Claves para comprender la crisis nuclear de Japón (I)

Vista aerea de la central nuclear de Fukushima I antes del terremoto (Fuente

El terremto producido en Japón el 11/03/2011 ha sido uno de los más intensos registrados en la historia, pero es posible que se recuerde, más aún, por la grave crisis nuclear que ha provocado. Después de varios días de medidas extremas y previsiones bastante pesimistas, la tendencia en la resolución de esta crisis comienza a ser algo más positiva. Sin embargo, el problema aún está lejos de ser solucionado y, sobre todo, ha hecho reflexionar a todo Occidente sobre los riesgos potenciales de este tipo de energía. Si quieres saber algo más y comprender los problemas relacionados con la central nuclear de Fukushima I, sigue leyendo esta lineas. En este primer artículo puedes conocer algunos conceptos generales sobre energía nuclear y radiactividad. En el siguiente artículo tendrás información concreta sobre los acontecimientos de la central de Fukushima I

¿Qué es la energía nuclear?

Fisión nuclear de un núcleo de Uranio 235 al ser bombardeado con un neutrón

Ya sabes que los átomos constan de una zona central, denominada núcleo (formada por la unión de varios protones y neutrones) y una corteza, alrededor de este, en la que se sitúan los electrones. Existen muchos tipos de átomos, algunos con núcleos muy pequeños, (incluso formados por un solo protón) y otros de gran tamaño, con núcleos formados por más de 200 protones y neutrones. Lo interesante de estos últimos núcleos de gran tamaño es que, al ser bombardeados por partículas (generalmente neutrones) con una determinada velocidad, se fragmentan, dando lugar a otros núcleos más pequeños, y otras partículas como neutrones libres, partículas alfa, radiaciones gamma, etc.

Este tipo de reacción fragmentación del núcleo atómico se denomina fisión nuclear y es muy particular por varios motivos: 1. la fragmentación de los núcleos de gran tamaño  libera una gran cantidad de energía calorífica. Es un proceso altamente exotérmico 2. Los neutrones libres que se producen al romperse un núcleo pueden servir de “proyectiles” para romper otros núcleos que estén cerca, de forma que se puede producir una reacción en cadena que se autoalimenta (cuantos más átomos se rompen, más neutrones se liberan, lo que, a su vez provoca mayor número de fisiones).

Si se permite que el proceso prosiga sin control, la energía liberada aumenta a una velocidad rapidísima y se producirá una explosión nuclear. Así es precisamente como funciona una bomba atómica. Pero si se controla el número de neutrones libres y su velocidad, entonces, la reacción nuclear en cadena puede ser regulada y aprovechada para generar una gran cantidad de energía de una forma prolongada.

¿Qué es la radiactividad y por qué es peligrosa?

El proceso de fisión nuclear es muy eficaz para producir energía calorífica, pero su principal problema es, precisamente, que no sólo produce calor, como hemos visto. Ya os he contado antes que cuando los núcleos de los átomos se fragmentan, dan lugar a núcleos más pequeños y a otros tipos de partículas y radiaciones energéticas. A su vez, los nuevos núcleos formados pueden ser inestables y seguir descomponiéndose (desintegrándose) en otras partículas de alta energía que también son emitidas. En suma, el material que comienza la fisión nuclear es inestable y mientras dura su desintegración estos núcleos están liberando diferentes tipos de partículas de alta energía.  Estas son las llamadas emisiones radiactivas. Existen diversos tipos de partículas radiactivas, cada una de ellas con sus características propias.

Así, por ejemplo, uno de los componentes de la radiactividad son las partículas alfa (que son núcleos de Helio, formados por dos protones y dos neutrones). Las patículas alfa tienen poco poder de penetración (no atraviesan la piel), pero si ingerimos o inhalamos núcleos atómicos radiactivos (radionúcleos) que emiten estas partículas, los efectos pueden ser muy peligrosos. Otro de los componentes de la radiactividad son los rayos gamma. Se trata de fotones de alta energía que poseen un alto poder de penetración. Desde luego, atraviesan la piel y cualquier otro órgano. Para detenerlos hacen falta blindajes de gran densidad y/o espesor. Una pared convencional de una casa, no es suficiente, por ejemplo, para contener la radiactividad que produce una central nuclear.

Tabla de efectos de dosis de radiación (las cantidades de radiación se expresan en miliSievert -mSv-, una unidad muy común para expresar dosis de radiación con respecto a la materia viva) Hacer click en la imagen para aumentar.

