¿Debemos temer a la energía nuclear? Por (*) Imre Pazsit

¿Aún más energía nuclear?

En los próximos años se producirá un aumento bastante significativo en la demanda de la electricidad en todo el mundo, porque hay países que se desarrollan muy rápido, por ejemplo, China e India. Al mismo tiempo, hoy en día se consume menos energía por persona en estos países en crecimiento que en Europa o en los Estados Unidos. Naturalmente, estas naciones querrán alcanzar el mismo nivel de vida, lo que significa que habrá un aumento muy rápido de la demanda de la electricidad y en en un par de cientos de años, definitivamente no solo habrán energías renovables, sino también otros tipos de fuentes energéticas.

Incluso aunque no todo el incremento de la demanda de energía fuese cubierto por energía nuclear, evitar el  uso del átomo supondrá una gran carga para el medioambiente debido al uso de combustibles fósiles. Por ejemplo, en Suecia la mitad de la electricidad proviene de las centrales hidroeléctricas y no puede haber más plantas, debido a los impactos ambientales que causan.

Otro punto importante que desafortunadamente la gente no asocia directamente con la energía nuclear es que su uso conlleva muchos beneficios, como las aplicaciones en medicina nuclear. También me gustaría hacer hincapié en que la energía nuclear tiene beneficios indirectos, dado que ante el aumento inevitable del consumo de electricidad, en mi opinión parece una muy buena decisión usarla pues permite la producción de una gran cantidad de energía.

Miedo

En la industria nuclear la seguridad empresarial puede significar la seguridad de las personas que trabajan con ella y  la seguridad contra un accidente en el lugar del trabajo. La tecnología ha mejorado. En primer lugar, los reactores que sufrieron el accidente en Fukushima fueron de una generación anterior. No estoy seguro de que sea conocido, pero el reactor №1 de Fukushima Daiichi habría llegado a 40 años de operación a fines de marzo de 2011, por lo que la planta ya debía de cerrarse permanentemente.

La construcción moderna de centrales nucleares es mucho más segura, no solo por el accidente de Fukushima y las medidas que obligo a implementar. Definitivamente podemos decir que después del accidente se prestó mucha atención a la resistencia de las centrales nucleares, por ejemplo, contra catástrofes naturales como los terremotos. Así, el quinto reactor que se está construyendo en Finlandia en Olkiluoto en realidad es muy similar al reactor VVER-1200 que se construirá en mi país de origen, Hungría. Estos reactores tienen sistemas de seguridad dobles o múltiples, incluso el núcleo del reactor quedará confinado dentro de la contención del reactor, lo que significa que la radiactividad no podrá salir. En cuanto a la resistencia de las estructuras, tenemos que mencionar que las centrales nucleares pueden resistir el impacto de un jumbo.

Más detalles 

Existen varios sistemas de seguridad, por ejemplo, pasivos y activos que se implementan en la construcción de las centrales nucleares. El sistema activo requiere una acción del personal (tienen que presionar el botón, descubrir que está mal, etc.). Un sistema pasivo puede manejar el sistema de seguridad sin una intervención o actividad humana. La condición principal es que un reactor debe diseñarse de tal manera que sea estable ante cualquier perturbación o eventual desastre.

Hablando hipotéticamente, si por alguna razón hubiese más energía generada por el reactor, entonces se produciría un sobrecalentamiento y si esto continuase, entonces al final se podría producir una fusión del combustible. Pero también hay procesos físicos que se basan en las leyes de la naturaleza. En un reactor VVER si hay un cambio en una operación de modo normal, se podría volver algo peligroso produciéndose lo que en términos técnicos  se llama “realimentación negativa”.

Por ejemplo, el reactor VVER se enfría con agua, pero el agua también sirve para desacelerar los neutrones. Los neutrones lentos son mucho más efectivos para inducir la fisión que los neutrones rápidos que provienen de la fisión. Existe una contradicción, ya que algunos creen que los neutrones son mucho más efectivos a mayor velocidad, por lo que inducen reacciones nucleares más fáciles, pero la física nuclear es un poco diferente. Un neutrón lento es mucho más efectivo, y para desacelerarlo necesitamos tener un bajo número de átomos, agua pesada e incluso grafito.

El sistema pasivo consiste en lo siguiente. Si un reactor VVER se calienta mucho, entonces en vez de agua líquida, se iniciará el proceso de ebullición, que creará burbujas, lo que significa que faltará parte del agua, por lo que la disminución de los neutrones será menos efectiva que antes y luego el reactor ya no se volverá crítico — es prácticamente el sistema de seguridad pasiva— cuando comienzas un proceso que lleva al reactor a un comportamiento más inestable/más caliente, entonces debido a esta ebullición no se puede hacer nada. Este es solo un ejemplo simple; también hay otros procesos nucleares más sutiles.

Chernóbil versus Fukushima

El problema de Chernóbil fue que los neutrones se ralentizaron con el grafito, pero el calor fue al agua. Ahora en un reactor VVER el agua es un moderador (término empleado para reducir la velocidad) y un elemento para reducir calor. Pero en un reactor RBMK, como en Chernóbil, los elementos de grafito ralentizan los neutrones, algo más eficiente que el agua, porque el agua no solo ralentiza los neutrones sino que también los absorbe. Ahora bien en un reactor de este tipo si se vuelve más caliente de lo que debería, y se alcanza a un punto de ebullición en los canales -ya que es un reactor de tipo canal (hay agujeros en el grafito)-, y se vuelve supercrítico, los neutrones serán ralentizados por el grafito, pero no serán absorbidos por el agua, y por lo tanto, el reactor se volverá aún más supercrítico. Es por eso que estos reactores ya no se construyen.

VVER-1200 y EPR tienen tales sistemas que funcionan no solo cuando el agua comienza a hervir, sino que también cuando se calienta, y se vuelve más ligera a medida que se expande. Eso significa que si tiene un aumento de la temperatura en el reactor, entonces el agua a su alrededor estará más caliente y creará una circulación natural que puede enfriar el reactor por un largo tiempo incluso después del accidente. Si, contrariamente a las expectativas, se produjera algún daño en el núcleo, entonces estaría confinado.

El verdadero problema con Fukushima es completamente diferente de Chernóbil (allí fue una construcción desafortunada y la cultura de la seguridad imperante entonces). En Japón, sin embargo, tenían reactores moderados por agua que son más estables, pero cuando apaga un reactor que pone esos caminos de control que absorben una gran cantidad de neutrones, la reacción en cadena se detendrá, pero uno todavía debe enfriar el núcleo del reactor. Incluso si no hay reacción en cadena, ya hay tantos elementos radiactivos. En el momento en que apague el reactor, la parte para la producción de calor no será cero, pero aproximadamente un 10% de la cantidad en comparación con cuando se opera a plena capacidad. Es por eso que hubo un colapso del núcleo en Fukushima. Para enfriar el reactor uno necesita electricidad, pero debido al terremoto, las líneas de la parrilla externa se dañaron, los motores diesel también se dañaron y las baterías se apagaron en dos horas. Ahora, tal cosa no puede sucederle a un VVER-1200 o un reactor EPR ya que están más protegidos y son más seguros.

(*)  Imre Pázsit es profesor de la Universidad Tecnológica Chalmers.