La corta vida de un neutrón

Ya sabemos que la reacción de fisión consiste en hacer colisionar un neutrón sobre un núcleo pesado (Uranio 235 habitualmente) para dividirlo en 2 o 3 núcleos más pequeños (productos de fisión). Esta reacción libera mucha energía y 2 o 3 neutrones más, que servirán para provocar otra fisión y mantener así la reacción en cadena.

Proceso de la fisión nuclear y reacción en cadena

@Operadornuclear lo explica muy bien aquí:

La vida del neutrón es corta (en el tiempo) pero muy intensa. Multitud de procesos ocurren a su alrededor.

Los neutrones nacidos en la misma generación tomarán caminos distintos y sólo algunos de ellos conseguirán alcanzar su meta: romper otro núcleo. Esa vida se resume en esta ecuación:

Ecuación de la difusión de neutrones

Trataré explicarlo de forma más entendible.

Controlar la potencia de un reactor se basa en controlar cuántos neutrones de los que se generan en una fisión “sobreviven” para conseguir provocar otra fisión, modificando los parámetros que definen el devenir de la vida del neutrón (N).

¿Qué hitos debe superar N durante su corta vida? Vamos a enumerarlos y asignarles un código.

N nace con una energía (velocidad) muy elevada y empieza a recorrer el núcleo en busca de un núcleo de Uranio (U). Le llamamos “neutrón rápido” porque tiene una energía del orden del MeV (un millón de electronvolts).

Tipos de neutrón clasificados por energía

La probabilidad de que N interaccione con U se llama “sección eficaz”. La interacción de N con U puede ser de varios tipos:

  • Dispersión: N impacta sobre U, pierde energía y se desvía. U absorbe esa energía, alcanzando un estado excitado y la emite en forma de radiación electromagnética.
Proceso de dispersión de N con U
  • Absorción: N impacta sobre U y es absorbido. U queda en un estado excitado y emite el exceso de energía. La forma de emitir ese exceso de energía puede ser mediante la emisión de radiación electromagnética (captura) o dividiéndose en varios fragmentos (fisión).

Así, la sección eficaz (probabilidad de que N interaccione con U) es la suma de la probabilidad de ser dispersado y absorbido.

 La probabilidad de provocar una fisión depende de la energía de N.

Sección eficaz (probabilidad) de absorción de neutrones en Uranio

Como vemos, para que la probabilidad de fisionar U sea elevada, N necesita perder energía, porque nace con ~1 MeV. Un neutrón con baja energía le llamamos “neutrón térmico” y la fisión que provoca “fisión térmica”.

Hay una pequeña probabilidad de que N, con alta energía, logre fisionar a U (fisión rápida). Le llamaremos “ε”. La mayoría de N con alta energía no conseguirán fisionar U y seguirán desplazándose por el núcleo.

Factor de fisión rápida

Durante ese desplazamiento es posible que N desaparezca del núcleo (saliendo físicamente fuera del reactor o siendo absorbido por las barras de control). A la probabilidad de permanecer en el núcleo siendo un N rápido la llamaremos “Pf”.

¿Cómo conseguirá N reducir su energía? A ese proceso le llamamos “moderación” y se consigue haciendo que N choque con núcleos ligeros (hidrógeno, deuterio, carbono…) perdiendo energía en cada uno de estos choques (como bolas de billar).

Proceso de moderación de neutrones

Tras varios “choques” (unos 15), N es finalmente un neutrón térmico (lento).

El moderador es el material que consigue “frenar” a los neutrones. El moderador puede ser agua ligera (reactores LWR), agua pesada (HWR) o grafito (RBMK, Magnox…).

Bloque de grafito de un reactor RBMK

N empieza su proceso de moderación moviéndose por el núcleo en busca de núcleos de H para chocar y perder energía. Durante ese proceso, cuando N tiene una energía media (neutrón epitérmico), podría ser absorbido por U sin llegar a fisionarlo (captura). A la probabilidad de que N consiga superar la zona epitérmica sin ser absorbido le llamaremos “p”.

Sección eficaz de absorción del Uranio donde se observan los picos de resonancia

Cuando N ya es lento (térmico), es más probable que fisione a U. Pero antes tiene que encontrar un núcleo de U. En esa búsqueda, N puede volver a escapar del núcleo, ser absorbido por una barra de control, por los materiales metálicos del núcleo, por el agua o por un núcleo de Boro.

Barra de control de un reactor PWR

¿Qué hace un núcleo de Boro en el núcleo? Es uno de los métodos de control de potencia que usan ciertos reactores. A más Boro, más neutrones son absorbidos y menos neutrones conseguirán fisionar Uranio.

Absorción de neutrones por núcleos de Boro

A la probabilidad de que N logre permanecer en el núcleo siendo lento (térmico) le lamaremos “Pt” (probabilidad de permanencia como térmico).

Ahora N ya tiene más probabilidades de fisionar U. Pero también tiene probabilidades de ser absorbido (capturado) por U sin fisionarlo. Al ratio entre N que logran fisionar U y N que son capturados por U le llamamos “f” (factor de utilización térmica).

Factor de utilización térmica

Todos los neutrones de una generación que no han sucumbido al proceso, lograrán fisionar un núcleo de U. De esas fisiones nacerá otra generación de N. Llamaremos factor de reproducción “η” al ratio de N nacidos entre N térmicos que logran interaccionar con U.

Factor de reproducción

Finalmente podemos calcular cuántos neutrones nacerán en la siguiente generación (ng) en función de los neutrones nacidos en la generación anterior “N”. Y todo esto sucede en 0,1 segundos aproximadamente.

El proceso explicado se resume gráficamente en este diagrama de bloques.

Difusión del neutrón

Al cociente entre ng y N le llamamos “k”, factor de multiplicación. Y esta es la famosa “fórmula de los 6 factores”.

Fórmula de los 6 factores

Si K>1, la potencia del reactor aumentará (reactor supercrítico, A).

Si K=1, la potencia se mantendrá estable (reactor crítico, B).

Si K<1, la potencia del reactor disminuirá (reactor subcrítico, C).

Respuesta temporal de la población neutrónica

Cada tipo de reactor tendrá distintos valores de esos 6 factores de forma que sea posible hacer K>1. Podemos utilizar distintos combustibles (Uranio, Plutonio, Torio…), distintos moderadores (agua ligera, agua pesada, Berilio, Grafito…), distinta cantidad de combustible (Uranio natural, Uranio enriquecido al 4%, Uranio enriquecido al 40%…) o distintas formas geométricas (cilíndrica, esférica…) para conseguir una combinación de los 6 factores adecuada.

Propiedades de distintos moderadores
Propiedades de distintos combustibles

Cuando el operador extrae las barras de control o reduce la concentración de Boro está modificando el valor de varios parámetros de esa fórmula (Pf y Pt aumentan), haciendo que K aumente.

Cuando el combustible se va agotando, la probabilidad de que el neutrón sea absorbido y no logre fisionar un núcleo de Uranio 235 aumenta (f disminuye), haciendo que K disminuya.

Cuando el moderador (agua) aumenta su temperatura, se dilata, haciendo que los núcleos de Hidrógeno estén más separados. Esto dificulta que los neutrones colisionen con el Hidrógeno y se moderen. Al estar más tiempo moderándose, la probabilidad de ser absorbidos por el Uranio aumenta (p disminuye), haciendo que K disminuya. Por este motivo (entre otros) decimos que los reactores comerciales refrigerados y moderados por agua son intrínsecamente seguros. Un aumento de potencia provocará un aumento de temperatura y este una disminución de K, haciendo que la potencia disminuya.

En un reactor comercial, el valor de K durante el aumento de potencia suele ser K=1.001 y es físicamente imposible conseguir que K>1.01. Sin embargo, una bomba se diseña para conseguir que K llegue a ser muy superior a la unidad (K>1,5 por ejemplo).

Chenorbyl HBO II: el rayo de luz azul

Una de las imágenes más espectaculares de la serie de HBO es la especie de foco de luz azul que se eleva hacia lo alto del cielo como si del Tribute in Light del World Trade Center se tratase.

La idea de este foco azul de luz se basa en la descripción que hizo el ingeniero mecánico Alexander Yuvchenko en una entrevista a New Scientist en 2004 —Yuvchenko vivió hasta 2008 a pesar de haber estado asomado hacia el espacio abierto al exterior que dejó la explosión del reactor.

Para tener una idea más clara de lo que había sucedido, salimos. Lo que vimos fue aterrador. Todo lo que podía ser destruido lo había sido. Todo el sistema de agua refrigerante se había ido. El lado derecho de la sala del reactor había sido destruido por completo, y a la izquierda los tubos simplemente colgaban. Fue entonces cuando me di cuenta de que Khodemchuk estaba definitivamente muerto. El lugar donde me dijeron que había quedado estaba en ruinas. Las enormes turbinas seguían en pie, pero todo a su alrededor eran escombros. Debió quedar enterrado allí. Desde donde estaba, pude ver un enorme rayo de luz proyectada abarcando hasta el infinito desde el reactor. Era como una luz láser, causada por la ionización del aire. Era azulado claro, y era muy hermoso. Lo observé durante varios segundos. Si me hubiera parado allí solo unos minutos, probablemente habría muerto en el lugar debido a los rayos gamma y los neutrones y todo lo demás que estaba escupiendo. Pero Tregub me dio un tirón en la esquina para sacarme del camino. Era mayor y más experimentado.

Como podemos leer, Yuvchenko atribuyó la posible causa de la luz azul a la ionización del aire. En la serie, durante la dramatización de la primera reunión con las autoridades conducida por el gerente de la planta nuclear, Viktor Bryukhanov, podemos escuchar al ingeniero Anatoly Dyatlov, máxima autoridad en la sala de control en el momento del accidente, decir que el haz azul se debía al efecto Cherenkov, habitual incluso con radiación no muy elevada, según sus propias palabras.

cherenkov

El brillo azul característico que vemos en el encendido de un reactor se produce efectivamente por radiación de Cherenkov, una especie de análogo luminoso del boom sónico, que se produce cuando una partícula supera la velocidad de la luz en el medio en el que se mueve.

La radiación de Cherenkov se observa incluso en las piscinas de combustible debido a que el agua es un medio denso donde la velocidad de la luz se reduce a 2/3 de su valor en el vacío. Los rayos gamma emitidos por el núcleo del reactor lanzan, mediante efecto Compton, electrones (radiación beta) a velocidad superior a la de la luz en el medio. Se necesitan electrones de tan solo 175 keV de energía para provocar este efecto. El recorrido medio de los electrones en agua es de unos pocos milímetros. Un electrón de 500 keV emitiría, durante su recorrido, unos 200 000 fotones en longitud de onda correspondiente al azul.

