prueba, sin suerte, en tres ocasiones desde 1983. El 25 de abril de 1986 comenzó la cuarta y última prueba.

"La explosión reventó las puertas dobles que alguien había cerrado", recordaba un técnico

Hacer experimentos con un reactor nuclear capaz de aportar el 10% de toda la electricidad que necesitaba Ucrania era jugar con fuego. "Los técnicos se negaron, pero sus autoridades les obligaron y tuvieron que hacerlo en contra de su criterio", recuerda Javier Díez, ingeniero nuclear de la Universidad Politécnica de Catalunya, que por aquel entonces estaba terminando su tesis doctoral.

El plan era reducir progresivamente la potencia del reactor 4, realizar el simulacro de pérdida de electricidad y, 40 segundos después, apagar el sistema por completo. El 25 de abril todo había comenzado como debía y a las dos de la tarde hora local, según lo establecido, se desactivó el sistema de emergencia que permitía enfriar el reactor en caso de recalentamiento. La potencia de las desintegraciones nucleares de uranio que alimentaban el núcleo comenzaron a bajar, como cuenta Mikhail Malko, físico de la Academia de Ciencias de Bielorrusia, en un estudio sobre el accidente basado en datos oficiales del Comité de Seguridad Nuclear de la URSS. Poco después, el gestor de la red eléctrica llamó desde Kiev dando orden de aumentar la potencia pues había un pico de demanda difícil de abastecer sin el reactor 4. Así se hizo todo el día hasta que, pasadas las 11 de la noche, los ucranianos se fueron a la cama, la demanda bajó de golpe y el operador del reactor 4 dio orden de reiniciar el ejercicio en la sala de control. Se volvió a reducir la potencia, pero esta bajó demasiado rápido hasta 30 megavatios, muy lejos de los 720 a los que estaba fijado el simulacro.

En este punto, Malko sigue la narración de Grigori Medvedev, antiguo ingeniero de Chernóbil en la década de 1970 y que trabajaba en el Ministerio de Energía en abril de 1986. Tras el accidente, fue enviado por el Gobierno para esclarecer los hechos. Tras entrevistar a los protagonistas del accidente, Medvedev mantiene que, después del bajón repentino, el operador del reactor, Leonid Toptunov, y el jefe del turno de noche, Alexander Akimov, decidieron apagarlo del todo y olvidar el simulacro. Pero el ingeniero jefe de los reactores 3 y 4, Aleksander Dyatlov, quiso realizar la prueba, impuesta desde lo más alto, y les ordenó que aumentasen la potencia.

Hacer experimentos con un reactor nuclear como el de Chernóbil era jugar con fuego

Monstruo soviético

El corazón del reactor era un tambor de 12 metros de diámetro en el que había más de cien kilos de uranio refrigerados por agua y rodeados de toneladas de grafito. La decisión de Dyatlov arriesgaba un recalentamiento de ese agua, que pudo empezar a bullir como en una olla a presión hecha de carbón.

Tras la escalada de potencia, la orden de comenzar el simulacro se dio a las 01:23 de la noche. La potencia del reactor siguió en aumento. 40 segundos después, según lo planeado, se dio la orden de pulsar el botón AZ-5, que introduce unas barras de control en el reactor para detener las reacciones atómicas. Pero el núcleo está demasiado caliente, las barras no entran y, en su lugar, se escucha una explosión moderada y, luego, otra mucho mayor. Aunque en la sala de control lo ignoraban, el reactor había reventado.

"En un par de segundos, un potente brillo azul siguió a una explosión enorme. Cuando miré al bloque 4, sólo quedaban dos muros. Estaba todo en ruinas", dice el testimonio de un operario que estaba a 500 metros del fuego, según el documento de Malko.

"La mitad de todo el combustible saltó por los aires y quedó pulverizado en una nube de virulencia tremenda", señala Eduardo Gallego, físico nuclear de la Universidad Politécnica de Madrid. La explosión liberó en diez días 400 veces más radiactividad que la de la bomba de Hiroshima. Esa cantidad, haciendo otra comparación, es mil veces inferior que el material radiactivo dispersado por todo el mundo con las pruebas de bombas atómicas realizadas durante las décadas de 1960 y 1970.

