“CHERNOBIL”

CATASTROFE

NUCLEAR

INTRODUCCIÓN

El pasado 26 de abril se han cumplido 10 años de la explosión e incendio del reactor número 4 de la central nuclear de Chernobil. El accidente, ocurrido a las 1:23 horas de la mañana, produjo la liberación de enormes cantidades de material radiactivo a la atmósfera, contaminando significativamente grandes extensiones de Bielorrusia, la Federación Rusa y Ucrania, afectando seriamente a la población local.

El accidente se inició al disparar los operadores la turbina para llevar a cabo el experimento que pretendían. El estado del reactor en ese momento, con un caudal de refrigeración superior al normal y los venenos neutrónicos extraídos en mucha mayor proporción a lo permitido, hicieron que el reactor estuviera en régimen de supermoderación, con lo que el transitorio originado provocó un brusco aumento de reactividad que no pudo ser compensada. Una vez producido el transitorio, debería haber funcionado el sistema automático de protección del reactor, parte del cual estaba desconectado. La explosión que siguió a continuación provocó la destrucción física del reactor y la cubierta. Para dar idea de la gran liberación de energía, se dirá que partículas de plutonio alcanzaron los 2 km de altitud.

En los diez años transcurridos se han realizado considerables esfuerzos para evaluar y mitigar los efectos de un accidente que tuvo su origen en una serie de fallos humanos, de diseño y políticos, que nunca debieron haber ocurrido. Se resumen a continuación los principales acontecimientos previos y posteriores al accidente, recopilados de investigaciones recién concluidas.

DISEÑO DE LA CENTRAL DE CHERNOBIL-4

La central nuclear de Chernobil se encuentra situada en Ucrania, a 160 km al noreste de Kiev. La unidad número 4, puesta en funcionamiento en Diciembre de 1983, incluye un reactor de tipo RBMK-1000, de 3200 MW de potencia térmica y 1000 MW de potencia eléctrica.

SECUENCIA ACCIDENTAL

La historia del accidente se resume con los siguientes acontecimientos más destacados:

1. Experimento previsto

Se había previsto realizar un experimento para comprobar la capacidad de un turboalternador disparado para mantener la alimentación eléctrica de cuatro bombas de recirculación, al menos durante unos segundos, mientras el turboalternador se detenía. Se había previsto efectuar el desacoplamiento de la turbina con el reactor funcionado entre 700 y 1000 MW térmicos y con la otra turbina ya desconectada.

2. El estado del reactor

El estado termohidráulico de la planta antes del experimento era muy diferente del nominal en RBMK. El flujo de recirculación del refrigerante era enormemente alto y el flujo de agua de alimentación (condensado) era muy pequeño, por ser proporcionalmente muy pequeña la producción de vapor. La presión del primario era también inferior a la nominal. En la entrada del reactor, la temperatura era muy próxima a la de ebullición. En la salida, como ya queda dicho, la calidad del vapor era muy pobre, por el alto caudal de recirculación. El reactor se encontraba en una situación intrínsecamente inestable en ese momento.

3. Últimas horas del día 25 de abril de 1986

Cuando se bajaba de 1600 MW (el 50% de la potencia) hasta el nivel deseado, la potencia bajó a unos 30 MW térmicos. Tras un transitorio de más de 2 horas, los operadores lograron estabilizar el reactor a 200 MW y decidieron ejecutar el experimento, consistente en alimentar cuatro de las ocho bombas de recirculación con el turboalternador que se iba a disparar (las otras cuatro estaban conectadas a red). Para ello, y con objeto de repetir el experimento si fallaba, los operadores cometieron seis importantes violaciones de su propia normativa de seguridad.

La primera violación consistió en reducir el número de barras AC introducidas dentro del reactor; sólo había 8 barras cuando el mínimo exigido eran 30. La razón de que hubiera tan pocas es el alto valor de las capturas neutrónicas del hidrógeno, que claramente indicaba una situación supermoderada, por el exceso de agua líquida señalada en el párrafo precedente. También influyó en ésto el alto quemado del combustible y el transitorio de xenon.

Otras violaciones se refieren a bloqueos del sistema de protección del reactor, efectuados por los operadores. El scram automático, por ejemplo, estaba cancelado. También se canceló el scram del reactor causado por apagado o desconexión de ambios turboaltermnadores. Surge en este momento la pregunta: ¿Cómo es posible diseñar un reactor donde los operadores pueden desconectar todos y cada uno de los sistemas automáticos de scram?

4. 1h 23 min 04 seg del 26 de abril de 1986

Se inició el experimento mediante el cierre de las válvulas de vapor de la admisión del único turboalternador que estaba funcionando. El experimento falló, en tanto que las bombas de recirculación conectadas a este alternador perdieron potencia de bombeo enseguida.