Cerenkov_Piscine

La energía de la radiación de un reactor no podría provocar este efecto en el aire  debido a que la velocidad de la luz en este medio es muy similar a la velocidad en el vacío. Se necesitan electrones de al menos unos 21 MeV para provocan el efecto Cherenkov en el aire y sólo los rayos cósmicos muy energéticos son capaces de tal hazaña.

La explicación del efecto Cherenkov que menciona Dyatlov en la serie es incorrecta. ¿Podría serlo la ionización del aire? La ionización del aire consiste en la pérdida de electrones de los átomos de nitrógeno y oxígeno. Esto crea estados excitados, tanto de las moléculas neutras como ionizadas, que terminan por emitir fotones en una cadena de desexitaciones (fenómeno conocido como fluorescencia), estando una de las bandas de emisión principales en el rango azul del espectro. Es el mismo proceso que se produce en las descargas eléctricas o las Auroras.

Los únicos ejemplos de una visualización del brillo azul procedente de ionización del aire provocada por radiación podemos verlo en las explosiones nucleares y en el funcionamiento de un sincrotrón.

Cyclotron_with_glowing_beam

El de la imagen es el sincrotrón de Ernest Lawrence de 1939. Se puede observar la ionización del aire provocada por partículas cargadas (probablemente protones o deuterones) a energías del orden de 100 MeV, típicamente dos órdenes de magnitud mayores que las energías características de los rayos gamma procedentes de la fisión nuclear (en torno a 1 MeV)

Si imaginamos el reactor de Chernóbil descubierto justo después de la explosión, el haz azul tipo láser en la imagen del sincrotrón se torna muy sugerente a la hora de explicar el testimonio de Alexander Yuvchenko. Pero la densidad de radiación (muy elevada en el sincrotrón y órdenes de magnitud menor en un reactor nuclear) apunta a que la ionización del aire es una explicación muy cogida por los pelos, aunque para asegurarlo habría que realizar los cálculos detallados.

A esto último deberíamos añadir que el número de ionizaciones disminuye rápidamente con la distancia a la fuente, hecho que nos asegura que el haz azul, en el improbable caso de haber existido, estuvo muy localizado en las inmediaciones del núcleo del reactor y duró muy pocos segundos después de la explosión.

Otro indicador de que esta explicación no se sostenga son las imágenes de la “Pata de Elefante“, como se conoce “cariñosamente” a parte del corium, es decir, la lava que quedó como residuo del núcleo fundido. En esta captura en vídeo de 1989 todavía podemos verlo cuando las dosis medidas eran de varias decenas de Sievert por hora. ¡Pero no hay ningún brillo azul por ionización del aire circundante!

¿Qué fenómeno entonces podría explicar el testimonio de Alexander Yuvchenko? Una pista podría ser el efecto producido en los accidentes de criticidad. Un accidente de criticidad se produce cuando aumenta sin control la tasa de fisiones en una reacción sin confinamiento. El incidente más conocido sucedió en el conocido como Núcleo del Demonio en Los Álamos en 1946, cuando el científico Louis Slotin dejó caer accidentalmente un destornillador con el que estaba separando dos esferas  de Berilio con plutonio en su interior. La acción provocó la criticidad de la reacción que consiguió detener separando de nuevo las esferas con sus manos, recibiendo en el intento una dosis instantánea de unos 21 Sv, aunque con ello salvó la vida de las otras siete personas que se encontraban en la estancia.

Varios de los presentes afirmaron haber visto un flash de luz azul durante el incidente. La explicación es la misma que produce destellos en la visión de los astronautas aunque tengan sus párpados cerrados: ¡radiación de Cherenkov en los glóbulos oculares!

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Radiación de Cherenkov en el glóbulo ocular como explicación del destello azul observado por testigos en un accidente de criticidad. Fuente.

Desde mi punto de vista, ésta sería la explicación más plausible al testimonio de Yuvchenko.

Contamos además con un testimonio fiable de la ausencia exterior del haz de luz azul. En el libro de Svetlana Alexievich, Chernobyl Prayer, Lyudmila Ignatenko, la esposa del bombero Vasily Ignatenko que combatió el incendio en Chernobyl y que moriría con síndrome agudo por radiación, describió el resplandor alrededor de la central nuclear en llamas de la siguiente manera:

Nunca vi la explosión. Sólo las llamas. Todo estaba un poco resplandeciente. Todo el cielo…. Había unas llamas altas. Mucho hollín, mucho calor. Lo estaba esperando y esperando. El hollín provenía de la quema del asfalto. El techo de la central eléctrica estaba cubierto de él. Después me dijo que era como caminar sobre alquitrán caliente.

Lyudmila
Lyudmila Ignatenko y Vasily Ignatenko caracterizados en la serie de HBO mientras contemplan el incendio poco después de la explosión del reactor.

Sin embargo, sí que contamos con una testimonio de la visión de un flash azul justo antes de la explosión del reactor. Se trata de Vladimir Starovoitov, un trabajador de la construcción de la tercera fase de la planta que se encontraba pescando durante sus vacaciones.

Estaba cerca del bloque 4, a unos 500 metros de distancia, cuando de repente oí como una fuerte palmada. Luego vino algo así como el sonido de una explosión. Pensé que era la válvula de vapor que solíamos oír de vez en cuando. Luego, en un par de de segundos, un destello azul y brillante fue seguido de una enorme explosión, cuando miré el bloque y vi que sólo quedaban dos paredes. El techo y otros dos muros habían sido destruidos. La estructura estaba en ruinas, el agua salía a chorros y el asfalto ardía en el techo del bloque 3.

Extraído de Vladimir M. Chernousenko, Chernobyl, Insight from the Inside

Este testimonio es uno de las posibles sustentos que utilizó recientemente Lars-Erik De Geer, un físico nuclear retirado de la Agencia de Investigación de Defensa de Suecia, para proponer la existencia de un chorro de plasma que arrastraría restos del reactor hasta 3 km de altitud originado por sucesivas explosiones nucleares rápidas en algunas de las barras de combustible. Esta primera explosión nuclear sería previa a una segunda explosión de vapor, que tiraría el edificio del bloque 4, contrariamente a la explicación aceptada: una primera explosión de vapor y una segunda probablemente de hidrógeno (aunque no haya un total acuerdo en esto último).

La explosión nuclear provocaría una fuerte ionización del aire que explicaría el flash azul de corta duración observado por nuestros dos testigos. La hipótesis de la explosión nuclear no es nueva y ya había sido sugerida en 2009 por Yuri V. Dubasov. La idea consiste —a diferencia de la explicación estándar donde el núcleo del reactor aumenta descontroladamente la tasa de fisiones hasta su destrucción térmica— en varias explosiones nucleares rápidas en partes separadas del combustible provocada por los neutrones directos de la fisión, tal y como se consigue en un arma nuclear pero con la diferencia de que las explosiones desmantelan rápidamente el combustible e impiden una explosión muy potente; algo así como una explosión nuclear fallida.

Ni siquiera la explosión de 4 megatones que destruiría media Europa (idea originada por Vassili Nesterenko) de la que hablaba en la serie Ulana Khomyuk (interpretada por Emily Watson) hubiese sido posible como explosión nuclear. Aún menos como una explosión térmica, otra de las licencias con intenciones dramáticas que se permitió la serie.

2-4megatons

En conclusión, el haz de luz tal y como fue mostrado en la serie no es realista y existen serias dudas que incluso se haya generado suficiente ionización en el aire para producir un flash azul como el presuntamente observado por Vladimir Starovoitov. La visión de Alexander Yuvchenko en cambio podría explicarse por el efecto de la radiación de Cherenkov en el líquido del glóbulo ocular, tal y como se ha explicado para la visión de los testigos de un accidente de criticidad. El chorro de plasma de una presusnta explosión nuclear podría explicar el testimonio de Starovoitov, pero parece una hipótesis demasiado descabellada para dar cuenta de la declaración de un testigo, aunque Dubasov y De Geer afirmen que explica algunas otras cuestiones fundamentalmente relacionadas con las abundancias de isótopos de Xenón detectadas fuera del recorrido principal de la radiación de Chernóbil.

El haz de luz añade sin duda otro elemento visual para el imaginario popular que se ha ido creando en torno al mito de Chernóbil y que reflejan muy bien las palabras del fotógrafo Viktor Latun en la entrevista que le hizo Svetlana Alexievich para su libro, Chernobyl Prayer

We know how a house can be set alight by a match or an exploding shell, but this was like nothing we knew. We heard rumours that the fire was unearthly, not even fire but light. A glimmering. A radiance. Not blue, but a translucent azure. And without smoke. If scientists had been sitting on the throne of the gods, now they were fallen angels, demons!

Sabemos cómo se puede incendiar una casa con una cerilla o con un explosivo, pero esto no era como algo que supiésemos. Oímos rumores de que el fuego era sobrenatural, ni siquiera fuego, sino luz. Un destello. Un resplandor. No azul, sino un azul translúcido. Y sin humo. ¡Si los científicos hubieran estado sentados en el trono de los dioses, ahora serían ángeles caídos, demonios!

Energía nuclear y proliferación

Lo que dice la evidencia…

Nivel level1Básico level2Intermedio level3Avanzado
La proliferación es una elección política, no el resultado inevitable de un programa nuclear civil para producir electricidad.

Mito antinuclear

“los países han utilizado el desarrollo de la energía nuclear civil directa e indirectamente para obtener capacidad para la fabricación de bombas y materiales militares.” (Los mitos de la energía nuclear. Greenpeace)

La relación entre energía nuclear y proliferación nuclear es un tema complejo que se ha transformado con el paso de los años. Cuando Estados Unidos dejó de monopolizar la tenencia de armas nucleares, cambió su estrategia y en 1953 fundó el programa Átomos para la Paz que empezó a difundir conocimientos de tecnología nuclear a un gran número de países. Átomos para la Paz condujo a la creación en 1957 de la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA), con la doble misión de promover el uso pacífico de la tecnología nuclear y, al mismo tiempo, hacer tareas de supervisión (habitualmente junto a los servicios secretos) para garantizar que no se utilice para la fabricación de armas. Este enfoque llevó a la convención de 1970, donde la inmensa mayoría de países firmaron el Tratado de No Proliferación. El éxito histórico de esta estrategia se traduce en que ningún reactor civil (con la excepción de los tristemente famosos RBMK soviéticos implicados en la catástrofe de Chernóbil[*]) haya sido utilizado para proveer explosivo para bombas.