El mundo fue ajeno a la catástrofe hasta el 27 de abril, cuando una central nuclear sueca detectó partículas radiactivas cuyas características no podían venir de ningún otro lugar que Chernóbil. La nube radiactiva se cernía sobre Europa, dejando su peor carga en Ucrania, Bielorrusia y Rusia, que por entonces eran parte de la misma URSS. Sólo después del anuncio sueco, los soviéticos reconocen el accidente y comienzan a evacuar Pripiat, la ciudad más cercana a Chernóbil. El presidente de la URSS, que por aquella época lideraba un movimiento de apertura y transparencia, se tomó su tiempo.

"Publicamos la primera información del accidente en el Pravda del 28 de abril, pero para hablar a la gente necesitaba un análisis más preciso y sustancial. Por eso esperé casi tres semanas antes de presentarme en televisión", reconocía Mijáil Gorbachov en 2006 durante una entrevista para Cruz Verde Internacional.

El mismo mes que Gorbachov decidió dar la cara, Díaz analizaba en el laboratorio la leche de una vaca que había recogido en su pueblo, Pont de Suert, en Lleida, a casi 2.500 kilómetros de Chernóbil. "Detectamos radiactividad en cantidades no peligrosas para la salud, pero sus isótopos mostraban que provenían de la fisión nuclear de la central", recuerda el físico. Análisis similares estaban mostrando lo mismo en gran parte de Europa, donde el miedo a lo nuclear se exacerbó por la falta de transparencia de los responsables, algo de lo que también se está culpando ahora a los gestores del accidente de Fukushima.

La peor parte de la catástrofe se la llevaron los primeros liquidadores, operarios de la central que corrieron al reactor tras la explosión para intentar apagarlo. Su corazón se había convertido en lava a 2.500 grados que amenazaba con generar una tercera explosión aún más tóxica. Los tres hombres que se habían enfrentado en la sala de control se volcaron en intentar apagar aquel infierno nuclear. Toptunov y Akimov, que quisieron apagar el reactor desde la sala de controlcuando todavía era posible, recibieron dosis de radiación letales tras intentar restablecer a mano el flujo de agua al reactor despanzurrado. Murieron unos días después, antes de que el Gobierno decidiera condecorarles con la orden al valor de la URSS.

Dyatlov, el hombre que quiso seguir adelante con el test, sufrió quemaduras en la cara, las manos y las piernas por la radiación mientras examinaba el exterior del reactor. Sobrevivió, fue expulsado del Partido Comunista y pasó cinco años en la cárcel por violar las normas de seguridad. Su muerte en 1995 por paro cardiaco fue achacada a la radiación que recibió durante su análisis del reactor. Aquel día le acompañaba Nikolai Gorbachenko, el hombre que, diez años después de la catástrofe, se confesaba inmerso en una película de terror y perseguido por una fecha. "El 26 de abril 1975 me casé, el mismo día de 1982 enterré a mi madre. El 26 de abril de 1986 la unidad 4 explotó durante mi turno. Y el 26 de abril de 1993 nació mi nieto. Por eso, ese día, nos reunimos para brindar por la salud y los muertos", explicó entonces Gorbachenko a su entrevistador.


vista aérea de la central nuclear tras la explosión

Central de Chernóbil en google maps:

http://maps.google.com/maps?f=q&hl=es&q=&layer=&ie=UTF8&z=13&ll=51.391708,30.105286&spn=0.039418,0.174751&t=k&om=1


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La zona de la central nuclear de Chernobyl (más bien, la localidad fantasma de Pripyat que apenas se vislumbra al haber sido reconquistada por la naturaleza) bien merece dedicarle unos minutos. Para los más fetichistas, impresiona ver el sarcófago del reactor número 4 y la noria de Pripyat.


vista aérea de la central nuclear tras la explosión


vista de satélite de la central nuclear

zoom al reactor 4 de la central nuclear. Se aprecia claramente el sarcófago que cubre el reactor.


vista de satélite de la zona (Chernóbil y la ciudad fantasma de Pripyat)

Ciudad fantasma de Pripyat

zoom a una parte de la ciudad en la que se puede apreciar la reconquista de la naturaleza en esa zona.

jueves, 17 de marzo de 2011

Diferencias entre FISIÓN y FUSIÓN nuclear (elrincondelvago)

Fisión nuclear

La fisión es la división de un núcleo atómico pesado (Uranio, plutonio, etc...) en dos o más fragmentos causado por el bombardeo de neutrones, con liberación de una enorme cantidad de energía y varios neutrones.

Cuando la fisión tiene lugar en un átomo de Uranio 235 se observa su triple fenómeno;

- Aparece una cantidad de energía, elevada en 200MeV que traduce la perdida de masa.

- Los productos de ruptura (300 o´400) son radiactivos. Su presencia explica los efectos de explosión de un artefacto nuclear.

