Catástrofe natural en Japón

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1 actualidad Por Enrique Cinat Accidente en la central nuclear Fukushima Daiichi Catástrofe natural en Japón Ubicación del epicentro del terremoto y de las centrales afectadas por la catástrofe natural (terremoto y posterior tsunami) Las consecuencias del terremoto de Tohoku, Japón, y el posterior tsunami han sido de gran relevancia para ese país y para la humanidad en general, como así también para la actividad nuclear en particular. En efecto, ambos eventos naturales provocaron una situación accidental en la central nuclear Fukushima Daiichi que amerita un análisis conceptual. Dado que aún no se cuenta con información consolidada y precisa, el objetivo de este artículo no es proporcionar un análisis profundo sino dar una breve descripción y unas primeras observaciones generales, sin pretender adelantar conclusiones. Fotografía de la Primera Central de Fukushima antes de la catástrofe natural 6. en\hoy

2 Ing. Enrique Cinat E l terremoto ocurrió el continuó complicada. Entre 11 de marzo de este el 11 y el 31 de marzo se año, a las ho- produjeron numerosas réplira local. Su magni- cas del terremoto, entre las tud fue 9.0 grados cuales 381 fueron con en la escala de Richter, con magnitud superior a 5 grael epicentro localizado en el dos en la escala de Richter, océano Pacífico, 38,103º N, 64 por encima de 6 y 3 por 14,860º E, a poco más de encima de 7. Durante abril 100 km de la costa noreste continuaron las numerosas del Japón. Duró 170 se- réplicas, algunas superando gundos, fueron 3 fallas también la magnitud 7. sucesivas de un largo de 450 Para completar la idea de km, con un ancho de frac- la severidad de la catástrofe, tura de 150 km y un des- cabe mencionar que el teplazamiento del fondo del rremoto produjo cambios océano de 4 m. importantes en la costa de Consecuentemente, se Japón, desplazándola 4 megeneró un tsunami que tros hacia la costa de arribó aproximadamente América del Norte y en la una hora después a la costa, zona de Fukushima Daiichi penetrando varios kiló- bajando el nivel 1,3 metros metros tierra adentro. Para (lo que aumentó el efecto del ser más preciso, a las 15:5 desastre a la llegada del hora local arribó una ola tsunami). También se procolosal cuya altura de run up dujo un desplazamiento del alcanzó aproximadamente eje terrestre de 16 centí- 14 metros en la central metros y un cambio en la nuclear Fukushima Daiichi, velocidad de rotación que donde se produjeron los provocó una variación de mayores daños. El tsunami 1,8 microsegundos en la se manifestó mediante va- duración del día. rias ondas gigantescas suce- En la prefectura de sivas, que llegaron a la costa Fukushima, a unos 50 km con extrema violencia, al norte de Tokio, sobre la impactaron, destruyeron y costa del océano Pacífico, arrastraron casi todo lo que está ubicada una de las encontraron a su paso, y al centrales nucleares más retornar dejaron gran canti- importantes del mundo, la dad de escombros, árboles y de Fukushima Daiichi, o vehículos arrastrados. El Primera Central Nuclear de escenario que quedó en la Fukushima. A 1 km al sur región luego de su paso fue de la misma se encuentra la desolador de Fukushima Daini, o La situación inmediata Segunda Central Nuclear de posterior, durante la cual Fukushima. hubo que tomar las primeras La Primera está comcontramedidas a fines de puesta por 6 reactores de mitigar el terrible escenario, agua en ebullición (BWR - Ingeniero Químico de la Universidad de Buenos Aires Gerente de Área de Seguridad Nuclear y Ambiente de la CNEA 5 años de experiencia en Protección Radiológica, Seguridad Nuclear, Salvaguardias y Protección Física de Materiales e Instalaciones Nucleares, participando en diversos proyectos nacionales e internacionales. Representante de CNEA en las reuniones celebradas en el OIEA donde se trató el accidente de Fukushima, tanto en la Convención de Seguridad Nuclear - abril 011-, como en la Conferencia Ministerial - junio 011. Inspector de ABACC (Agencia Brasileño Argentina de Contabilidad y Control de Material Nuclear). Miembro titular del Comité Asesor para el Licenciamiento de Personal de Instalaciones Relevantes (CALPIR). Miembro titular del Comité de Revisión Técnica de Reactores y Facilidades de CNEA (CRT). entre el 11 y el 31 de marzo se produjeron numerosas réplicas del terremoto, entre las cuales 381 fueron con magnitud superior a 5 grados en la escala de Richter en\hoy.7