Argumento de la proliferación

Nadie pone en duda que el desarrollo de un programa civil para producir electricidad utilizando energía nuclear puede proveer a un país del conocimiento científico-técnico para desarrollar armas nucleares. Pero llegar a desarrollar estas armas requiere de la motivación y de la cobertura política necesaria para mantener dicho programa oculto a la comunidad internacional.

El argumento tradicional de proliferación conecta la tecnología nuclear civil con una  tapadera perfecta para desarrollar un programa de armas nucleares, aumentando además la motivación a causa de la siguiente lógica: si ya hemos invertido en conocimientos científico-técnicos y poseemos parte de la infraestructura, nos sale relativamente barato desarrollar un arma nuclear, ¿por qué no íbamos a hacerlo? Aunque dicha lógica no exista necesariamente a nivel político, si que parecería probable que existan burócratas del sector nuclear o “halcones” dentro de la administración de defensa que terminen por incentivar dicho programa.

Contra-argumentación

La inmensa mayoría de países han firmado el tratado de no-proliferación. Así, los países que inician un programa nuclear civil se enfrentan inmediatamente al escrutinio de la comunidad internacional y, por tanto, están sometidos a una presión para evitar la proliferación. En la monitorización de los programas civiles y la posible detección del desarrollo de armas nucleares, la colaboración entre la  Agencia Internacional de la Energía Atómica y los servicios secretos nacionales ha jugado un papel cada vez más relevante y efectivo.

De esta forma, la mejor estrategia de ocultación de un país que pretenda desarrollar un arma nuclear no parece, precisamente, la existencia de un programa previo de energía nuclear civil. Existen alternativas más difíciles de detectar, rápidas y baratas, como la utilización de centrifugadoras de gas para el enriquecimiento de uranio. Incluso a un país con un programa nuclear civil que buscasen la fabricación de una arma nuclear, le sería más viable esta misma estrategia de crear un programa de enriquecimiento completamente separado del civil.

La nuclear es, además, una industria muy globalizada con apenas unos doce proveedores de combustible a nivel mundial. Cualquier país con un programa nuclear civil que pretendiese fabricar un arma nuclear se enfrentaría a sanciones e interrupción de su programa, un claro incentivo para no utilizar esa vía de proliferación.

En resumen, aunque un país con un programa de energía nuclear civil sea en principio técnicamente más capaz de fabricar un arma nuclear, las dificultades políticas introducidas por dicho programa civil, consecuencia de la monitorización internacional, tiene como efecto práctico la separación entre las motivaciones de los programas civil y militar.

Análisis empírico

La figura que se ha utilizado como evidencia histórica de la separación entre los programas civiles de energía nuclear y la proliferación de armas nucleares es la siguiente:

Proliferación nuclear: riesgo versus realidad
Proliferación nuclear: riesgo versus realidad. Fuente

En el gráfico podemos ver que mientras el número de países con programas de energía nuclear comercial ha aumentado en más de una treintena entre 1945 y 2009, el número de países que han desarrollado armas nucleares no ha aumentado en mucho más de una decena, contrariamente a la expectación del argumento de la proliferación.

Los únicos  estados que han adquirido armas nucleares en los últimos 25 años son Pakistán y la República Popular Democrática de Corea. Sudáfrica, Kazajistán, Bielorrusia y Ucrania abandonaron sus programas de armas nucleares cuando se disolvió la Unión Soviética. Países como Cuba, Finlandia, Alemania, Japón, Suecia, y Ucrania, por ejemplo, no han desarrollado armas nucleares a pesar de encontrarse en entornos políticos con amenazas de seguridad, aunque ciertamente al menos Rumania, Suecia, Suiza y Yugoslavia exploraron en algún momento dicha posibilidad.

Estados que han adquirido
Estados que comenzaron y abandonaron sus programas de armas nucleares durante el periodo 1945-2010. Fuente

Quizás, el dato más relevante sea que, aunque en la mayoría de países el programa civil de energía nuclear se ha desarrollado simultáneamente al de armas nucleares, sólo en Argentina, Brasil, India, Irán, y Pakistán el primero precede al segundo.

nuclearenerg
Los programas de energía nuclear y armas nucleares, 1954-2015. Fuente.

Otro dato esperanzador es la disminución desde finales de los ochenta del arsenal nuclear, las pruebas nucleares y el número de estados que han intentado desarrollar armas nucleares mientras simultáneamente el número de reactores comerciales ha aumentado ligeramente en las últimas décadas.

Por supuesto, la evidencia empírica sólo demuestra que  históricamente se han dado los factores propicios que han favorecido la independencia entre los programas civiles de energía nuclear y el desarrollo de armas nucleares. Es importante, sin duda, seguir trabajando políticamente en que la monitorización internacional y el trabajo conjunto de los servicios secretos y la IAEA siga reforzándose en el futuro.

Fabricación de armas nucleares

Existen dos vías clásicas para fabricar una arma nuclear de fisión mediante enriquecimiento de uranio y/o plutonio. El enriquecimiento consiste en el aumento de la proporción del isótopos inestables U-235 y Pu-239, fácilmente fisibles. En un reactor civil, el combustible más utilizado es uranio enriquecido hasta un 3-5%. Para un arma nuclear se necesita un enriquecimiento de al menos un 90%. Mientras el U-235 se enriquece por separación del mineral de uranio, el Pu-239 se obtiene por irradiación de U-238 mediante captura de un neutrón.

enriquecimientooperador

Las dos vías están bien representadas en el programa Iraní comparado con el de Corea del Norte. Irán intentaba desarrollar una bomba “sencilla” de uranio enriquecido utilizando centrifugadoras para la separación del U-235 con la intención de amenazar a sus vecinos, sobre todo a Israel. Se trata de un vía discreta donde sólo se generan pequeñas cantidades de UF6 difícil de detectar.

Corea del Norte, en cambio, eligió la vía de la purificación de Pu-239 básicamente porque es una vía rápida y sencilla para la carga de misiles tácticos de largo alcance, debido a su pequeña masa crítica (unos 10 kg) y la baja tasa de fisiones espontáneas que hace más sencillo el ensamblaje de una masa supercrítica. Su intenciones iban más en la línea de convertirse en una amenaza más global.

Mientras que Irán también ha desarrollado un programa de energía nuclear civil que ha servido para la transferencia de tecnologías y conocimientos para su programa militar, el combustible de bajo enriquecimiento utilizado fue adquirido de Rusia por lo que, en principio, ambos programas podrían haber sido desarrollados independientemente tal y como demuestra el caso, mencionado anteriormente, de la mayoría de países que han tratado de fabricar armas nucleares.

Corea del Norte no tiene ahora mismo ningún reactor civil dedicado a la generación de electricidad aunque sí que ha construido un reactor tipo Magnox con moderación de grafito para enriquecer plutonio. Aunque el reactor podría ser utilizado para producir electricidad (de una manera poco eficiente), se trata de un reactor específico para proveer el plutonio para sus armas nucleares.

Países como Israel, Siria y la propia Corea del Norte han intentado la doble vía de producción de uranio enriquecido y plutonio. Pero lo cierto es que ningún reactor civil ha sido utilizado simultáneamente para extraer combustible para bombas, a excepción de los RBMK soviéticos tristemente famosos por la catástrofe de Chernobyl[*]

La razón es que, si bien es posible extraer plutonio para bombas de un reactor civil, resulta caro y complejo separar el material fisible de la gran diversidad de actínidos producidos durante le funcionamiento normal del reactor.

Energía nuclear civil contra la proliferación

Las centrales nucleares también pueden utilizar como combustible una mezcla de óxidos de uranio empobrecido con pequeñas cantidades de óxidos de plutonio (entre un 5 y 7%) conocida como MOX. Esto permite reutilizar el uranio enriquecido y el plutonio originalmente producido para armas nucleares, como de hecho ha sucedido con el acuerdo ruso-estadounidense Megatons to Megawatts, que ha utilizado los arsenales rusos para proporcionar en torno a un 15% del combustible de la producción mundial de energía nuclear, lo que ha contribuido a la destrucción de unas 20 000 bombas.

megatonstomegawatts

Conclusiones

Aunque la existencia de una industria nuclear civil aporta infraestructura y conocimientos técnicos para iniciar el desarrollo de armas nucleares, las dificultades políticas introducidas por dicho programa civil, consecuencia principalmente de la monitorización internacional, tiene como efecto práctico la separación entre las motivaciones de los programas civil y militar. A esto se une el hecho de que el desarrollo de armas nucleares es generalmente más eficiente con la utilización de infraestructuras dedicadas a tal fin.

El análisis histórico de las condiciones en las que los diferentes países han tratado de desarrollar armas nucleares no respaldan la tesis de que los programas civiles aumenten sustancialmente la probabilidad del desarrollo de armas nucleares. Esto no implica, por supuesto, que no pudiese existir aspectos que no podemos considerar en el presente, como sucedió de hecho con el desmantelamiento de la Unión Soviética y la circulación ilegal de material fisible evidenciada en los noventa. Pero este hecho respalda aún más la importancia de la cooperación internacional para monitorizar apropiadamente no sólo los programas nucleares de estados en riesgo, sino la acumulación de material fisible en países políticamente inestables. La experiencia en casos como el de Irán puede aprovecharse para refinar los protocolos de esa monitorización.

La proliferación es, por tanto, una elección política, no el resultado inevitable de un programa nuclear civil para producir electricidad.


[*] La afirmación tachada en el texto, en relación a que los reactores RBMK fueron utilizados para fabricar plutonio para bombas, estaba basada en un comentario en una noticia en World Nuclear News, aunque lo cierto es que no he podido encontrar evidencias sólidas de que en algún momento se hayan utilizado con dicho propósito. Cuando entró el  primer RBMK en operación (1973/74), la URSS ya tenía tres plantas militares dedicadas a fabricar plutonio, con 13 reactores de grafito y 2 de agua pesada además de todas instalaciones asociadas para el procesado. De hecho, en este detallado artículo sobre la fabricación de plutonio en Rusia no se menciona en ningún momento los reactores RBMK, de lo que deduzco que la afirmación es probablemente incorrecta. Agradezco a @maesetote el apunte.

