Ventajas y peligros del uso de la energía nuclear

atomo-energia-medioambienteEn usos medicinales las radiaciones controladas pueden salvar muchas vidas, pero también han quedado en la memoria colectiva las consecuencias desastrosas del uso de la energía atómica con fines bélicos.

Los primeros pasos hacia un uso seguro de la energía atómica

En la actualidad son ampliamente conocidos los efectos que produce la radiactividad en todos los seres vivos y aún en los elementos inorgánicos.

En las etapas iniciales de estudios científicos (siglo XIX) acerca de la energía radiada por ciertos elementos como el radio, hasta las primeras décadas del siglo XX, aún se desconocían sus efectos. Así es como Marie Curie, pionera de estos estudios, murió de cáncer, presumiblemente como consecuencia de sus propias investigaciones. Incluso, hubo casos de aplicaciones medicinales con fatales consecuencias.

Los avances científicos y tecnológicos posteriores permitieron en la década de 1950 la aplicación de la energía nuclear en forma bastante segura, lo cual redundó en que muchos países del mundo tuvieran interés por generar electricidad con esta fuente y en aplicarla en diversos usos.

 

Ventajas

Una de las principales ventajas de la energía nuclear es que no genera gases de efecto invernadero durante su operación, y muy bajas emisiones cuando se considera su ciclo completo de vida. Por ello, es que se considera a la energía nuclear como una de las alternativas para contribuir a la lucha contra el cambio climático.

Adicionalmente, la energía nuclear es capaz de producir grandes cantidades de energía de forma estable, sin necesidad de detenerse, por períodos prolongados de tiempo (18-24 meses). Por ello, la energía nuclear puede actuar como energía de base para el sistema eléctrico, apoyando así la integración de las energías renovables variables, garantizando de esta forma un suministro eléctrico continuo.

Otra ventaja de la energía nuclear es su alta capacidad energética. Una pastilla de uranio de tan sólo 5 gr de peso, usado como combustible nuclear, produce la energía equivalente a la que se puede extraer de aproximadamente 1.000 Kg de carbón, 565 lt de petróleo, o 480 m3 de gas natural.

Fuente: Foro Nuclear Español

Además, el combustible nuclear no se desgasta completamente, por lo que puede ser reutilizado mediante previo reprocesamiento, disminuyendo así mismo la cantidad de desecho generado. Adicionalmente, dada su estructura de costos, la generación de energía nuclear es muy poco sensible a cambios en el precio del uranio. Un incremento del 50% en el precio del uranio no impactaría más allá de aproximadamente un 4% en el costo por MW generado, lo que constituye una protección ante la volatilidad de los mercados.

 

Desventajas

Una de las principales desventajas del uso de la energía nuclear es el riesgo de que ocurra una liberación de material radiactivo al ambiente, lo que, dependiendo de la cantidad liberada, podría generar efectos nocivos sobre la salud de las personas. Por ello, es que se exige a la industria nuclear trabajar con estándares de seguridad que superan ampliamente lo exigido a otras industrias, de modo de disminuir este riesgo al mínimo.

Además, las centrales nucleares de potencia generan residuos, algunos de ellos altamente radiactivos, los que deben de ser gestionados y almacenados por miles de años. Para la gestión de los desechos se necesitan instalaciones especiales que los mantengan confinados bajo estrictos estándares de seguridad. Estas instalaciones y otros aspectos relacionados con la seguridad física, nuclear y radiológica de las mismas, encarecen las plantas nucleares por sobre otras opciones de generación eléctrica.

Otra desventaja, es que la construcción de una central nuclear requiere de un alto capital de inversión inicial, lo que sumado a los largos periodos para la recuperación de este, hace que la viabilidad económica sea un aspecto a estudiar cuidadosamente antes de embarcarse en un proyecto de este tipo.

 

La gestión de desechos radioactivos para el cuidado medioambiental

La gestión de desechos radiactivos, tiene por objetivo la inmovilización y aislamiento de los residuos hasta que su actividad haya decaído. Esto mediante la interposición de una serie de barreras artificiales (cemento y arena para inmovilizar, paredes de hormigón, arcillas especiales, entre otras) y naturales (formaciones geológicas), de modo de impedir la llegada de elementos radiactivos al medioambiente.

 

Etapas de la gestión de desechos:

  1. Generación de desechos radiactivos: Se requiere conocer los tipos de desechos producidos, teniendo en cuenta la vida media de cada isótopo radiactivo (larga o corta vida), la actividad del desecho (baja o alta), contenido de los desechos (solventes u otros materiales orgánicos, sustancias tóxicas, entre otros).

  2. Caracterización: Identificación de las propiedades químicas, físicas y radiológicas de los desechos radiactivos a objeto de identificar apropiadamente los requerimientos de seguridad y opciones de tratamiento.

  3. Pretratamiento: Preparación de los desechos para su procesamiento y reducción de su tamaño para optimizar su tratamiento y disposición.

  4. Tratamiento: Las actividades de tratamiento se focalizan en la reducción del volumen, remoción de los elementos radiactivos y cambios en su composición física y química.

  5. Acondicionamiento: El acondicionamiento convierte el desecho en una forma segura, estable y manipulable para transporte, almacenamiento y disposición. Las técnicas de acondicionamiento son diseñadas para retardar la dispersión de los radionucleidos desde el lugar de disposición hacia el medio ambiente.

  6. Almacenamiento temporal: Dependiendo del tipo de desecho y  de su periodo de decaimiento, el almacenamiento puede ser de corto o largo plazo, hasta que puedan ser transferidos en forma segura hasta  su  disposición final, o en caso de alcanzar niveles de radiación natural, ser evacuados como residuo convencional o industrial, según corresponda.

