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El Físico Atómico Jim Al-Khalili  nos descubre las interioridades de  la Central Nuclear de Sellafield,  su historia y sus secretos.

Creada28-05-2019
Modificada28-05-2019
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Agosto3

Reseña del Documental Secretos de Nuestra Era Nuclear

Presentador

Jim Al-Khalili

Secretos de Nuestra Era Nuclear 

Documental de la BBC del año 2.015 en el que Jim Al-Khalili nos muestra el funcionamiento de la Central Nuclear de Sellafield, en Inglaterra, su historia y las medidas de seguridad e incidentes que se han producido.

Al norte de Inglaterra se encuentra la central nuclear de Sellafield.

Es mucho más que una central, ocupa más de 600 Km² y consta de más de mil edificios. Y toda la instalación está protegida en el más alto secreto.

La Piscina de Residuos

Con el tamaño de 5 piscinas olímpicas y 5 m de profundidad, es la piscina a cielo abierto más grande del mundo destinada al almacenamiento de residuos nucleares.

En ella, entre 1.955 y 1.965, se han vertido cientos de toneladas de materiales radiactivos, todo tipo de isótopos experimentales, y entre sus restos se encuentran las evidencias de los primeros ensayos secretos de la central, la carrera del Reino Unido para construir una Bomba Atómica.

La Primera Reacción Nuclear

En 1.938, el químico alemán Otto Hahn estaba investigando un metal llamado Uranio. El núcleo de un átomo de Uranio está compuesto por más de 200 partículas, protones y neutrones. Hahn se preguntaba qué ocurriría si un neutrón chocase contra el núcleo, pero los resultados que obtuvo no tenían sentido.

Por medio de un espectroscopio se puede descomponer la luz emitida por el Uranio y se comprueba que tiene 3 picos energéticos. Es la marca característica del Uranio.

Pero al bombardear la muestra con neutrones, la espectroscopia revela un nuevo pico, correspondiente a otro elemento: el Bario.

El núcleo de Bario pesa la mitad que un átomo de Uranio. ¿Cómo puede la adición de un neutrón convertir un núcleo de Uranio en Bario? La única explicación es que el núcleo se ha dividido en dos partes. Y al hacerlo de forma explosiva se generó energía suficiente para mover un grano de arena.

Parece muy poco, pero en un gramo de Uranio hay billones de átomos. Si todos ellos pudieran ser divididos simultáneamente generarían una reacción miles de veces más potente que la de cualquier otro explosivo conocido.

Tras la construcción y explosión de las tres bombas atómicas del proyecto Manhatan (Los Álamos, Hiroshima y Nagasaki) USA y URSS iniciaron una carrera para proveerse de esas armas. Y el Reino Unido quiso ser el tercero en esa carrera.

La Ciudad Nuclear

Cerca de la ciudad de Sellafield, en la región de Cumbria, se construyó un centro de investigación para obtener Plutonio, con el fin de fabricar una Bomba Atómica Británica. Pero para producir Plutonio hace falta partir de Uranio en un Reactor Nuclear.

Durante 4 años los obreros trabajaron en la construcción de un reactor nuclear. Con más de 20 metros de alto, y más de 2.000 T de peso, el reactor contiene 70.000 varillas de Uranio.

En Octubre de 1.950 el reactor Windscale fue terminado y puesto en funcionamiento. Comenzó a producir Plutonio, pero a un ritmo muy lento. Tardaron 6 meses en producir el suficiente como para poder extraerlo.

En 1.952 ya habían conseguido suficiente Plutonio para fabricar la primera Bomba Atómica británica, que fue detonada en las islas Montebello, Australia.

Pero al mismo tiempo los científicos aplicaron las reacciones nucleares del reactor para producir energía barata en grandes cantidades, que permitirían abastecer de electricidad a grandes ciudades a un precio económico y de forma no contaminante.

En 1.956 se inauguró la primera central eléctrica de origen nuclear. Y el país lo celebró.