Referencias

Impacto radiológico en el entorno de las centrales nucleares

Lo que dice la evidencia…

Nivel

Básico

Intermedio

Avanzado

No existe impacto radiológico sobre la salud en el entorno de las centrales nucleares.

Mito antinuclear

“En el entorno de las centrales nucleares hay más mortalidad por cáncer de riñón, hay mayor tasa de mortalidad de cáncer de pulmón, de linfoma y de leucemia”


Carlos Bravo. Greenpeace.

La legislación

La ley que limita el impacto radiológico de las centrales nucleares en el entorno es el “Reglamento sobre protección sanitaria contra las radiaciones ionizantes“.

Entre otras muchas cosas, el RPSRI establece el límite de dosis en 100 mSv en 5 años para trabajadores expuestos y 1 mSv al año para el público en general. Estos límites se han establecido de forma conservadora teniendo en cuenta los efectos de la radiación sobre la salud que se conocen y basándose en el modelo LNT (linear no-threshold) que establece una relación lineal entre dosis y efectos sobre la salud.

Estudios recientes abogan por aplicar un modelo lineal con hormesis (se atribuyen efectos benéficos a dosis bajas), modelo lineal con umbral (hay un valor límite por debajo del cual la dosis no produce un aumento en el riesgo de cancer) o un modelo lineal con hipersensibilidad a bajas dosis.

Aunque el consenso científico admite que el modelo lineal sin umbral (LNT) es válido para altas dosis y parece excesivamente conservador para bajas dosis y sus efectos a largo plazo, se aboga por utilizar este modelo en aquellos mecanismos destinados a limitar el impacto de las radiaciones sobre la población.

El Sievert (Sv) o mili Sievert (mSv, milésima parte de un Sv) mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva, corregida por los posibles efectos biológicos producidos. 1 Sv es equivalente a un julio por cada kilogramo (J/kg).

Para tener una orientación es útil saber que la dosis radiactiva que recibimos por fuentes naturales en promedio es de entre 2 y 10 mSv anuales, dependiendo de la zona en la que vivimos. Un TAC de cuerpo entero ronda los 10 mSv; una mamografía unos 0,4 mSv; un vuelo de Madrid a New York 0,1 mSv.

Para evaluar el impacto radiológico de una central nuclear sobre el público es necesario conocer el término fuente (qué sustancias y en qué cantidad se vierten al medio), el modelo de dispersión (por aire o agua) y los modelos de exposición (exposición externa por contacto o interna por incorporación).

Para tal fin, las instalaciones nucleares llevan un control exhaustivo de las sustancias radiactivas vertidas al medio ambiente y son continuamente inspeccionadas por el CSN para verificar que cumplen los límites legales. Para ello se siguen las recomendaciones de la GS-1.4 y G.S.-7.9.

Para conocer y vigilar la calidad radiológica de todo el territorio nacional, se ha establecido un sistema de redes y programas de vigilancia radiológica ambiental que permite:

  • Detectar la presencia y vigilar la evolución de elementos radiactivos y de los niveles de radiación ambiental.
  • Determinar las causas de posibles incrementos de los niveles radiactivos en el medio ambiente.
  • Estimar el riesgo radiológico potencial para la población.
  • Establecer, en su caso, precauciones y medidas correctoras.
  • Verificar el cumplimiento de los requisitos fijados en las autorizaciones de las instalaciones.

Este sistema está integrado por las siguientes redes de vigilancia:

  • Red de vigilancia radiológica en el entorno de las centrales nucleares e instalaciones del ciclo del combustible nuclear (PVRA) de cada una de las instalaciones
  • Red de vigilancia radiológica de ámbito nacional no asociada a instalaciones (Revira). Incluye la Red de estaciones de muestreo (REM) y la Red de Estaciones Automáticas (REA)

Los datos de las estaciones automáticas (REA) son compartidos junto con los del resto de países europeos a través de la Plataforma Europea de Intercambio de Datos Radiológicos (EURDEP), que los ofrece al público integrados en un único mapa gráfico a través de su página web. En el mapa de valores radiológicos ambientales REA aparecen los valores de tasa de dosis gamma media diaria de las estaciones que miden este parámetro.

Los resultados de los programas de la red nacional (REM) y de la red asociada a instalaciones (PVRA) se pueden consultar en mediante el mapa de valores radiológicos Ambientales PVRA REM.

En esta guía el CSN explica el plan de vigilancia radiológica ambiental.

Dosis a la población

El resultado del cálculo de dosis al exterior se mide en términos de dosis equivalente al público en los municipios más cercanos a las instalaciones radiactivas y nucleares.

En todos los casos la dosis equivalente anual que recibe un miembro del público está varios órdenes de magnitud por debajo del límite legal de 1 mSv anual. Por poner un ejemplo, en los municipios más cercanos a los dos reactores nucleares de Ascó la dosis anual histórica ha sido de 0,0001 mSv. Esa dosis es equivalente a la que recibirá una persona al comerse un plátano.

Otro ejemplo representativo es la comparación de las dosis por efluentes radiactivos y por exposición a radiación natural en el entorno de la central nuclear de Almaraz. Aunque la resolución de la imagen puede dificultar la lectura de los valores, lo que se desprende del cálculo de dosis es que en el punto de mayor dosis por efluentes la dosis efectiva es de unos 20 µSv (0,02 mSv). En esa misma zona, hay lugares en los que la radiactividad natural produce una dosis de unos 5 mSv.

Efectos sobre la salud

Con esas tasas de dosis al público no cabe esperar efectos sobre la salud observables. Si se adopta el modelo lineal sin umbral, para una persona que vive en una zona en la que la dosis por exposición a fuentes naturales de radiación es de 2 mSv anuales, vivir cerca de una central nuclear hace que la dosis absorbida aumente hasta 2,0001 mSv.

En cualquier caso, se han hecho numerosos estudios de impacto sobre la salud que han intentado detectar un aumento geográfico de cáncer en las inmediaciones de las instalaciones nucleares.

El mayor estudio realizado en España es el Estudio epidemiológico realizado en el año 2009 por el Instituto de Salud Carlos III en colaboración con el Consejo de Seguridad Nuclear. El estudio analizó la mortalidad por cáncer en 351 municipios que se encuentran hasta a 100 km de distancia de las instalaciones nucleares o de ciclo de combustible. De igual modo se analizó la mortalidad por cáncer en zonas alejadas de cualquier instalación nuclear. Las conclusiones del estudio son muy claras:

Hay también estudios que hacen una comparación geográfica de incidencia de distintos tipos de cáncer y su evolución temporal. Este de BMC Cancer es uno de los más completos.

El estudio analiza la incidencia de cáncer de pulmón, estómago, colon, mama, próstata y vejiga en toda España durante cuatro lustros (desde 1989 hasta 2008). La distribución geográfica representada sobre el mapa de España para cada tipo de cáncer se puede comparar con la ubicación de las instalaciones nucleares para tratar de encontrar una relación. Como cabe esperar, no existe correlación.

Incluso para el cáncer de tiroides (el más probable en la población afectada por una posible fuga radiactiva de una central nuclear debido a la dosis producida por las desintegraciones beta del I-131), existen estudios de mortalidad por distribución geográfica. Tampoco existe relación.

Para el caso de neoplasias hematológicas (linfoma o leucemia), la distribución geográfica de la mortalidad según este estudio es esta:

Conclusiones

A la luz de los resultados de todos los informes y estudios que analizan la mortalidad e incidencia de cáncer, no existe evidencia que las centrales nucleares españolas provoquen dosis radiactivas que puedan producir un aumento en la incidencia de cáncer en los municipios cercanos.

Referencias

La industria nuclear es la más transparente: programas de supervisión externa. (Básico)

Lo que dice la evidencia…

Nivel level1Básico level2Intermedio level3Avanzado
La industria nuclear esta sometida a numerosos programas de supervisión (normativos y voluntarios) que están a disposición del público.

Mito antinuclear

“La industria nuclear es opaca y actúa con secretismo para ocultar sus deficiencias.”

La cultura de seguridad

En la industria nuclear existe una máxima que sustenta toda actividad: “La seguridad es lo primero”.

El diseño de una central nuclear está sometido a las bases de licencia aplicables en el país de construcción en el momento de solicitar la autorización de explotación. Las bases de licencia son el conjunto de requisitos de obligado cumplimiento, compromisos reguladores y exenciones derivados tanto de la normativa aplicada al principio de la vida de la central como de la normativa incorporada con posterioridad, según la definición del CSN en sus distintas Instrucciones de Seguridad.

Todos los requisitos reguladores aplicables se deben tener en cuenta en el diseño y en la operación de la central. Así, cualquier actividad, modificación de la instalación, práctica operativa o cambio temporal deben cumplir en todo momento con las bases de licencia.

La función fundamental del CSN en su función reguladora en materia de seguridad nuclear es verificar el cumplimiento de esos requisitos en todo momento: en la etapa de diseño, durante la operación y periódicamente para conceder autorizaciones de explotación.

Adicionalmente, a las funciones de supervisión del CSN, los titulares de las instalaciones nucleares se someten regularmente a distintas misiones de supervisión que les ayudan a mantener los más altos niveles de seguridad, protección radiológica y eficiencia. Para ello, las centrales nucleares son miembros de WANO (World Association of Nuclear Operators), siguen las indicaciones de la OIEA (Organización internacional de la Energía Atómica), solicitan el apoyo de INPO (Institute of Nuclear Power Operations) y reciben auditorías de la ARN (Aseguradora de Riesgos Nucleares) entre otras.

Todas estas actuaciones tienen el mismo objetivo: mantener los estándares de seguridad en los máximos niveles posibles.

Las funciones del CSN

La misión del CSN es proteger a los trabajadores, la población y el medio ambiente de los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes, consiguiendo que las instalaciones nucleares y radiactivas sean operadas por los titulares de forma segura, y estableciendo las medidas de prevención y corrección frente a emergencias radiológicas, cualquiera que sea su origen.

Durante la operación de las centrales nucleares se lleva a cabo una evaluación continua de su seguridad que incluye, entre otros aspectos, el análisis de la experiencia operativa propia y ajena, de las modificaciones de diseño, de la aplicabilidad de la nueva normativa, la formación del personal, la vigilancia radiológica ambiental, la dosimetría del personal de explotación, las actividades del Plan de gestión de residuos radiactivos, el cumplimiento con la Regla de Mantenimiento, las actividades del Plan de gestión de la vida útil de la central, el programa de identificación y resolución de problemas y evaluaciones de cultura de seguridad. Sin embargo, se considera necesario complementar esta evaluación continua realizando una valoración de conjunto de la seguridad de la central, en la que se analicen de forma global los efectos acumulativos del envejecimiento de los ESC importantes para la seguridad, el efecto en conjunto de todas las modificaciones de diseño realizadas y las mejoras en normas y estándares, con vistas a un periodo de operación amplio.