  7. Disposición final: Consiste en el aislamiento y contención definitiva de los desechos durante el período de tiempo que sea necesario.

El requerimiento de almacenamiento de los residuos radiactivos dependerá de su actividad.

  • Desechos de muy baja actividad:

    Poseen bajo contenido radiactivo, son materiales sólidos, generalmente chatarras y escombros que están mínimamente contaminados. Su valor medio de referencia es miles de veces menor que los residuos denominados de baja y media actividad.

  • Desechos de baja y media actividad:

    Son materiales con isótopos radiactivos que en menos de 30 años habrán reducido su actividad a la mitad.

  • Desechos de alta actividad:

    Se trata principalmente del combustible gastado, el que se almacena de forma temporal en piscinas especialmente diseñadas para ello, dentro de las instalaciones nucleares, para posteriormente ser almacenados en un almacén temporal seco antes de pasar al repositorio definitivo.

La mayor parte de los residuos generados en el mundo son de baja y media actividad (95%), siendo los de alta actividad aproximadamente un 5% del total.

Finalmente es importante hacer notar que las centrales nucleares no son las únicas instalaciones que generan desechos radiactivos. Una gran cantidad de los mismos provienen de actividades relacionadas con la industria, hospitales, laboratorios y centros de investigación.

Los peores accidentes nucleares

En 1979, en una unidad de la central de Three Mile Island (TMI, en EE.UU.) se generaron fallas que produjeron escapes de fluidos radiactivos. No tuvo impacto en la salud humana, pero resintió la confianza de la ciudadanía en la industria nuclear, y solo un par de años atrás se reiniciaron esas construcciones en el país.

El accidente en la central de Chernobyl ocurrido en 1986, remeció la ex-Unión Soviética y casi acabó con la industria nuclear. Errores graves de operación se sumaron a los de diseño, un reactor muy diferente al que existe en el resto de mundo, y en especial por la falta de un edificio de contención. El desarrollo de una prueba mal preparada y peor ejecutada puso a este reactor en una condición inestable que lo destruyó completamente, creando un inusual incendio (ese reactor poseía grafito en su corazón). Las cenizas radiactivas de este incendio fueron esparcidas por el viento en toda Europa.

Accidente de Fukushima

Este accidente afectó a miles de bomberos y militares, dedicados a apagar ese incendio que tardó varios días en ser controlado. Más de 150 de ellos sufrieron el síndrome de radiación aguda, y 29 murieron ese año. La reacción ante este accidente fue inadecuada y la evacuación, tardía. Incluso una veintena de niños murieron después, principalmente por ingerir leche contaminada con yodo radiactivo, sin que se les administraran antes las pastillas de yoduro de potasio que bloquean su absorción.

Cuando la imagen de la tecnología nuclear comenzaba a recuperarse después de Chernobyl, sobrevino en el año 2011 el accidente múltiple de la central nuclear japonesa Fukushima Dai-ichi, causado por un tsunami de magnitud no prevista por la comunidad, el mismo que produjo casi veinte mil muertos destruyendo ciudades e infraestructura industrial. La central Fukushima estaba construida a 10 metros de altitud, y estaba calificada para recibir tsunamis de 6 metros de altura, según la recomendación de la Asociación Japonesa de Ingenieros Civiles Estructurales; la altura del tsunami de 2011 fue de 14 metros.

Las unidades afectadas dejaron de funcionar con el sismo, y al no haber electricidad se activaron los motores generadores de emergencia para impulsar los sistemas de enfriamiento, tal como se esperaba. Sin embargo, el tsunami destruyó el sistema de aspiración de agua de refrigeración y dañó esos motores, con lo cual los reactores inevitablemente comenzaron a fundir sus núcleos. Además, se generó una reacción química que produjo hidrógeno, el cual causó explosiones al entrar en contacto con el oxígeno, dañando elementos estructurales y emitiendo material radiactivo. Esto llevó a las autoridades a decretar una evacuación progresiva de 20 km de diámetro. Este accidente pudo ser evitado con un emplazamiento adecuado, mejores sistemas de seguridad, barreras y otras medidas.

Aunque el número de fatalidades medidas de acuerdo a la energía generada, es más bajo que las de otros sistemas energéticos (carbón, gas, petróleo), Fukushima sensibilizó tempranamente a algunos países europeos, que frenaron o se preparan a renunciar a esta tecnología. No obstante, aparte de Alemania que decidió cerrar en total una veintena de unidades hacia el 2021, no se aprecia un importante retroceso en el uso de la tecnología nuclear, salvo el que resulta de prórrogas para verificar la resistencia de cada central ante desastres naturales extremos. La principal duda es la postura de Japón, que a pesar de la frustración por no haber previsto la magnitud del tsunami que condujo a este accidente, tiene un doble compromiso: sostener su capacidad productiva y participar en las medidas internacionales para mitigar el cambio climático, ya que en ambos aspectos la generación nucleoeléctrica juega un rol clave.

  • “La fascinación de la época por todo lo radiactivo fue grande. Pocos años después del descubrimiento del radio ya se vendían en el comercio caramelos, tónicos y cremas radiactivas.” … “La poción de agua radiactiva “Radithor”, no sólo se vendía para curar a los locos sino que rejuvenecía todo. El problema adquirió caracteres de escándalo con el caso de Eben Byers, millonario norteamericano, que murió en 1932 con todos los huesos y dientes destruidos y además, con lo que quedaba de ellos, altamente radiactivo. Entre 1927 y 1931 había bebido más de mil botellas del elixir rejuvenecedor Radithor”.

    Fuente: Claro, Francisco. A la sombra del asombro, pp. 118-120

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