3 cuando se produjo el terremoto, en la Primera Central estaban funcionando tres de los seis reactores este proceso exotérmico generó gran cantidad de hidrógeno y liberó gases de fisión dentro del recipiente del reactor de las unidades 1 a 3 al dañarse la integridad de la vaina de los elementos combustibles Boiling Water Reactor) cons- elementos combustibles). A llegar al estado de parada truidos entre fines de la fin de llevarlo al estado fría segura. En cambio, la década del 60 y fines de la seguro de parada fría, es Primera Central quedó con del 70. El primer reactor, necesario remover el calor tres de sus reactores sin inaugurado en 1970, tiene residual, que en el momento sistemas de enfriamiento una potencia eléctrica de inicial una vez detenida la disponibles, ya que además 439 MW eléctricos, la de los operación es del orden del de haber perdido con el reactores al 5 es de 760 7% de la potencia con que terremoto las 6 líneas de MW eléctricos, y el sexto estaba operando, a las 4 suministro eléctrico externo, reactor, puesto en servicio en horas es menor que el 1% y a el tsunami inundó y arrasó 1979, es de 1067 MW los 5 días resulta menor que casi todos los generadores eléctricos. La Segunda cons- el 0,5%. Por esta razón, Diesel, sus tanques de cominstantáneamente ta de 4 reactores BWR de la comenza- bustible y sistemas auxiliata misma potencia nominal ron a funcionar los sistemas res. Sólo el generador de la (1067 MW eléctricos), cons- de enfriamiento para llevar a Unidad 6 resistió al tsunami, truidos durante la década del los reactores a un estado de lo que permitió utilizarlo no 80. parada fría segura. Debido a sólo en esa Unidad sino tamque Ambas centrales son como consecuencia del bién en la Unidad 5. Cabe operadas por la compañía terremoto la Primera Central aclarar que las unidades 4, 5 TEPCO (Tokyo Electric se quedó sin suministro eléc- y 6 estaban fuera de servicio Power Company). trico externo (por la caída de en el momento de la calas De las numerosas centrales torres de transmisión de tástrofe, por lo que los siste- nucleares que hay en las 6 líneas externas), y por mas de enfriamiento se Japón, con 54 reactores la misma razón en la Se- utilizaron para mantener operando en marzo de gunda Central quedó dispo- enfriados los elementos 010, las de Fukushima nible una sola de las 4 líneas combustibles gastados en fueron las que más sufrieron de suministro externo, estos piletas. el impacto del terremoto y sistemas de enfriamiento de- Esta situación provocó posterior tsunami. bieron funcionar con los los efectos ya conocidos en Cuando se produjo el te- generadores Diesel que for- las unidades 1, y 3, con rremoto, en la Primera Cen- man parte del sistema eléc- matices según el reactor, tral estaban funcionando trico de emergencia. pero que en general pueden tres de los seis reactores, Hasta ese momento la resumirse de la siguiente encontrándose los otros tres situación se encontraba bajo manera: en estado seguro de parada control, con los reactores Como se explicó anteriorapagados y sus elementos fría. En la Segunda Central mente, los reactores que- estaban operando los cuatro combustibles enfriándose daron en una situación de reactores cuando ocurrió la con el respectivo sistema de blackout (falta total de catástrofe. emergencia. En estas con- suministro eléctrico, ni sidiciones Si bien el terremoto fue se les extrajo calor quiera el de los generadores extremo, por encima del sis- residual durante aproxima- Diesel). mo base de diseño adoptado damente una hora. Mientras se esperaba la y más allá de lo previsto, El escenario devino acci- llegada de generadores cada reactor que estaba dental cuando el tsunami Diesel móviles, los tres reacprovocado o p e r a n d o e n a m b a s por el terremoto, tores sólo tuvieron la posi- Centrales Nucleares de también por encima del con- bilidad de enfriarse con un Fukushima se extinguió co- templado en la base de sistema de condensador rrectamente en forma auto- diseño (fue subestimado, co- aislado en el primero y un mática apenas se detectó el mo explicita el informe de la sistema auxiliar autónomo o inicio del terremoto y se misión de expertos de de refrigeración del núcleo cerraron las válvulas prin- OIEA), arrasó con la zona