Revisión Periódica de Seguridad

La Instrucción del CSN IS-26 requiere realizar una RPS (Revisión Periódica de Seguridad) cuyo objetivo será hacer una valoración global del comportamiento de la instalación durante el periodo considerado, mediante un análisis sistemático de todos los aspectos de seguridad nuclear y protección radiológica. Se pretende que la RPS aporte una valoración en conjunto de la seguridad de la central así como la identificación de cambios o mejoras factibles y razonables, que permitan mantener o aumentar la seguridad de la central, asegurando que esta permanece en un nivel elevado al menos hasta la siguiente RPS o el final de la operación comercial (si se produce el cese de la operación antes de la próxima RPS).

Sistema Integrado de Supervisión de Centrales nucleares: SISC

Para acometer las labores de supervisión continua en cuanto a seguridad nuclear y protección radiológica, el CSN ha adoptado un sistema de supervisión llamado SISC.

El SISC tiene entre sus objetivos optimizar y sistematizar la supervisión de las centrales nucleares, mediante la aplicación de una metodología que proporciona un aumento de la objetividad, la predecibilidad, la proporcionalidad y la concentración de esfuerzos en las áreas más importantes para el riesgo.

El SISC tiene entre sus objetivos fundamentales incrementar la transparencia del proceso de supervisión del funcionamiento y seguridad de las centrales nucleares.

Este sistema se basa en dos métodos complementarios: los Indicadores de Funcionamiento y los Hallazgos del Programa de Inspecciones.

Indicadores de Funcionamiento

El SISC parte de un planteamiento informado en el riesgo con atención a las tres áreas estratégicas que caracterizan la seguridad de una central nuclear: La seguridad nuclear, la protección radiológica, y la seguridad física.

Para cada área se definen distintos Pilares de Seguridad que las sustentan. Para cada Pilar se definen varios indicadores que muestran su estado de salud.

Trimestralmente se calculan los indicadores para cada instalación nuclear y se lleva un control de las tendencias.

Programa Base de Inspección

El Programa de Inspecciones está diseñado para abarcar las actividades importantes para la seguridad, la fiabilidad y el riesgo. Consta de un conjunto de inspecciones de diferentes características:

  • Programa Base de Inspección (PBI): Programa básico que cubre los aspectos que no pueden medirse mediante indicadores, tanto de los pilares de seguridad como de aspectos transversales.
  • Inspecciones especiales: Se realizan cuando hay hallazgos relevantes o cuando se superan los umbrales de los indicadores. Están orientadas al diagnóstico de la causa raíz y a las acciones correctoras.
  • Inspecciones de respuesta o de seguimiento de sucesos: Se realizan cuando ocurren sucesos con cierto impacto en la seguridad. Varían en alcance y profundidad.
  • Otras inspecciones de seguimiento de temas génericos de seguridad, procesos de licenciamiento, u cualesquiera otras que no forman parte del Programa Base de Inspección.

Cada central nuclear recibe unas 20 inspecciones anuales previamente planificadas sobre distintos programas. En cada una de ellas, un equipo de inspectores del CSN pasan varios días en las instalaciones del titular durante los cuales se reúnen con personal de la central, solicitan información, visitan las instalaciones, supervisan actividades y entrevistan a empleados. Todas estas inspecciones acaban con la edición de un informe o Acta de Inspección que posteriormente es publicada en la web en aras de potenciar la transparencia de las actuaciones del CSN y de la seguridad nuclear de las instalaciones nucleares españolas.

A parte de las inspecciones programadas, en cada instalación nuclear hay un equipo de inspección en continuo al que se denomina “Inspección residente“. Este equipo está formado por un Inspector Residente Jefe y uno o dos Inspectores Residentes.

Estos inspectores tienen su lugar de trabajo en la propia instalación que supervisan. Su función principal es informar al Cuerpo Técnico de Seguridad Nuclear y Protección Radiológica de la situación actual de cada una de las instalaciones. Se dice que los inspectores residentes son “los ojos y los oídos del CSN en el terreno”.

La inspección residente acude a todas aquellas reuniones en las que se traten temas relacionados con seguridad nuclear y protección radiológica. Su interlocutor es el mismo director de la instalación, que puede delegar en otras personas de alto nivel en la organización.

Con toda la información recogida, se elabora un parte semanal y un acta trimestral que es publicada en la web del CSN.

Con la información de las inspecciones se pueden definir “Hallazgos”. Los Hallazgos representan incumplimientos de normas, buenas prácticas o compromisos documentados, que no deberían haberse producido al disponer los titulares de capacidad razonable para su prevención o corrección. Estos hallazgos también son públicos.

Diagnóstico: Matriz de Acción

De forma trimestral el CSN realiza una evaluación del funcionamiento de cada central nuclear utilizando los datos de los Indicadores de Funcionamiento y los Hallazgos del Programa de Inspecciones. En el caso producirse un hallazgo de inspección relevante para la seguridad o la superación de algún umbral correspondiente a los Indicadores de Funcionamiento, se adoptan medidas correctoras en función del impacto de dichas deficiencias.

Información a remitir al CSN

En cumplimiento de la Guía de Seguridad 1.7 y la Instrucción de Seguridad IS-10, el titular de una instalación nuclear debe informar periódica o puntualmente al CSN de diversos asuntos.

La GS-1.7 determina la información sobre la explotación de la central que debe enviarse al CSN con determinada frecuencia. Por poner varios ejemplos, se debe informar:

  • Diariamente: potencia, temperatura y presión del sistema de refrigeración del reactor, actividad del refrigerante…
  • Mensualmente: resumen de actividades, datos de producción, estado de mantenimiento, condiciones químicas de los sistemas, efluentes radiactivos, dosimetría del personal…
  • Anualmente: datos radiológicos, formación del personal, modificaciones de diseño, gestión de vida, garantía de calidad, recursos humanos…

La IS-10 exige a los titulares de centrales nucleares en operación la notificación de los sucesos ocurridos en las mismas que puedan tener relación con la seguridad nuclear o la protección radiológica. En función de la importancia y severidad de los sucesos notificados, esta notificación deberá realizarse en 1 hora o 24 horas y adicionalmente 30 días después. Esta normativa obliga a notificar, por ejemplo, de superación de límite de dosis para trabajadores, accidentes laborales graves, vertidos no planificados, aumento de la tasa de dosis, inoperabilidad de ciertos sistemas, fenómenos naturales, paradas de la central, actuación de sistemas de seguridad, etc.

Todos los sucesos notificados al CSN están disponibles para consulta pública en su web clasificados por instalación, por fecha y por plazo de notificación.

Las misiones de la OIEA

Ampliamente conocido en el sistema de las Naciones Unidas como la organización de los “Átomos para la paz y el desarrollo”, el OIEA es el centro internacional de cooperación en la esfera nuclear. El Organismo trabaja con sus Estados Miembros y múltiples asociados de todo el mundo para promover el uso de las tecnologías nucleares con fines pacíficos y en condiciones de seguridad tecnológica y física.

El OIEA ofrece a sus Estados Miembros una amplia gama de servicios de examen, en los cuales un equipo de expertos liderado por el OIEA compara prácticas concretas con las normas del OIEA en materia de seguridad nuclear tecnológica y física, energía y salvaguardias o el sector de la salud, entre otros ámbitos.

Grupo de Examen de la Seguridad Operacional: OSART

Durante las misiones OSART, un grupo de expertos internacionales realizan exámenes en profundidad del comportamiento de la central nuclear en materia de seguridad operacional y para ello analizan los factores que afectan a la gestión de la seguridad y el desempeño del personal. El centro de interés de estas misiones OSART es detectar las diferencias entre las operaciones de la central y los requisitos establecidos en las normas de seguridad del OIEA.

Aspectos de Seguridad de la Explotación a Largo Plazo (SALTO)

Cada vez son más los Estados Miembros que otorgan alta prioridad a la explotación a largo plazo de sus centrales nucleares. Para tomar una decisión sobre la explotación a largo plazo de estas instalaciones hay que tener en cuenta varios factores. Aunque muchas decisiones de esta índole responden a cuestiones de viabilidad económica, todas se basan en la premisa de mantener la seguridad de la central.

Durante la misión, los expertos realizan entrevistas y recorren el emplazamiento, elaboran notas de trabajo sobre su esfera de examen, analizan cuestiones, recomendaciones y sugerencias con la contraparte, y redactan la parte que les corresponde del informe de la misión. Al terminar el examen, los miembros del grupo, bajo la orientación del jefe del grupo y siguiendo sus instrucciones, prepararán las partes respectivas del informe de misión SALTO, tomando como base las notas de trabajo. El proyecto de informe de la misión SALTO se entrega a la entidad anfitriona en la reunión final para que lo examine y formule sus observaciones.

Esta información acaba haciéndose pública en la web de la OIEA.

El rol de WANO

La Asociación Mundial de Operadores Nucleares, es una organización internacional fundada en 1986 después del accidente de la central nuclear de Chernobyl con el propósito de promover la cooperación y excelencia profesional de las industrias nucleares. La misión de WANO es maximizar la seguridad y fiabilidad de las centrales nucleares de todo el mundo mediante el trabajo en equipo para asesorar, comparar y mejorar el funcionamiento mediante el apoyo mutuo, intercambio de información y emulación de las mejores prácticas.

Las misiones Peer Review

Un Peer Review  es una revisión por homólogos. Los Peer Review ayudan a los miembros a compararse con los estándares de excelencia mediante una profunda y objetiva revisión de sus operaciones por un equipo independiente externo.

Durante varias semanas, un equipo de profesionales del sector nuclear (de otras plantas nucleares y miembros de la asociación WANO) inspeccionan minuciosamente todos los procesos y los comparan con los estándares. El resultado es un informe que resalta las fortalezas y las áreas de mejora en cuanto a seguridad nuclear y fiabilidad de la instalación.

Tras Fukushima, WANO tiende a realizar estas misiones cada cuatro años, con una misión de seguimiento (follow-up) dos años después.

