Usos de la energía nuclear

La tecnología nuclear se desarrolló por primera vez en la década de los 40’. En esta primera etapa, y por las circunstancias de la Segunda Guerra Mundial, el desarrollo de esta tecnología en sus inicios se centró en fines bélicos.

No obstante, en el año 1953 el Programa Átomos para la Paz, impulsado por las Naciones Unidas, desclasificó la información científica y tecnológica nuclear, existente hasta dicha fecha, para su uso con fines pacíficos. De este modo, la investigación en este campo centró sus esfuerzos en el desarrollo de variadas aplicaciones mediante el uso de la tecnología nuclear, entre ellos el uso de la energía de fisión para el desarrollo de reactores nucleares para la producción de electricidad. A estos reactores se le denomina Reactores Nucleares de Potencia.

Esquema de un Reactor Nuclear para Producir Electricidad: En los reactores nucleares de potencia se utiliza el calor obtenido en el proceso de la fisión nuclear para producir vapor. El vapor mueve un generador que produce electricidad.

Situación actual

Actualmente existen en el mundo 450 reactores nucleares de potencia operando en 30 países, con una capacidad instalada neta de 396.850 MW, lo que en su conjunto producen aproximadamente el 12% de la electricidad a nivel mundial. Además, hay 58 reactores en etapa de construcción.

Fuente: Power Reactor Information System, OIEA, (Abril 2019)

Francia cuenta con 58 reactores nucleares de potencia en operación, lo que representa más del 70% de su matriz energética. En Finlandia, los cuatro reactores que tiene en operación generan un tercio de su electricidad. Actualmente construye una nueva unidad y además se encuentran realizando estudios para una sexta unidad en conjunto con soluciones innovadoras para la gestión de los desechos.

Central nuclear Olkiluoto, Finlandia.

Si bien Alemania y Suiza tienen planificado apagar sus reactores de forma definitiva, Inglaterra, que tiene en operación 15 reactores, que en el año 2015 produjeron el 18,87% de su electricidad, aprobó la construcción del primer reactor en Europa después del accidente de Fukushima Daiichi (Hinkley Point C). China por su parte cuenta con 17 reactores en construcción (al año 2018).

En América Latina, Argentina, Brasil y México cuentan con reactores nucleares para producir electricidad. Argentina se encuentra actualmente desarrollando un reactor con tecnología propia y tiene dos más planificados, los que construirá en colaboración con China.

La experiencia acumulada en la operación de reactores nucleares de este tipo durante las últimas décadas es muy elevada. Si se consideran las interconexiones entre países, son aún más los que hacen uso de la energía nuclear.

Accidentes

Si bien la industria nuclear es hoy en día una de las más estrictas en cuanto a procedimientos y condiciones de seguridad, estos niveles se han ido alcanzado a través del tiempo, tras la experiencia aprendida de los accidentes ocurridos a lo largo de la historia, de los cuales tres han sido de relevancia:

Three Mile Island

El accidente ocurrió el 28 de marzo de 1979, cuando se produjo una falla en la refrigeración del reactor, debido a que las bombas primarias de alimentación del circuito secundario de refrigeración dejaron de funcionar, lo que impidió la retirada de calor del núcleo. El problema se generó debido a que los operadores no supieron interpretar las señales que indicaban los sistemas de control y no lograron encontrar la falla sino horas después de iniciado el accidente. Esto provocó la fusión parcial del núcleo del reactor y la liberación de material radiactivo hacia la atmósfera.

Tras el accidente se realizaron estudios de radiación alrededor de la planta a distancias de más de 40 millas. Las dosis de radiación para la población fueron pequeñas por lo que no produjeron efectos detectables en la salud de las personas (Informe de la Comisión Kemeny).