aislado en los otros dos cipales del circuito de vapor costera donde se ubican las reactores. Este sistema en que va a cada turbina, a fin dos Centrales Nucleares. La reactores BWR funciona con de aislarlas de su circuito Segunda Central pudo seguir el vapor producido en el primario que quedó así enfriando sus reactores con propio reactor, que mueve circunscripto al respectivo gran esfuerzo por parte de una turbina que a su vez reactor. sus operadores, utilizando impulsa una bomba centrísu Cuando un reactor se extingue, única línea externa dis- fuga que inyecta agua de la se detienen las re- ponible y tendiendo kiló- pileta supresora -que se enmetros acciones nucleares (es decir, de cableado en corto cuentra dentro de la con- dejan de fisionarse los nú- tiempo, dando electricidad y tención- al recipiente de cleos de uranio que com- haciendo funcionar los siste- presión del reactor. También ponen esencialmente los mas de enfriamiento hasta se puede extraer calor 8. en\hoy

4 residual del núcleo descar- conjuntamente con el hidró- situación, fue necesario ingando a la pileta de supre- geno y los gases de fisión. yectar agua con diversos sión el vapor generado en el Pese a sus altas concentra- sistemas externos en las recipiente de presión me- ciones, el hidrógeno no ha- piletas de las unidades mendiante las válvulas del bía llegado a detonar ni en el cionadas y así enfriar los sistema de alivio. recipiente del reactor ni den- elementos combustibles Cuando las condiciones tro de la contención debido a almacenados. Particularde la pileta supresora fueron la falta de oxigeno suficiente mente en la unidad 4, que no de saturación (es un sistema (pues no había aire, es decir se encontraba operando en cerrado, sin ser refrigerado oxígeno). Sin embargo, el momento del terremoto y desde el exterior) o bien cuando el hidrógeno salió de que en noviembre de 010 hasta que falló alguno de los la contención al edificio se el núcleo del reactor se había accionamientos de los com- encontró en presencia de trasladado a la pileta de ponentes de este sistema aire y se produjeron explo- decaimiento de elementos autónomo que debido al siones, las que dañaron se- combustibles gastados, la blackout dependían sólo veramente las estructuras situación se complicó con un de baterías, se agotaron las edilicias de las unidades 1 a incendio en el edificio donde posibilidades de enfria- 3. Esto último liberó al am- se encuentran las piletas, de miento con el sistema autó- biente gases de fisión, que origen aún no determinado nomo descripto. habían sido venteados junto con precisión. Las acciones El aumento de tempera- con vapor e hidrógeno. se focalizaron en extinguir el tura, la gran cantidad de Mediante diversos siste- fuego con los sistemas exvapor generada y el consi- mas externos, y a medida ternos de inyección de agua guiente aumento de presión que fueron llegando genera- mencionados y evitar la redieron lugar al venteo del dores Diesel móviles de criticidad de esos elementos vapor desde el recipiente de emergencia, luego de bajar combustibles. presión a la contención. A su la presión en el reactor y la A medida que fueron vez, esto hizo bajar el nivel contención se comenzó a desarrollándose los hechos, de agua en el recipiente de inyectar directamente agua las acciones de recuperación presión considerablemente, de mar con boro (como ve- se centraron en lograr la quedando los elementos neno neutrónico) en el reci- estabilización de la refrigecombustibles del núcleo de piente de presión y la con- ración de los elementos cada uno de estos tres re- tención de las tres unidades combustibles en los reactoactores afectados al descu- afectadas. Esta maniobra res y piletas. Una vez resbierto, al menos parcial- permitió bajar la tempera- taurado el suministro elécmente. En estas condiciones tura y la presión en los trico, se comenzó a refrigerar de humedad y temperatura reactores. Sin embargo, los con agua dulce, no de mar. (más de 900º C), comenzó elementos combustibles de También se realizaron acciouna reacción de oxidación de estos reactores ya estaban nes de sellado de edificios las vainas de zircaloy de los dañados. Aunque todavía no con agua contaminada acuelementos combustibles. se conoce su estado en mulada, a fin de evitar su Este proceso exotérmico ge- detalle, se estima que hubo dispersión. A principios de neró gran