En consecuencia cae la presión del primario, por lo que las bombas comienzan a cavitar, y el agua en el reactor comienza a hervir desde su base. Al estar en condiciones de supermoderación, al mismo tiempo que aumenta el porcentaje de burbujas va aumentando la reactividad. Si el reator hubiese estado submoderado, al comenzar a hervir el agua, la reactividad hubiera disminuido. Es decir, el accidente adquirió proporciones catastróficas por tener el reactor en ese momento un coeficiente positivo de huecos.

5. 1h 23 min 44,5 seg del 26 de abril de 1986

A causa del aumento de potencia, y el consiguiente aumento de temperatura del combustible, el efecto Doppler apaga la primera subida de reactividad (que llega a 2$), y la K del reactor es de nuevo menor que 1. Los operadores, asustados por la subida inicial de potencia, habían procedido cuatro segundos antes al scram. Pero estas barras requieren casi 10 segundos para actuar en esos reactores, y mucho antes de ello habrá llegado la catástrofe.

6. Desenlace

La energía interna almacenada momentáneamente en el combustible es transferida al agua a través de la vaina. Por ser la potencia tan alta ( el máximo del primer pico, ya apagado, es de 100 veces la potencia nominal) el agua hierve súbitamente y esa explosión de vapor expulsa del reactor el resto del agua líquida. Ello implica una inserción de reactividad de 3$, sin más margen de actuación para el efecto Doppler, y tiene lugar el segundo y definitivo pico de potencia. En menos de medio segundo se alcanzan 480 veces la potencia nominal y se liberan en total más de un millón de millones de Julios, que provocan extraordinarias ondas de choque y la destrucción física del reactor y sus elementos circundantes, entre ellos la cubierta. El reactor se hace subcrítico como consecuencia de su descoyuntamiento, la caída del combustible al fondo de la vasija y la pérdida de una configuración geométrica adecuada para mantener la reacción en cadena. El reactor como tal ha dejado de funcionar.

1. CONSECUENCIAS DIRECTAS: CONSECUENCIAS RADIOLÓGICAS DEL ACCIDENTE DE CHERNOBIL-4

Introducción

La explosión e incendio del reactor número 4 de la central nuclear de Chernobil, el día 26 de abril de 1986, a la 1:23 de la mañana, produjo la liberación de enormes cantidades de material radiactivo a la atmósfera; el fuego fundió los elementos combustibles del núcleo del reactor, liberándose los productos de fisión gaseosos y volátiles acumulados en su interior.

El accidente supuso la contaminación significativa de grandes extensiones de Bielorrusia, la Federación Rusa y Ucrania, afectando seriamente a la población local. En los 10 años transcurridos desde esta tragedia se han realizado esfuerzos muy importantes para evaluar las consecuencias sanitarias de la exposición a las radiaciones durante el accidente, la evolución de la contaminación del medio ambiente y su mitigación, así como para mejorar la gestión de emergencias.

Consecuencias del Accidente.

La desaparición de las barreras políticas con Occidente ha propiciado una amplia colaboración internacional para el estudio y mitigación de las consecuencias radiológicas del accidente. Uno de los programas de colaboración que mayores frutos ha dado ha sido el desarrollo entre la Unión Europea (UE) y las tres repúblicas de Rusia, Bielorrusia y Ucrania, cuyos resultados han sido presentados muy recientemente en la "Primera Conferencia Internacional de la Comisión Europea, Bielorrusia, la Federación Rusa y Ucrania sobre las consecuencias Radiológicas del Accidente de Chernobil ". (Minsk, Bielorrusia, 18-22 Marzo 1996)

Básicamente, dicho programa cubre aspectos ambientales y ecológicos, población afectada y exposición recibida; efectos a la salud sobre los distintos grupos de víctimas del accidente, "liquidadores", habitantes de las zonas más contaminadas y, en especial, la aparición de cánceres de tiroides en niños; medidas de protección y gestión de territorios contaminados, su eficacia y su impacto económico; terminando por extraer conclusiones útiles de cara a la gestión de posibles emergencias futuras.

2. Contaminación y Aspectos Ambientales:

Como consecuencia de la gravedad del accidente, de la situación meteorológica compleja y cambiante durante el mismo, y de la larga duración de los escapes a la atmósfera, se produjo la contaminación de un área muy extensa

3. Exposición de la población y Efectos sobre la salud:

Las características esenciales del reparto de las dosis se pueden resumir en los siguientes puntos:

Lo elevado de las dosis recibidas en el tiroides por los niños es la causa de la aparición de un incremento muy significativo en la aparición del cáncer infantil de tiroides. La razón por la cual reciben dosis tan elevadas reside en que su organismo incorpora el Yodo con más facilidad, y al tratarse de un órgano de menor tamaño, la dosis resultante por gramo de glándula es mucho mayor.

Las dosis recibidas por el resto de la población; incluso en las zonas más afectadas, quedaron siempre por debajo de los niveles que provocan de daños de tipo agudo a la salud. Unicamente cabe esperar un incremento débil de cánceres de tipo no tiroideo

Con respecto a los "liquidadores" (trabajadores que participaron en las tareas de mitigación de las consecuencias del accidente) cabe destacar la aparición de efectos sanitarios radioinducidos (fundamentalmente cánceres).