En los siguientes 10 años se crearon otras 8 centrales nucleares en diversas regiones del país.

Pero la euforia y el optimismo duraron poco tiempo.

El Primer Accidente Nuclear

En Octubre de 1.957, el reactor de Windscale se apagó para labores de mantenimiento. La temperatura del reactor debería haber bajado, pero no lo hizo. Comenzó a subir.

Ocurrió lo que nunca habían pensado que fuera posible, el núcleo del reactor estaba ardiendo. Durante 3 días lucharon contra el incendio intentando apagarlo por todos los medios. Al no conseguirlo, probaron a inundar todo el núcleo y cortar el suministro de aire. El fuego por fin se extinguió, pero el peligro no había pasado. Varios elementos del interior del núcleo se habían fundido y el material radiactivo había escapado hacia la chimenea del reactor.

De haber salido al exterior, la radiactividad habría afectado a una extensa zona con numerosa población. Miles de personas estarían en peligro. Afortunadamente las chimeneas contaban con unos filtros que lo impidieron.

La Locura de Cockcroft

Cuando se inició la construcción de la central de Windscale, se diseñó una chimenea de 120 m de altura para evacuar el aire de la refrigeración. En aquel momento nadie había imaginado que el aire pudiera contaminarse con radiactividad. Nadie, excepto John Cockcroft.

Cuando se construyó la chimenea, él insistió en que en la cúspide se instalaran unos filtros para evitar que el aire contaminado pudiera escapar al exterior. Los demás ingenieros afirmaban que no era necesario, ya que esa eventualidad nunca se podría producir, pero ante su insistencia, la Locura de Cockcroft se construyó.

De no ser por esos filtros, el aire contaminado de radiactividad hubiera salido al exterior y nadie sabe las graves consecuencias que hubiera tenido ni la cantidad de personas que habrían muerto.

Fue el primer accidente nuclear de la historia, pero no el último. En las siguientes décadas hubo muchos más accidentes, la mayoría sin consecuencias gracias a las medidas de seguridad. Los más conocidos fueron los de Harrysburg, Chernóbil y Fukushima.

Radiactividad Letal

La radiactividad es un conjunto de radiaciones emitidas por algunos elementos. Hay tres tipos de radiactividad, Alfa, Beta y Gamma.

Las radiaciones Alfa son núcleos de Helio, dos protones y dos neutrones, emitidos a gran velocidad. Es de muy corto alcance, apenas unos pocos centímetros, y basta un papel para detener la mayor parte de las partículas.

La radiación Beta está compuesta por Electrones o Positrones que son despedidos desde el núcleo a muy alta velocidad. Son bloqueados por una hoja de Aluminio.

La radiación Gamma está formada por fotones muy energéticos y penetrantes. Para bloquearlos hace falta algo más que una hoja, una plancha gruesa de un metal muy denso, como el Plomo.

Conforme se fueron conociendo los peligros de la radiación nuclear, las corrientes de opinión se fueron haciendo cada vez más desconfiadas, pero el gobierno siguió apostando por ella.

El Tratamiento de Residuos Nucleares

A mediados de los años 1.970, una decena de centrales nucleares producían la cuarta parte de la energía consumida en el Reino Unido.

Pero también generaban enormes cantidades de residuos radiactivos. Casi todos ellos fueron enviados a Sellafield, donde literalmente se arrojaban a la piscina de 5 m de profundidad, sin que en ningún momento se estudiara un plan a largo plazo.

Los movimientos ecologistas iniciaron una serie de campañas y manifestaciones contra la energía nuclear, y especialmente contra el transporte de residuos por las carreteras inglesas.

En 1.994 se construyó una Planta de Reprocesamiento de Óxido Térmico. En ella, los residuos son reprocesados, se extrae el Uranio que contengan con el fin de reutilizarlo, y lo que queda es introducido en contenedores y sumergidos en una profunda piscina a la espera de que se enfríen, lo que puede tardar unos 5 años.

