jueves, 16 de julio de 2009

26/04/1986, 1:23:58 AM, Chernobyl


Hoy vamos a hablar de nuestra “amiga” la energía nuclear.
Últimamente, a raíz del cierre (o no cierre) de la central nuclear de Garoña, Se volvió a debatir la conveniencia de este modelo energético, basado en centrales de fisión.

Aclaramos dos conceptos:
- Centrales nucleares de fisión: De este tipo son todas las centrales nucleares que existen. Se hace chocar unas partículas con otras para producir energía rompiendo enlaces. Este tipo de centrales producen muchos residuos radiactivos.

- Centrales nucleares de fusión: El teórico futuro de la energía nuclear, una energía limpia y sin residuos radiactivos. Todavía se encuentra en fase de desarrollo.

Centrémonos en las centrales de fisión y sus partes:

--Combustible.-Isótopo fisionable (divisible): Uranio-235, Uranio-238, plutonio-239, Torio-232, o mezclas de estos (MOX, Mezcla de óxidos de uranio y plutonio). El más habitual es el dióxido de uranio enriquecido (3% de U-235 y el resto de U-238)

--Moderador (nuclear).- Agua, agua pesada, grafito, sodio metálico: Cumplen con la función de frenar la velocidad de los neutrones producidos por la fisión, para que tengan la oportunidad de interactuar con otros átomos fisionables y mantener la reacción.

--Refrigerante.- Agua, agua pesada, anhídrido carbónico, helio, sodio metálico: Conduce el calor generado hasta un intercambiador de calor, o bien directamente a la turbina generadora de energía eléctrica o propulsión.

--Reflector.- Agua, agua pesada, grafito, uranio: reduce el escape de neutrones y aumenta la eficiencia del reactor.
Blindaje.- Hormigón, plomo, acero, agua: Evita la fuga de radiación gamma y neutrones rápidos.

--Material de control.- Cadmio o boro: hace que la reacción en cadena se pare. Son muy buenos absorbentes de neutrones. Generalmente se usan en forma de barras o bien disuelto en el refrigerante.

--Elementos de Seguridad. Todas las centrales nucleares de fisión, constan en el 2007 de múltiples sistemas, activos (responden a señales eléctricas), o pasivos (actúan de forma natural, por gravedad, por ejemplo). La contención de hormigón que rodea a los reactores es la principal de ellas. Evitan que se produzcan accidentes, o que, en caso de producirse, haya una liberación de radiactividad al exterior del reactor.

El funcionamiento es el siguiente: En una cámara tenemos el uranio enriquecido sufriendo la reacción nuclear, que consiste en emitir neutrones para romper los átomos de uranio, que a su vez, por cada fisión, desprenden otros 3 átomos de uranio mas una gran cantidad de energía en forma de calor, consiguiéndose una reacción en cadena y que el calor haga que el refrigerante mueva una turbina para generar electricidad. Es el mismo mecanismo que una bomba atómica, pero como nosotros no queremos una explosión, intoxicamos la reacción con los moderadores (o con los materiales de control si fuese necesario)

La fatídica noche del 26 de abril de 1986, aprovechando que el reactor se iba a cerrar para una revisión, se iba a llevar a cabo un experimento en el reactor 4 para ver si tras un apagón, la inercia de la turbina seria capaz de generar energía suficiente para activar los sistemas de seguridad (el reactor tenia dos motores diesel para estos casos, pero no se activaban al instante). Este experimento se había realizado ya en el reactor 1, pero con todas las medidas de seguridad, siendo el resultado negativo.

Antes de empezar, se redujo la potencia de 3200 a 1000 MW para reducir el peligro. Sin embargo, por un fallo de descoordinación, la potencia bajo hasta 30 MW. A tan baja potencia, se produce un exceso de Xe (Xenón)-135, un producto que absorbe neutrones (envenena la reacción). La reacción empezó a detenerse, pero se tomo la decisión de no cancelar el experimento. Se hubiese necesitado un buen rato para incrementar la potencia hasta los 1000 MW, por lo que se subió la potencia hasta 200 MW (falta de tiempo, presiones de “los de arriba”, ya se sabe…). Como a ese nivel sigue habiendo un exceso de Xe-135 se retiraron mas halla del limite permitido las barras de grafito (acordémonos, que este material absorbía protones para ralentizar la reacción). Se dejaron dentro del combustible 8 barras (el reglamento exige un mínimo de 30). Además se desconectaron todos los sistemas automáticos de cierre de reacción (SCRAM) del reactor. Por un fallo de diseño se pudieron apagar todos los sistemas de seguridad.

Y ese fue el fin. El experimento comenzó: En el momento de desconectar la turbina, la potencia de las bombas de agua cayó rápidamente. Al cesar la llegada de agua, la temperatura del refrigerante ascendió y comenzó a hervir. Además, como vimos, el agua absorbe bastantes neutrones, pero no actúa así el vapor, por lo que la reacción fue en aumento. Se registro una potencia de 30 GW (!!), diez veces superior a lo establecido.



Al cabo de un instante se pulso el botón de parada total (SCRAM), pero era demasiado tarde. El SCRAM activa la entrada de todas las barras de grafito para detener la reacción, pero estas tardaron 18 segundos en entrar, pues habían sido retiradas muchas. La temperatura había subido demasiado, las barras de grafito se deformaron por la temperatura. , estas barras tenían una característica, de nuevo obviada por los operadores: al entrar en el combustible, provocan un aumento transitorio de la potencia, seguido por la disminución de la misma. Ese primer pico (de 100 veces la potencia nominal del reactor) ayudó a que todo ocurriera aún más rápido. El agua evaporada reventó las tuberías, reventó el techo (blindado solo parcialmente) haciendo que entrase oxígeno, que hizo que ardiesen las barras de grafito. En ese momento, la segunda explosión revienta el resto del reactor, arrojando 200 toneladas de material radiactivo. Aunque la explosión en si no fue excesivamente grande, los daños producidos por la radiación son incalculables.


El núcleo del reactor se funde: se convierte en una masa radiactiva que sigue soltando cantidades inmensas de radiación y calor. La explosión provoca más de 30 incendios, que los bomberos consiguen apagar a las 9 de la mañana, con un alto precio en vidas humanas. Más de 30 bomberos murieron ese mismo día por culpa de la radiación. Para evitar que la reacción nuclear siguiera funcionando, se emplearon helicópteros, que desde el día siguiente a la explosión, lanzaron sobre el núcleo del reactor más de 5.000 toneladas de distintos tipos de materiales: 40 toneladas de Carburo de Boro (moderador), 800 toneladas de dolomita, 2.400 toneladas de plomo, 1.800 toneladas de arena y arcilla, todo ello recubierto con un enorme sarcófago hecho de 410.000 m³ de hormigón y 7.000 toneladas de acero.

El reactor dañado permanecerá radiactivo como mínimo los próximos 100.000 años. El accidente fue detectado el lunes 28 de abril de 1986, a las 9 de la mañana, en la central nuclear sueca de Forsmark, unos 100 kilómetros al norte de Estocolmo, donde los contadores Geiger registraban niveles de radiactividad 14 veces superiores a lo normal. Primero se pensó en un escape en la propia central (las primeras noticias de las agencias de prensa hablaban de un accidente en una central sueca), pero un exhaustivo control mostró que la central funcionaba perfectamente y que la radiactividad venía del exterior de la central

Hay que tener mucho ojo con esto de la energía nuclear, y para muestra un botón

Un saludo!

FUENTES:


Wikipedia

No hay comentarios:

Publicar un comentario