- Cada núcleo fisionado emite 2 ó 3 neutrones que provocan el fenómeno de reacción en cadena y explican la noción de la masa crítica.

Se observa el mismo fenómeno de fusión en el plutonio 239 (artificial) y en el Uranio 233 (artificial). Ambos se fabrican a partir del Torio. Los núcleos se denominan núcleos flexibles.

Para que se produzca la fisión hace falta que el neutrón incidente reúna unas condiciones determinadas. Para actuar sobre el Uranio 235 y 233 y el Plutonio 239, el neutrón ha de ser un neutrón térmico cuya energía es de la orden 1/40 eV, lo cual responde a una velocidad de 2 Km/s. El Uranio 238 es igualmente fisible pero con neutrones rápidos cuya energía es 1MeV.

Fusión nuclear

La fusión de determinados núcleos de elementos ligeros es uno de los dos orígenes de energía nuclear, siendo la otra, la antes citada.

En la fusión intervienen los isótopos de hidrógeno (deuterio, tritio). Cuando se fusionan los núcleos de dichos isótopos se observa la aparición de energía que procede de la perdida de de masa, de acuerdo con la relación de Einstein E=m.c2.

La fusión de los átomos ligeros presenta dificultades especiales tanto desde el punto de vista teórico como del tecnológico. Esto ocurre por estar los núcleos cargados positivamente.

La fusión y la fisión nuclear

Encontrar recursos energéticos casi inagotables, baratos y no contaminantes ha sido un afán del hombre casi desde el primer momento.

El gran salto cuantitativo lo dio el descubrimiento, hacia el año 1938-1939, es decir, la separación del núcleo de un átomos en otros elementos , liberaba gran cantidad de energía.

Desgraciadamente esta energía, a pesar de su rendimiento, es también altamente peligrosa recuérdese el efecto militar en Hiroshima y Nagasaki, y el desastre de Chernobil. La alternativa del futuro es la fusión nuclear.

Las diferencias entre la fisión y la fusión nuclear son:

Por la fisión nuclear, un núcleo pesado como el Uranio 235, es dividido generalmente en dos núcleos más ligeros debido a la colisión de un neutrón (recordemos que un átomo se compone de electrones, neutrones y protones). Como el neutrón no tiene carga eléctrica atraviesa fácilmente el núcleo del Uranio. Al dividirse este, libera más neutrones que colisionan con otros átomos de Uranio creando la conocida reacción en cadena de gran poder radiactivo y energético. Esta reacción se produce a un ritmo muy acelerado en las bombas nucleares, pero es controlado para usos pacíficos.

Por contra, la fusión es la unión de dos núcleos ligeros en uno más pesado, obteniéndose del orden de cuatro veces más energía que en la fisión.

Mientras que la fisión nuclear se conoce y puede controlarse bastante bien, la fusión plantea el siguiente gran inconveniente, que hace que continúe en fase de estudio, aunque entrando en el siglo XXI se espera resolver:

  • Para que la reacción de la fusión sea posible hay que vencer la repulsión electroestática entre dos núcleos igualmente cargados; esto es, al existir núcleos atómicos con igual carga, y en virtud del principio de que las cargas iguales se repelen, hay que aplicar una gran energía para conseguir la unión de las mismas.

  • Esto se logra gracias al calor aplicando temperaturas de millones de grados. El problema mencionado proviene de la dificultad de encontrar un reactor que aguante esa temperatura.

  • Con este calor se crea un nuevo estado de la materia, el plasma, en el que se da un absoluto desorden de iones y electrones.

Hay formas de conseguir la energía nuclear de fusión que se están experimentando actualmente, el confinamiento magnético y el confinamiento lineal.

  • Con el magnético se crea y se mantiene la reacción gracias a grandes cargas magnéticas.

  • Con el lineal, el calentamiento se consigue con láser y el confinamiento del plasma con la propia inercia de la materia.

La investigación actual está inclinada más por el magnético, habiéndose descubierto recientemente un nuevo método para mantener la reacción, cambiando el campo magnético de la forma cilíndrico a otra aproximadamente de forma de toro.

Podemos decir con orgullo que España se encuentra en los primeros puestos en cuanto a la investigación de la energía de fusión, disponiendo de prestigios científicos dedicados a esta materia y con gran reconocimiento nacional.