Otras inspecciones

Hay otros organismos que también tienen un papel fundamental en la supervisión de la seguridad, calidad y prevención de la industria nuclear. Sin entrar en detalle podemos mencionar las auditorías realizadas por la Aseguradora de Riesgos Nucleares (ARN) para garantizar que la instalación se mantiene en un estado de seguridad adecuado para el riesgo que cubre el seguro de responsabilidad civil, las auditorías de AENOR a las que las centrales se someten voluntariamente para certificar la calidad de sus procesos o misiones especiales encargadas a distintas organizaciones como puede ser INPO (Institute of Nuclear Power Operators) que, a pesar de ser un ente norteamericano, ha desarrollado en alguna ocasión misiones “Gap Assessment” en centrales españolas.

Conclusiones

La industria nuclear está sometida (normativamente o voluntariamente) a varios procesos que fomentan la transparencia con el fin de maximizar la seguridad nuclear de sus instalaciones. No existe otra industria con una política de comunicación al público como la que mantiene la industria nuclear.

Referencias e información adicional

Plan Anual de Trabajo de 2018 Consejo de Seguridad Nuclear: https://www.csn.es/documents/10182/27649/Plan+anual+de+trabajo+2018

Instrucciones del CSN: https://www.csn.es/instrucciones-tecnicas-is-

Guías de Seguridad del CSN: https://www.csn.es/guias-de-seguridad

Revista de seguridad nuclear y protección radiológica Consejo de Seguridad Nuclear Número 25 III trimestre 2014: https://www.csn.es/documents/10182/13557/Alfa+25

Handbook for Regulatory Inspectors of Nuclear Power Plants: https://www.iaea.org/publications/13514/handbook-for-regulatory-inspectors-of-nuclear-power-plants

La industria nuclear es la más transparente: programas de supervisión externa. (Intermedio)

Lo que dice la evidencia…

Nivel level1Básico level2Intermedio level3Avanzado
La industria nuclear esta sometida a numerosos programas de supervisión (normativos y voluntarios) que están a disposición del público.

Mito antinuclear

“La industria nuclear es opaca y actúa con secretismo para ocultar sus deficiencias.”

La cultura de seguridad

En la industria nuclear existe una máxima que sustenta toda actividad: “La seguridad es lo primero”.

El diseño de una central nuclear está sometido a las bases de licencia aplicables en el país de construcción en el momento de solicitar la autorización de explotación. Las bases de licencia son el conjunto de requisitos de obligado cumplimiento, compromisos reguladores y exenciones derivados tanto de la normativa aplicada al principio de la vida de la central como de la normativa incorporada con posterioridad, según la definición del CSN en sus distintas Instrucciones de Seguridad.

En España, las bases de licencia aplicables se adoptaron inicialmente de los países de origen de los distintos diseños utilizados en las centrales nucleares elegidas para cada emplazamiento. Con el paso del tiempo, el CSN emitió su propia normativa que los titulares de las centrales nucleares deben cumplir para obtener la autorización de explotación.

Todos los requisitos reguladores aplicables se deben tener en cuenta en el diseño y en la operación de la central. Así, cualquier actividad, modificación de la instalación, práctica operativa o cambio temporal deben cumplir en todo momento con las bases de licencia.

La función fundamental del CSN en su función reguladora en materia de seguridad nuclear es verificar el cumplimiento de esos requisitos en todo momento: en la etapa de diseño, durante la operación y periódicamente para conceder autorizaciones de explotación.

Adicionalmente, a las funciones de supervisión del CSN, los titulares de las instalaciones nucleares se someten regularmente a distintas misiones de supervisión que les ayudan a mantener los más altos niveles de seguridad, protección radiológica y eficiencia. Para ello, las centrales nucleares son miembros de WANO (World Association of Nuclear Operators), siguen las indicaciones de la OIEA (Organización internacional de la Energía Atómica), solicitan el apoyo de INPO (Institute of Nuclear Power Operations) y reciben auditorías de la ARN (Aseguradora de Riesgos Nucleares) entre otras.

Todas estas actuaciones tienen el mismo objetivo: mantener los estándares de seguridad en los máximos niveles posibles.

Las funciones del CSN

El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) es el único organismo competente en España en materia de seguridad nuclear y protección radiológica. Es un ente de Derecho Público, independiente de la Administración General del Estado, con personalidad jurídica y patrimonio propio, que se rige por su Estatuto y rinde cuentas al Congreso de los Diputados y al Senado.

La misión del CSN es proteger a los trabajadores, la población y el medio ambiente de los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes, consiguiendo que las instalaciones nucleares y radiactivas sean operadas por los titulares de forma segura, y estableciendo las medidas de prevención y corrección frente a emergencias radiológicas, cualquiera que sea su origen.

Durante la operación de las centrales nucleares se lleva a cabo una evaluación continua de su seguridad que incluye, entre otros aspectos, el análisis de la experiencia operativa propia y ajena, de las modificaciones de diseño, de la aplicabilidad de la nueva normativa, la formación del personal, la vigilancia radiológica ambiental, la dosimetría del personal de explotación, las actividades del Plan de gestión de residuos radiactivos, el cumplimiento con la Regla de Mantenimiento, las actividades del Plan de gestión de la vida útil de la central, el programa de identificación y resolución de problemas y evaluaciones de cultura de seguridad. Sin embargo, se considera necesario complementar esta evaluación continua realizando una valoración de conjunto de la seguridad de la central, en la que se analicen de forma global los efectos acumulativos del envejecimiento de los ESC importantes para la seguridad, el efecto en conjunto de todas las modificaciones de diseño realizadas y las mejoras en normas y estándares, con vistas a un periodo de operación amplio.

Revisión Periódica de Seguridad

La Instrucción del CSN IS-26 requiere realizar una RPS (Revisión Periódica de Seguridad) cuyo objetivo será hacer una valoración global del comportamiento de la instalación durante el periodo considerado, mediante un análisis sistemático de todos los aspectos de seguridad nuclear y protección radiológica. Se pretende que la RPS aporte una valoración en conjunto de la seguridad de la central así como la identificación de cambios o mejoras factibles y razonables, que permitan mantener o aumentar la seguridad de la central, asegurando que esta permanece en un nivel elevado al menos hasta la siguiente RPS o el final de la operación comercial (si se produce el cese de la operación antes de la próxima RPS). Los objetivos de la RPS serán los siguientes:

  • Comprobar la idoneidad y efectividad de los programas y de las ESC de la central para mantener la operación segura hasta la siguiente RPS o el final de la operación comercial (si se produce el cese de la operación antes de la próxima RPS).
  • Verificar el grado de cumplimiento de la normativa nacional e internacional aplicable más reciente y las buenas prácticas en temas de seguridad.
  • Identificar las acciones necesarias para resolver cualquier desviación respecto al cumplimiento de la base de licencia que se encuentre como resultado de la revisión.
  • Elaborar un plan de acción a partir de los resultados (debilidades/fortalezas), para mantener o aumentar la seguridad de la central, asegurando que ésta permanece en un nivel elevado
  • Identificar las mejoras necesarias en la documentación oficial de explotación, incluidas las bases de licencia.

Por último, la RPS puede ser uno de los elementos a considerar en el proceso de toma de decisiones relacionado con la renovación de la Autorización de Explotación o la operación a largo plazo de las centrales.

Sistema Integrado de Supervisión de Centrales nucleares: SISC

Para acometer las labores de supervisión continua en cuanto a seguridad nuclear y protección radiológica, el CSN ha adoptado un sistema de supervisión llamado SISC.

El SISC tiene entre sus objetivos optimizar y sistematizar la supervisión de las centrales nucleares, mediante la aplicación de una metodología que proporciona un aumento de la objetividad, la predecibilidad, la proporcionalidad y la concentración de esfuerzos en las áreas más importantes para el riesgo.

En este sentido el SISC contempla el uso de medidas objetivas del funcionamiento de las centrales; la concentración del esfuerzo inspector en las áreas con mayor riesgo potencial; la provisión de evaluaciones rápidas, entendibles y predecibles sobre el funcionamiento de las centrales; y la respuesta a las desviaciones o incumplimientos de manera predecible y proporcional al riesgo.

El SISC tiene entre sus objetivos fundamentales incrementar la transparencia del proceso de supervisión del funcionamiento y seguridad de las centrales nucleares.

Este sistema se basa en dos métodos complementarios: los Indicadores de Funcionamiento y los Hallazgos del Programa de Inspecciones.

Indicadores de Funcionamiento

El SISC parte de un planteamiento informado en el riesgo con atención a las tres áreas estratégicas que caracterizan la seguridad de una central nuclear: La seguridad nuclear, la protección radiológica, y la seguridad física.

Para cada área se definen distintos Pilares de Seguridad que las sustentan. Para cada Pilar se definen varios indicadores que muestran su estado de salud.

Trimestralmente se calculan los indicadores para cada instalación nuclear y se lleva un control de las tendencias.

Programa Base de Inspección

El Programa de Inspecciones está diseñado para abarcar las actividades importantes para la seguridad, la fiabilidad y el riesgo. Consta de un conjunto de inspecciones de diferentes características:

  • Programa Base de Inspección (PBI): Programa básico que cubre los aspectos que no pueden medirse mediante indicadores, tanto de los pilares de seguridad como de aspectos transversales. Incluye la verificación de los valores de los indicadores transmitidos por el explotador. Lo efectúan en gran parte los propios inspectores residentes en las instalaciones e inspectores especializados de las oficinas del CSN.
  • Inspecciones especiales: Se realizan cuando hay hallazgos relevantes o cuando se superan los umbrales de los indicadores. Están orientadas al diagnóstico de la causa raíz y a las acciones correctoras. Varían en alcance y profundidad.
  • Inspecciones de respuesta o de seguimiento de sucesos: Se realizan cuando ocurren sucesos con cierto impacto en la seguridad. Varían en alcance y profundidad.
  • Otras inspecciones de seguimiento de temas génericos de seguridad, procesos de licenciamiento, u cualesquiera otras que no forman parte del Programa Base de Inspección.

En cuanto a la inspección continua, el plan de inspecciones del CSN a las instalaciones nucleares supone un 35% del total de recursos del organismo regulador.

Cada central nuclear recibe unas 20 inspecciones anuales previamente planificadas sobre distintos programas. En cada una de ellas, un equipo de inspectores del CSN pasan varios días en las instalaciones del titular durante los cuales se reúnen con personal de la central, solicitan información, visitan las instalaciones, supervisan actividades y entrevistan a empleados. Todas estas inspecciones acaban con la edición de un informe o Acta de Inspección que posteriormente es publicada en la web en aras de potenciar la transparencia de las actuaciones del CSN y de la seguridad nuclear de las instalaciones nucleares españolas.