En cuanto a los efectos sobre la salud, caben destacar los siguientes:

Víctimas inmediatas. Datos confirmados indican que había 444 personas en el emplazamiento en el momento del accidente. (176 miembros del equipo de la central, y 268 personas que construían el quinto reactor), a los que se unieron rápidamente los bomberos. Sufrieron, fundamentalmente operarios y bomberos, irradiación externa, inhalación de gases, y algunos exposición de la piel a partículas depositadas sobre la ropa, lo que les produjo graves quemaduras. El número de víctimas mortales inmediatas se elevó a 31. Tras los dos primeros meses desde el accidente se registraron 28 fallecimientos más.

"Los Liquidadores". Este colectivo, formado por militares y trabajadores contratados expresamente, cuyo número es muy discutido (y ronda los 63.000), estaba formado por personas de una edad media de 31.3 años en el momento del accidente, el 53% por debajo de los 30 años y un 16% por encima de los 40. En la tabla adjunta se presentan las tasas crudas de aparición de enfermedades, es decir sin distinciones de sexo y edad.

2. CONSECUENCIAS INDIRECTAS

2.1. Consecuencias personales

El desarrollo de la energía nuclear en la antigua URSS se produjo en unas circunstancias muy concretas: la carga política sobre cualquier proyecto industrial de gran embergadura era tremenda, de forma que cumplir los objetivos de Moscú podía ser mas importante que demostrar que una instalación funcionaba correctamente. En la sentencia del juicio que se siguió contra los responsables de la central de Chernobil, se recoge textualmente el siguiente párrafo:

"El 31 de diciembre de 1983, a pesar de que aún no se habían realizado las pruebas necesarias en el reactor número 4, Bryukhanov (director de la central) firmó un acta en la que se aceptaba la entrega del complejo del reactor y se certificaba que los trabajos se habían completado. Entre 1982 y 1985 se llevaron a cabo pruebas con el turbogenerador en desaceleración, con la intención de poner a punto el funcionamiento de los sitemas de seguridad. Estas pruebas no tuvieron éxtio y fueron incompletas".

Parece claro que la dirección de la central tenía plena confianza en que ésta podría operar, confianza que fue suficiente para que en 1984 las autoridades concedieran el permiso para la explotación comercial.

Siguiendo esta tónica, los técnicos no tuvieron reparos en aceptar en abril de 1986 la realización de una prueba, que había sido rechazada en otras centrales, e incluso se atrevieron a desactivar algunos sistemas de seguridad. La confianza absoluta de que no pasaría nada condujo al accidente, deduciéndose como consecuencia la pérdida de la fe ciega en las actuaciones de técnicos de complejos nucleares, y la conveniencia de automatizar sistemas de seguridad que no puedan ser suspendidos a juicio de unos pocos operadores.

2.2. Consecuencias políticas

Tras el Accidente, las Autoridades Soviéticas se esforzaron en explicar a todo el mundo lo que había ocurrido, sus causas y sus consecuencias inmediatas, responsabilizando principalmente a los operadores de la central. Por entonces en Occidente se pensaba más en las deficiencias de diseño que en la actuación de los operadores. Esta interpretación marcaba claramente la diferencia entre las centrales occidentales y la tecnología RBMK-1000.

El Accidente de Chernobil ha tenido una importante influencia en la evolución política sufrida por la URSS. El Gobierno Soviético reconoció la existencia del Accidente, presentando un informe detallado ante la Comunidad Internacional, culminando con la petición del Presidente M. Gorbachov a la OIEA y otros Organismos de realizar un Proyecto Internacional Chernobil, donde se valoraran las medidas tomadas por la URSS en las zonas contaminadas para salvaguardar la salud de la población. No era fácil imaginar una demanda internacional de la Unión Soviética de este carácter antes del accidente de Chernobil.

2.3. Consecuencias sociales

Los estudios realizados reflejan que los habitantes de las comarcas más afectadas por el Accidente, tienen desconfianza en sus Autoridades directas, en sus médicos y en las estructuras de su país.

2.4. Consecuencias tecnológicas

La trascendencia tecnológica del Accidente se ha hecho notar en toda la industria nuclear. Las centrales RBMK han pasado a la historia, y sólo las necesidades energéticas de Rusia, Ucrania, etc. mantienen algunas de ellas en operación. Se han puesto en marcha actuaciones para equiparar las condiciones de seguridad de aquellas centrales a los estándares exigidos en Occidente. La importancia económica de estos proyectos los sitúan en una de las principales partidas de la ayuda económica que Occidente está prestando a los países del Este Europeo.

La industria nuclear occidental también ha notado los efectos, quedando demostrado:

La absoluta necesidad de sistemas automáticos de seguridad, sólo accesibles a los operadores en circunstancias absolutamente excepcionales.

La obligación de que exista un edificio de contención.

La necesidad de que el diseño de la central sea intrínsecamente seguro.