Después se trasladan los residuos a una planta envuelta en Hormigón de 2 metros de grosor donde las barras de combustible son reducidas a fragmentos y disueltas en Ácido Nítrico hirviendo. De la solución se recupera el Uranio y el Plutonio para reutilizarlo.

La seguridad en Sellafield se toma mucho más en serio que en sus primeros tiempos y el 97% de los residuos radiactivos son recuperados y reciclados.

Pero aún queda un 3% de material de desecho. Y es el más tóxico y peligroso.

La fisión nuclear del Uranio genera otros muchos elementos residuales. No sólo Bario, también varios isótopos de Criptón, Estroncio, Cesio, Iodo, Xenón, Americio, Berkelio, Curio.

Y algunos de esos elementos tienen una Vida Media muy alta, de miles y hasta cientos de miles de años.

Con el fin de controlar sus efectos tóxicos, se procesan para convertirlos en un polvo seco granulado, similar al café. Se mezclan con polvo de vidrio y se funden a 1.100 grados. Se vierten en un contenedor donde se enfrían y solidifican y se almacenan a 10 m de profundidad, rodeados por una capa de 2 m de hormigón.

El depósito es refrigerado por aire y monitorizado continuamente. Lo único que sale de ellos es calor.

Pero el mayor peligro de estos residuos es que, para mantener la seguridad, la vigilancia y el mantenimiento deben durar tanto como dure el peligro. Y eso son cientos de miles de años. ¿Podemos confiar en que los políticos mantendrán el amplio presupuesto necesario durante siglos?

La Media Vida Radiactiva

Todos los elementos radiactivos emiten radiaciones. Pero cada elemento, cada isótopo, emite un distinto número de partículas radiactivas.

Tomando por ejemplo un fragmento de Cuarzo y bombardeándolo con neutrones, muchos de sus átomos de Nitrógeno se volverán radiactivos. Si a partir de ese momento empezamos a medir su radiación cada minuto, veremos que ésta va disminuyendo a un ritmo cada vez menor.

Si en la primera medición medimos 1.400 partículas Beta, un minuto más tarde medirá 1.150. En sucesivas mediciones tendremos 1.000, 890, 795, 700, 650, ...

Al cabo de 30 minutos la radiación será de unas 400.

Fijémonos en un detalle: A los 8 minutos la radiación se ha reducido a la mitad. Tras pasar otros 8 minutos, de nuevo a la mitad. Y otros 8 minutos más tarde de nuevo se ha reducido a la mitad.

Eso es la Vida Media.

Mejor dicho, es la Vida Media del Nitrógeno Radiactivo. Pero otros isótopos de distintos elementos tienen una Vida Media muy superior, de hasta cientos de miles de años.

En los primeros años de la explotación de la energía nuclear, los residuos radiactivos se arrojaban al fondo de una piscina gigantesca. Hoy en día somos mucho más cautos, y aparte de reciclar y recuperar los elementos reutilizables, los más tóxicos los guardamos en depósitos mucho más seguros, pero seguirán siendo un problema y un peligro para las próximas generaciones.

Lo bueno, sin embargo, es que cada vez conocemos mejor estos peligros, podemos hacer cada vez más cosas para minimizarlos y es posible que nuevas tecnologías permitan encontrar la forma de reducir su radioactividad, bien sea para volver a aprovecharlos como fuente energética o bien sea para hacerlos inofensivos.

En mi opinión

Sin apologismos ni alarmismos, Jim Al-Khalili nos ofrece una visión bastante correcta sobre la problemática de la Energía Nuclear, centrada en Inglaterra pero que se puede hacer extensiva a otras muchas instalaciones nucleares del mundo.

En Wikipedia se pueden encontrar varios artículos mucho más detallados sobre El Incendio de Windscale, en español y en inglés.

Ver Ficha de Secretos de Nuestra Era Nuclear

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