Pero ¿por qué la radiactividad es tan peligrosa para la salud?. El motivo está en que las partículas que acabamos de mencionar poseen una alta energía y al interactuar con las células vivas pueden provocarles todo tipo de alteraciones en las biomoléculas que las componen, causando desde la muerte celular hasta alteraciones en sus genes. En el primer caso, los efectos pueden ser muy rápidos. Cuando la exposición a una fuente radiactiva es extremadamente intensa, se producen quemaduras en la piel y daños internos en casi todos los órganos en muy poco tiempo. La muerte de los seres vivos sobreviene por un fallo orgánico generalizado.

Pero la radiactividad puede actuar de forma más silenciosa. Si la exposición a la radiactividad es alta, el bombardeo que sufre el ADN de los genes puede causar alteraciones de los mismos hasta el punto de transformar células normales en células cancerosas. No existen síntomas iniciales, pero al cabo de los años, los daños genéticos provocados pueden terminar dando la cara bajo la forma de algún tipo de cáncer. Una de las consecuencias más devastadoras de la exposición a radiactividad alta es el aumento de casos de este tipo de enfermedades en la población. Más aún, dado que las alteraciones genéticas pueden heredarse de una generación a otra, los efectos de una exposición radiactiva pueden perdurar mucho tiempo después de que la fuente de contaminación haya desaparecido, incluso en personas que nunca estuvieron expuestas a la radiación (pero sí lo estuvieron sus padres, sus abuelos o sus bisabuelos).

¿Cómo puede extenderse la radiactividad?

Si los radionúcleos no están confinados en una estructura capaz de contenerlos, o si esta estructura se daña (como ha pasado en el accidente de Fukushima I), los átomos radiactivos pueden pasar a la atmósfera, y a través de los vientos pueden viajar grandes distancias. Es lo que llamamos nube radiactiva, que no es visible a simple vista como las nubes de vapor de agua habituales, pero que puede ser detectada mediante dispositivos especiales. Mientras hacen su particular viaje, los radionúcleos siguen emitiendo radiactividad y, por tanto, son muy peligrosos. Las corrientes atmosféricas  y, especialmente, las precipitaciones de lluvia pueden hacer que parte de los radionúcleos se depositen en la superficie terrestre. Desde aquí, serán absorbidos e incorporados por las plantas que se desarrollen en ese lugar. De esta forma, se produce otro de los riesgos más temidos de la radiactividad: que se incorpore a la cadena alimentaria, a las redes tróficas (los animales herbívoros u omnívoros que se alimenten de plantas contamindas radiactivamente incorporarán a su organismo radiactividad y así sucesivamente hasta extenderse por todo el ecosistema, incluido ser humano).

Los alimentos contaminados con radiactividad pueden llegar mucho más lejos que cualquier nube radiactiva si no se toman las precauciones necesarias para controlar los productos del mercado internacional. Se trata de un asunto muy importante, porque, una vez ingerido, los radionúcleos pueden depositarse en determinados tejidos y órganos, como verás a continuación  y desde ahí continuar haciendo daño durante periodos de hasta varios decenios.

Otro factor muy importante a tener en cuenta es el tiempo que una sustancia radiactiva mantiene esta propiedad. Lo cierto es que este dato es enormemente variable de unos radionúcleos a otros, pero es muy importante conocerlo para valorar la peligrosidad de un escape radiactivo. La actividad radiactiva no desaparece repentinamente al cabo del tiempo, sino que lo hace poco a poco y cada vez más lentamente durante su disminución.

Por ejemplo, el Yodo 131 es un isótopo (variante) altamente radiactivo del Yodo, cuyo mayor peligro es penetrar en el organismo y depopsitarse especialmente en la glándula tiroides que requiere de un considerable aporte de este elemento para fabricar la hormona tiroxina. Afortunadamente el Yodo-131 tarda unos 8 días en desintegrase al 50% (a esto se le llama periodo de semidesintegración). Otro ejemplo, el Polonio 210 (famoso porque se empleó para envenerar al ex-espía ruso Alexander Litvinenko) se deposita especialmente en tejidos grasos y tarda 138 días en desintegrarse al 50%. El Cesio-137, muy peligroso, tarda 30 años en desintegrarse al 50%.

Si el tema te ha interesado, puedes continuar leyendo el siguiente artículo.

One thought on “Claves para comprender la crisis nuclear de Japón (I)

  1. Pingback: La central nuclear de Fukushima seguirá dando problemas | Naturalmente, Ciencias

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