La reacción de fusión se suele conseguir por la unión del tritio y el deuterio (isótopos de hidrógeno) para conseguir la partícula X (alfa) logrando el calor necesario. El deuterio se encuentra en un 0,15% en el hidrógeno, y el tritio se extrae del litio, muy abundante en el agua, por lo que no hay problemas en cuanto a estas materias primas.

Comparativamente, la energía de fusión proporciona más energía que la fisión. Por ejemplo, medio kilo de hidrógeno (muy abundante en la naturaleza, ya que forma parte del agua) produciría unos 35 millones de kilovatios hora. Por otro lado la fusión no contamina, o al menos no tanto, como la fisión, no existiendo peligro de radioactividad.

La reacción de fisión por contra requiere de una materia prima de difícil y costosa extracción.

También se a hablado de fusión en frio, para evitar los problemas que ya hemos citado con anterioridad. Este sistema lo propuso hace pocos años un importante científico, que supondría un gigantesco avance en este campo.

Desgraciadamente, y como la inversión en los otros dos sistemas ha sido grandísima y costaría mucho dinero cambiar los métodos de investigación a esta nueva vía, a parte de las presiones de los científicos que ahora investigan, que vieron peligrar sus subvenciones, al descubridor de la fusión en frío poco menos que se les lapidó, no volviéndose a oír hablar de él ni de su sistema. Científicos más objetivos consideran que con ello se han perdido al menos cuarenta o cincuenta años en la investigación de la fusión.

En cuanto a la utilidad de la energía de fusión, que es la que se da en el Sol para generar el calor que nos permite vivir, podemos destacar primeramente que sería una fuente casi inagotable de electricidad. Paulatinamente se deberían ir sustituyendo los reactores de fisión por los nuevos de fusión, evitándose así los problemas de radioactividad.

En un futuro no demasiado lejano incluso podrían instalarse estos reactores (como ahora ocurre con la fisión en submarinos) en naves espaciales y también en aeronaves y vehículos terrestres. Quizás se pueda llegar a tener en camiones, trenes, autobuses,… con motores de fusión (¿quién sabe?).

Aparte de esto, técnicamente, llegará a ser factible, habrá que contar de nuevo con los intereses económicos y políticos (la industria del petroleo mueve anualmente billones de pesetas, y los estados ganan muchísimo a través de los impuestos). Recordemos, por ejemplo, el caso de aquel español que inventó un motor a base de agua hace algunos años; sorprendentemente la noticia desapareció de los medios de comunicación en cuestión de días (¿presiones económicas y políticas?).

Con todos estos acontecimientos cabe preguntarnos si de verdad podremos ver algún día estos avances y beneficiarnos, como ciudadanos de a pie, con ellos.

Recientemente se ha logrado en el reactor español de fusión TJ-II, del CIEMAT, confinar plasma a una temperatura similar a la del Sol. El objetivo de ese reactor no es conseguir la fusión y generar electricidad, sino comprobar durante los próximos quince años el comportamiento del plasma.

El TJ-II tiene un peso de sesenta toneladas y un diámetro de cinco metros, y funciona calentando hidrógeno inyectado en su interior, gracias a una potencia eléctrica de un millón de vatios generados.

Hasta el momento se ha logrado en 120 ocasiones plasma, durando cada prueba aproximadamente, un segundo.

El éxito de este experimento es un paso más en la consecución de la esperada energía de fusión.

¿Cuantos desastres más serán necesarios para dejar de existir?

Por favor, pido encarecidamente a todos, a los pro- nucleares y a los anti-nucleares, que pierdan un par de minutos y que comparen los dos gráficos que encontraran en estos links:

http://twitpic.com/4977x2

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Quake_epicenters_1963-98.png

¿Cuantos desastres más serán necesarios para el mundo deje de ser un hábitat en el que la flora y la fauna podamos seguir existiendo? Como se suele decir, casi hemos comprado todos los boletos de la macabra tómbola radiactiva.

A los que defienden en este medio las plantas nucleares he de decirles que no sé porqué las defienden ellos, pero lo que si sé, es porque las defienden otros: Para todo aquel político que consiga sacar adelante la construcción de una de esas plantas, la empresa que las vende, les va pagar una pasta gansa, suficiente como para estos pongan a sus esbirros a trabajar en el asunto. Si a vosotros esto del reparto del pastel nuclear no os salpica y vuestra defensa de la tecnología se debe exclusivamente a una fe absoluta en las bondades del sistema o a un errado pragmatismo, deberías ir al médico de salud mental. No así en el caso de que si lo hicierais por dinero, en ese caso son los médicos de salud mental quienes debieran ir a por vosotros.