Chernobyl

El accidente ocurrió el 26 de abril de 1986. El reactor n° 4 de la central nuclear de Chernobyl en Ucrania, Unión Soviética, sufrió un aumento súbito de potencia en medio de una prueba solicitada por las autoridades de Moscú. Debido a este aumento de potencia, el refrigerante (agua) no pudo extraer la gran cantidad de calor del núcleo del reactor por lo que se evaporó produciendo una explosión de vapor que destruyó completamente el reactor. En los posteriores 10 días alrededor de 300 Mega Curies de isótopos radiactivos fueron liberados a la atmósfera, exponiendo a la contaminación un área de 150.000 km2 habitada aproximadamente por 6 millones de personas. Fue tal la liberación de radiación que causó un aumento medible de la radiación en la mayor parte de Europa.

Debido a la gran liberación de material radiactivo que provocó este accidente, las autoridades debieron construir una enorme estructura de acero y hormigón para cubrir el reactor n° 4 de la central. A esta estructura se le llama informalmente como “sarcófago” y está en lo que actualmente se conoce como la “zona de exclusión” de Chernobyl.

Variados artículos se han escrito sobre este accidente, y actualmente se siguen analizando sus consecuencias, de modo de determinar las reales implicancias.

Fukushima

En marzo del 2011 ocurrió en un terremoto grado 9.0 en la costa este de Japón, lo que causó grande daños al tendido del suministro eléctrico exterior de la central nuclear de Fukushima. Por otro lado, el posterior tsunami provocó la destrucción de la infraestructura operacional de la central nuclear, incluyendo de deshabilitación de los generadores eléctricos diesel. La combinación de estos factores produjo la pérdida de la alimentación eléctrica dentro y fuera de la planta lo que impidió que los sistemas de refrigeración pudieran operar y refrigerar los tres (3) reactores que estaban en funcionamiento en ese momento.

La falta de refrigeración provocó que los núcleos de los reactores de las Unidades 1 a 3 se sobrecalentaran, fundiéndose el combustible y produciendo algunas fracturas en la vasija de contención. El hidrógeno que escapó de las vasijas provocó explosiones en los edificios de los reactores de las Unidades 1, 3 y 4, causando daños a las estructuras y dejando escapar elementos radiactivos a la atmósfera, que se depositaron en la tierra y el océano. También hubo emisiones directas al mar.

Vista de la Central nuclear Fukushima Daiichi posterior al Accidente

La tragedia provocó que decenas de miles de personas tuvieran que ser evacuadas de la zona.

A pesar del impacto del accidente, no hubo muertes relacionadas directamente con la radiación durante el accidente de Fukushima Daiichi y, según el Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de la Radiación Atómica (UNSCEAR) es poco probable que se pueda atribuir en el futuro, efectos directos de este accidente en la salud de las personas y la gran mayoría de los trabajadores que ahí se desempeñaban.

 Es importante destacar así mismo que otras centrales nucleares de la costa Japonesa también se vieron afectadas por el terremoto y tsunami, pero pudieron controlar la situación, apagando y refrigerando sus reactores sin mayores dificultades. Cabe mencionar el caso de la central de Onagawa, la cual, estando mucho más cerca del epicentro que Fukushima, pudo apagarse y refrigerarse sin problemas, y más aún, sirvió como refugio para los habitantes de la zona durante más de 3 meses.

Epicentro del terremoto de Japón del año 2011 y ubicación de algunas  centrales nucleares (Fuente: NBC News)

Pruebas de stress (Stress Test)

En respuesta al accidente nuclear de Fukushima de 2011, se llevaron a cabo evaluaciones de riesgos y de seguridad («pruebas de Stress/Resistencia») en todas las centrales nucleares de la Unión Europea, Estados Unidos , Japón y otros países.. Más allá de eso, la Comisión Europea alentó y cooperó con los reguladores nucleares de todo el mundo para realizar ejercicios similares.

 El objetivo de las evaluaciones era verificar si las normas de seguridad utilizadas cuando las centrales eléctricas recibían sus licencias eran suficientes para cubrir eventos extremos inesperados. Específicamente, los ensayos midieron la capacidad de las instalaciones nucleares para soportar daños causados por peligros como terremotos, inundaciones, ataques terroristas o colisiones de aeronaves.