A parte de las inspecciones programadas, en cada instalación nuclear hay un equipo de inspección en continuo al que se denomina “Inspección residente“. Este equipo está formado por un Inspector Residente Jefe y uno o dos Inspectores Residentes.

Estos inspectores tienen su lugar de trabajo en la propia instalación que supervisan. Su función principal es informar al Cuerpo Técnico de Seguridad Nuclear y Protección Radiológica de la situación actual de cada una de las instalaciones. Se dice que los inspectores residentes son “los ojos y los oídos del CSN en el terreno”.

La inspección residente acude a todas aquellas reuniones en las que se traten temas relacionados con seguridad nuclear y protección radiológica. Su interlocutor es el mismo director de la instalación, que puede delegar en otras personas de alto nivel en la organización.

Acuden a las reuniones diarias, consultan el diario de operación en sala de control, se reúnen con la dirección de la central y recaban información para remitirla posteriormente al personal en la sede del CSN. También hacen rondas por las instalaciones, asisten a trabajos de mantenimiento, supervisan tareas de comprobación de funcionamiento de equipos de seguridad y consultan toda la información necesaria.

Con toda la información recogida, se elabora un parte semanal y un acta trimestral que es publicada en la web del CSN.

Con la información de las inspecciones se pueden definir “Hallazgos“. Los Hallazgos representan incumplimientos de normas, buenas prácticas o compromisos documentados, que no deberían haberse producido al disponer los titulares de capacidad razonable para su prevención o corrección. Estos hallazgos también son públicos.

Diagnóstico: Matriz de Acción

De forma trimestral el CSN realiza una evaluación del funcionamiento de cada central nuclear utilizando los datos de los Indicadores de Funcionamiento y los Hallazgos del Programa de Inspecciones. En el caso producirse un hallazgo de inspección relevante para la seguridad o la superación de algún umbral correspondiente a los Indicadores de Funcionamiento, se adoptan medidas correctoras en función del impacto de dichas deficiencias.

La Matriz de Acción integra la información procedente de los indicadores y de los hallazgos de inspección, y establece las acciones a realizar por los titulares y el CSN en función de la relevancia de los resultados de la supervisión, proporcionando una visión global sobre la situación de las centrales.

Los resultados de estas revisiones se documentan y se traslada la información por escrito al titular, indicando en qué columna de la matriz se sitúa. Tras la evaluación del último trimestre del año las conclusiones son presentadas formalmente por el CSN en el emplazamiento de cada central a su personal directivo, con quien se discute el funcionamiento anual de la planta.


En función del número y categoría de los hallazgos o indicadores se categoriza el estado de cada central en 5 categorías.

Información a remitir al CSN

En cumplimiento de la Guía de Seguridad 1.7 y la Instrucción de Seguridad IS-10, el titular de una instalación nuclear debe informar periódica o puntualmente al CSN de diversos asuntos.

La GS-1.7 determina la información sobre la explotación de la central que debe enviarse al CSN con determinada frecuencia. Por poner varios ejemplos, se debe informar:

  • Diariamente: potencia, temperatura y presión del sistema de refrigeración del reactor, actividad del refrigerante…
  • Mensualmente: resumen de actividades, datos de producción, estado de mantenimiento, condiciones químicas de los sistemas, efluentes radiactivos, dosimetría del personal…
  • Anualmente: datos radiológicos, formación del personal, modificaciones de diseño, gestión de vida, garantía de calidad, recursos humanos…

La IS-10 exige a los titulares de centrales nucleares en operación la notificación de los sucesos ocurridos en las mismas que puedan tener relación con la seguridad nuclear o la protección radiológica. En función de la importancia y severidad de los sucesos notificados, esta notificación deberá realizarse en 1 hora o 24 horas y adicionalmente 30 días después. Esta normativa obliga a notificar, por ejemplo, de superación de límite de dosis para trabajadores, accidentes laborales graves, vertidos no planificados, aumento de la tasa de dosis, inoperabilidad de ciertos sistemas, fenómenos naturales, paradas de la central, actuación de sistemas de seguridad, etc.

Todos los sucesos notificados al CSN están disponibles para consulta pública en su web clasificados por instalación, por fecha y por plazo de notificación.

Las misiones de la OIEA

Ampliamente conocido en el sistema de las Naciones Unidas como la organización de los “Átomos para la paz y el desarrollo”, el OIEA es el centro internacional de cooperación en la esfera nuclear. El Organismo trabaja con sus Estados Miembros y múltiples asociados de todo el mundo para promover el uso de las tecnologías nucleares con fines pacíficos y en condiciones de seguridad tecnológica y física.

El OIEA ofrece a sus Estados Miembros una amplia gama de servicios de examen, en los cuales un equipo de expertos liderado por el OIEA compara prácticas concretas con las normas del OIEA en materia de seguridad nuclear tecnológica y física, energía y salvaguardias o el sector de la salud, entre otros ámbitos.

Grupo de Examen de la Seguridad Operacional: OSART

Durante las misiones OSART, un grupo de expertos internacionales realizan exámenes en profundidad del comportamiento de la central nuclear en materia de seguridad operacional y para ello analizan los factores que afectan a la gestión de la seguridad y el desempeño del personal. El centro de interés de estas misiones OSART es detectar las diferencias entre las operaciones de la central y los requisitos establecidos en las normas de seguridad del OIEA.

Las misiones OSART se inician a solicitud del Estado Miembro y se planifican cuidadosamente. Aproximadamente un año antes de la misión, el OIEA y la dirección de la central se reúnen para acordar el alcance, el calendario, los recursos y las disposiciones logísticas necesarias para realizar la misión.

La misión en sí tiene una duración de tres semanas. A su término, el grupo OSART prepara un proyecto de informe para que lo examine la dirección de la central. El informe aprobado se publica a los tres meses de finalizar la misión y el OIEA alienta a todas las entidades anfitrionas a ponerlo a disposición del público. Unos 18 meses después de la misión OSART tiene lugar una visita de seguimiento. Durante esta visita, un grupo de tres o cuatro miembros evalúa los progresos hechos en la solución de las cuestiones planteadas en el examen inicial.

Aspectos de Seguridad de la Explotación a Largo Plazo (SALTO)

Cada vez son más los Estados Miembros que otorgan alta prioridad a la explotación a largo plazo de sus centrales nucleares. Para tomar una decisión sobre la explotación a largo plazo de estas instalaciones hay que tener en cuenta varios factores. Aunque muchas decisiones de esta índole responden a cuestiones de viabilidad económica, todas se basan en la premisa de mantener la seguridad de la central.

Los Estados Miembros pueden solicitar al OIEA los servicios de examen por homólogos SALTO, cuyos beneficios son los siguientes:

  • Examen del cumplimiento de las normas de seguridad del OIEA;
  • Recomendaciones de mejora para lograr el cumplimiento;
  • Oportunidad para que el personal de la central examine sus prácticas con expertos experimentados;
  • Fortalecimiento de la confianza del público en la central; y
  • Apoyo en el procedimiento de renovación de licencias (o ampliación del procedimiento de autorización de la explotación).

Las misiones previas SALTO y las propias misiones SALTO suelen tener una duración de ocho a nueve días. Los grupos de las misiones de examen SALTO suelen estar compuestos de expertos externos (por lo general expertos superiores de entidades homólogas), que constituyen la mayor parte del grupo, uno o dos funcionarios del OIEA que actúan como jefes de grupo y observadores de entidades homólogas.

Durante la misión, los expertos realizan entrevistas y recorren el emplazamiento, elaboran notas de trabajo sobre su esfera de examen, analizan cuestiones, recomendaciones y sugerencias con la contraparte, y redactan la parte que les corresponde del informe de la misión. Al terminar el examen, los miembros del grupo, bajo la orientación del jefe del grupo y siguiendo sus instrucciones, prepararán las partes respectivas del informe de misión SALTO, tomando como base las notas de trabajo. El proyecto de informe de la misión SALTO se entrega a la entidad anfitriona en la reunión final para que lo examine y formule sus observaciones.

Esta información acaba haciéndose pública en la web de la OIEA.

El rol de WANO

La Asociación Mundial de Operadores Nucleares, es una organización internacional fundada en 1986 después del accidente de la central nuclear de Chernobyl con el propósito de promover la cooperación y excelencia profesional de las industrias nucleares. La misión de WANO es maximizar la seguridad y fiabilidad de las centrales nucleares de todo el mundo mediante el trabajo en equipo para asesorar, comparar y mejorar el funcionamiento mediante el apoyo mutuo, intercambio de información y emulación de las mejores prácticas.

Las misiones Peer Review

Un Peer Review  es una revisión por homólogos. Los Peer Review ayudan a los miembros a compararse con los estándares de excelencia mediante una profunda y objetiva revisión de sus operaciones por un equipo independiente externo.

Durante varias semanas, un equipo de profesionales del sector nuclear (de otras plantas nucleares y miembros de la asociación WANO) inspeccionan minuciosamente todos los procesos y los comparan con los estándares. El resultado es un informe que resalta las fortalezas y las áreas de mejora en cuanto a seguridad nuclear y fiabilidad de la instalación.

Tras Fukushima, WANO tiende a realizar estas misiones cada cuatro años, con una misión de seguimiento (follow-up) dos años después.

Otras inspecciones

Hay otros organismos que también tienen un papel fundamental en la supervisión de la seguridad, calidad y prevención de la industria nuclear. Sin entrar en detalle podemos mencionar las auditorías realizadas por la Aseguradora de Riesgos Nucleares (ARN) para garantizar que la instalación se mantiene en un estado de seguridad adecuado para el riesgo que cubre el seguro de responsabilidad civil, las auditorías de AENOR a las que las centrales se someten voluntariamente para certificar la calidad de sus procesos o misiones especiales encargadas a distintas organizaciones como puede ser INPO (Institute of Nuclear Power Operators) que, a pesar de ser un ente norteamericano, ha desarrollado en alguna ocasión misiones “Gap Assessment” en centrales españolas.

Conclusiones

La industria nuclear está sometida (normativamente o voluntariamente) a varios procesos que fomentan la transparencia con el fin de maximizar la seguridad nuclear de sus instalaciones. No existe otra industria con una política de comunicación al público como la que mantiene la industria nuclear.

Referencias e información adicional

Plan Anual de Trabajo de 2018 Consejo de Seguridad Nuclear: https://www.csn.es/documents/10182/27649/Plan+anual+de+trabajo+2018

Instrucciones del CSN: https://www.csn.es/instrucciones-tecnicas-is-

Guías de Seguridad del CSN: https://www.csn.es/guias-de-seguridad

Revista de seguridad nuclear y protección radiológica Consejo de Seguridad Nuclear Número 25 III trimestre 2014: https://www.csn.es/documents/10182/13557/Alfa+25

Handbook for Regulatory Inspectors of Nuclear Power Plants: https://www.iaea.org/publications/13514/handbook-for-regulatory-inspectors-of-nuclear-power-plants

La energía nuclear es suficientemente segura (básico)

Lo que dice la evidencia…

Nivel level1Básico level2Intermedio level3Avanzado
La energía nuclear provoca el menor número de víctimas por unidad de energía generada.

Mito antinuclear

“La energía nuclear crea residuos peligrosos para la salud y el medio ambiente que se mantienen radiactivos durante cientos de miles de años, y los accidentes nucleares arruinan regiones enteras.” (Greenpeace)

Riesgo comparado

Seguro y peligroso son dos términos relativos. No existe nada completamente seguro y el peligro de una tecnología depende de la comparación con las alternativas. Está claro que no tenemos la opción de no producir electricidad, por lo que tenemos que comparar entre fuentes utilizando algún tipo de medida cuantitativa.

Se ha estandarizado como una primera estimación de la seguridad de una fuente el número de víctimas que provoca cada unidad de energía generada. Para ello se consideran todas las actividades relacionadas con la utilización de esa energía que provoca víctimas, desde la minería de materias primas, la instalación, la gestión de residuos, los accidentes y hasta las víctimas producidas por el cambio climático según sus emisiones de CO2.

El informe más profundo de todos estos aspectos sea probablemente el ExternE de la Comisión Europea, cuyos datos fueron utilizados en una publicación en The Lancet que compara la seguridad de cada fuente de energía. El resultado se muestra de manera muy visual en la siguiente infografía.

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Víctimas por cada 1000 TWh producidos por cada fuente de energía. Cada punto negro representa 100 víctimas. Fuente de la imagen

Como vemos, la energía nuclear y la eólica son las formas de producción más seguras con, aproximadamente,  1 víctima por cada 10 TWh de energía generada. Para hacernos una idea, la producción nuclear española es actualmente de unos 50 TWh anuales.

Después de este dato, mucha gente pregunta enseguida si se han considerado las víctimas del accidente de Chernóbil, pensando que hubo una enorme cantidad de víctimas que deben contribuir a aumentar mucho la mortalidad de la energía nuclear, ambas cosas falsas (ver versión intermedia para más detalles)

Residuos nucleares

Pensamos habitualmente en los residuos nucleares son cualitativamente distintos al resto de residuos. Sin embargo, la realidad es que su volumen es relativamente bajo comparando con el resto de residuos peligrosos, una parte importante de ellos pueden desclasificarse en menos de 300 años y su gestión está completamente regulada y planificada.

residuos

Frecuencia y consecuencia de los accidentes

Los reactores nucleares son cada vez más seguros y la frecuencia de accidentes, según un estudio de 216 incidentes, está disminuyendo con el tiempo. Se estima que con los aproximadamente 400 reactores en funcionamiento a día de hoy, un accidente tipo Fukushima podría producirse cada 60 a 150 años.

No  sólo la industria nuclear tiene accidentes  con consecuencias medioambientales y para la salud de las personas. Aunque las comparaciones no dejen de ser odiosas, y más en este caso, a veces resultan necesarias. En el accidente de la presa de Banqiao acaecido en 1975, murieron más de 170 000 personas y hubo unos 11 millones de desplazados. Los accidentes de aerogeneradores han provocado más de 100 muertes desde los noventa resultando quizás uno de los más graves el acaecido en las instalaciones de Siemens Wind Power en Dinamarca, donde 64 trabajadores resultaron seriamente afectados por exposición prolongada a isocianatos y epoxi. Este hecho, por supuesto, no hace a la industria eólica una actividad especialmente insegura, ni mucho menos.

Consecuencias medioambientales

La energía nuclear no es la única fuente que pude provocar problemas medioambientales. Se estima que la contaminación por el uso de fósiles provoca en torno a la mitad de las víctimas por contaminación ambiental, estimada en unos 8 millones anuales. Sólo en EEUU, las centrales térmicas matan todos los años a más ciudadanos que Chernóbil.

Las grandes presas de las centrales hidroeléctricas pueden resultar también una pesadilla medioambiental  para el estado de los ríos del planeta y la contaminación provocada  por los residuos de las placas fotovoltaicas ha sido denunciada por el mismísimo Greenpeace.

La energía nuclear tiene dos efectos medioambientales muy positivos a su favor. El primero es evitar la contaminación atmosférica cuando sustituye a los fósiles. Ontario es un buen ejemplo de cómo mejorar la calidad del aire sustituyendo fósiles por nuclear. Pushker Kharecha y James Hansen estimaron, en un artículo de 2013, que la energía nuclear ha evitado las emisiones equivalente a todas las térmicas de carbón de China de unos 17 años, lo que se traduciría en evitar 1,8 millones de víctimas por contaminación.

El segundo efecto positivo importante de la energía nuclear es la mitigación del cambio climático.

Conclusiones

En conclusión, podemos afirmar, a la vista de todos estos datos, que la energía nuclear es una actividad industrial donde se producen accidentes que provoca daños medioambientales y en la salud de las personas, pero no en mucha mayor cantidad que la industria renovable y significativamente en mucha menor cantidad que la industria de los fósiles. Por lo tanto, existe una importante diferencia entre el riesgo real cuantificable asociado al uso de la energía nuclear y la percepción que una parte importante del público tiene sobre los riesgos asociados a esta fuente.

Referencias y más información

La energía nuclear es suficientemente segura

Lo que dice la evidencia…

Nivel level1Básico level2Intermedio level3Avanzado
La energía nuclear provoca el menor número de víctimas por unidad de energía generada.

Mito antinuclear

“La energía nuclear crea residuos peligrosos para la salud y el medio ambiente que se mantienen radiactivos durante cientos de miles de años, y los accidentes nucleares arruinan regiones enteras.” (Greenpeace)

Riesgo comparado

Seguro y peligroso son dos términos relativos. No existe nada completamente seguro y el peligro de una tecnología depende de la comparación con las alternativas. Está claro que no tenemos la opción de no producir electricidad, por lo que tenemos que comparar entre fuentes utilizando algún tipo de medida cuantitativa.

Se ha estandarizado como una primera estimación de la seguridad de una fuente el número de víctimas que provoca cada unidad de energía generada. Para ello se consideran todas las actividades relacionadas con la utilización de esa energía que provoca víctimas, desde la minería de materias primas, la instalación, la gestión de residuos, los accidentes y hasta las víctimas producidas por el cambio climático según sus emisiones de CO2.

El informe más profundo de todos estos aspectos sea probablemente el ExternE de la Comisión Europea, cuyos datos fueron utilizados en una publicación en The Lancet que compara la seguridad de cada fuente de energía. El resultado se muestra de manera muy visual en la siguiente infografía.

safest-source-of-energy
Víctimas por cada 1000 TWh producidos por cada fuente de energía. Cada punto negro representa 100 víctimas. Fuente de la imagen

Como vemos, la energía nuclear y la eólica son las formas de producción más seguras con, aproximadamente,  1 víctima por cada 10 TWh de energía generada. Para hacernos una idea, la producción nuclear española es actualmente de unos 50 TWh.

Después de este dato, mucha gente pregunta enseguida si se han considerado las víctimas del accidente de Chernóbil, pensando que hubo una enorme cantidad de víctimas que deben contribuir a aumentar mucho la mortalidad de la energía nuclear, ambas cosas falsas.

En Chernóbil se han podido constatar 2 muertes inmediatas después del accidente (no debidas a la radiación); 28 muertes por radiación, en lo siguiente 4 meses, entre los primeros hombres que intentaron contener el incendio inicial del reactor; 19 muertes más por radiación en los siguientes 20 años entre los liquidadores (más de 600 000) y 9 muertes desgraciadas de niños por cáncer de tiroides perfectamente evitables si las autoridades soviéticas de la época hubiesen informado y prohibido la ingesta de leche en las poblaciones en los alrededores de la Central. Por tanto, el total de víctimas constatadas es de 58 víctimas.

Por supuesto, la dosis de radiación recibidas por parte de la población podría aumentar las tasas de ciertos cánceres y otros problemas de salud. Pero esas presuntas víctimas no se pueden contar directamente debido a la imposibilidad de atribuir un cáncer concreto a la radiación. Para hacer una estimación de utiliza el conocido como Modelo lineal sin umbral, que asume que la radiación es peligrosa a cualquier dosis, por muy baja que ésta sea. La conveniencia de utilizar este modelo sigue actualmente a debate.

El consenso de aplicar este modelo, sin embargo, resulta en un número de cánceres provocados por la radiación de Chernóbil en Europa para 2065 que no superaría unos 16 000 de tiroides y unos 25 000 por otras causas, una cantidad imposible de medir entre los centenares de millones de cánceres que se producirán en la población europea por todas las demás causas. El número de víctimas de Chernóbil no superará probablemente las 4000. En un análisis aplicado a una mayor población afectada de unos 7 millones de habitantes de Rusia, Ucrania y Bielorusia, ese mismo modelo llevaría a unas 9 000 víctimas. Aplicado a toda Europa, unas 16 000. Ese sería más o menos un límite superior (aunque muy probablemente exagerado) del número de víctimas causado por Chernóbil. De hecho, los organismos internacionales como ICRP y UNSCEAR recomiendan no hacer esas extrapolaciones a grandes cantidades de población, por lo que el número de 4 000 sería probablemente un límite superior más apropiado.

Aún asumiendo el cálculo más exagerado de víctimas de unas 16 000 y un límite inferior de producción nuclear entre 1986 y 2065 de unos 160 000 TWh obtenemos, en un cálculo estimativo básico,  del orden de 1 muertes por cada 10 TWh generado, un valor compatible como límite superior a la estimación que vemos en la infografía.

Residuos nucleares

Pensamos habitualmente en los residuos nucleares son cualitativamente distintos al resto de residuos. Sin embargo, la realidad es que su volumen es relativamente bajo comparando con el resto de residuos peligrosos, una parte importante de ellos pueden desclasificarse en menos de 300 años y su gestión está completamente regulada y planificada.

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