cantidad de hidró- fusión al menos parcial de abril fue necesario descargar geno y liberó gases de fisión los elementos combustibles al mar algunos miles de dentro del recipiente del de los tres reactores que toneladas de agua contareactor de las unidades 1 a 3 habían estado operando. minada de baja actividad al dañarse la integridad de la Colateralmente, la inyección desde depósitos de almacevaina de los elementos de agua a los reactores namiento para poder alojar combustibles. generó importantes volúme- allí agua con mayores nive- El proceso de venteo y nes de este fluido con niveles les de radiactividad produliberación de vapor, desde el de radiactividad consi- cida durante la mitigación recipiente de presión a la derables. del accidente y evitar su cámara supresora y desde Otro problema generado dispersión, ya que no había ésta a la contención, fue como consecuencia de la otra forma de retenerla. acompañado de hidrógeno y catástrofe fue, además de la Actualmente se contigases de productos de fisión. falta de sistemas de enfria- núan desarrollando acciones A su vez, a medida que la miento, la pérdida de agua de recuperación, siguiendo presión fue aumentando en en las piletas de las unidades el plan de acción presentado la contención, para mante- 1 a 4 de la Primera Central por TEPCO a mediados del ner la integridad de esta donde se almacenan ele- mes de abril. Su política última se hizo inevitable el mentos combustibles gasta- básica es hacer todos los venteo de vapor al edificio dos para su decaimiento. A esfuerzos necesarios para lo- (contención secundaria), fin de mitigar esta delicada grar que los reactores y las a principios de abril fue necesario descargar al mar algunos miles de toneladas de agua contaminada de baja actividad desde depósitos de almacenamiento para poder alojar allí agua con mayores niveles de radiactividad para salvar vidas, no debería haber restricción de dosis para los voluntarios informados si el beneficio a otros supera el riesgo del rescatador. en\hoy.9

5 Esquema del sistema de refrigeración autónomo o del núcleo aislado. Inmediatamente después de la liberación de material radiactivo, comenzaron a realizarse mediciones y evaluaciones ambientales piletas de elementos com- geno. A fines de evitar bustibles gastados alcancen esto, la inyección de gas una condición estable de re- nitrógeno al PCV en cada frigeración y mitigar la libe- unidad mantiene la conración de materiales radiac- centración de hidrógeno y tivos. Una vez logrado esto, oxígeno por debajo del las personas evacuadas límite de inflamabilidad. preventivamente por instrucciones de las autoridades La prevención de la libejaponesas podrán regresar a ración de agua contala región. minada con altos niveles A partir de esa política, de radiactividad al amse definieron dos pasos biente, fuera de los límites como objetivos a corto d e l e m p l a z a m i e n t o plazo: (Unidad ). Mientras se refrigera el 1-Que la dosis de radiación reactor a través de la se reduzca con una ten- inyección de agua, audencia decreciente esta- menta la acumulación de ble. El tiempo estimado agua contaminada con alpara alcanzar este objetivo tos niveles de radiactifue de 3 meses aproxi- vidad en el edificio de turmadamente. binas (existe la posibilidad de que ocurra una libera- -Que la liberación de ma- ción fuera de los límites teriales radiactivos al del emplazamiento). ambiente esté controlada y Como contramedida, enlas dosis de radiación tre otras acciones en el disminuyan significativa- sitio de la Primera Central mente. La duración apro- se acondicionaron e increximada de este paso fue mentaron diversos lugares estimada de 3 a 6 meses, de almacenamiento segutras haber logrado el ro de agua contaminada y primer paso. se construyeron instalaciones para su procesa- En relación a la refrige- miento, a fin de reducir los ración, la mitigación y el niveles de radiactividad. monitoreo y descontaminación de las áreas afec- Los temas subsiguientes tadas, se implementaron al segundo paso son catediversas contramedidas gorizados como temas para simultáneamente siguiendo abordar a mediano plazo. el plan de acción. Incluyen: Para estos objetivos, es esencial superar los si- Prevención de rotura, guientes dos temas que se obstrucción y pérdida de abordaron inicialmente: agua de materiales estructurales (reactor, La prevención de nue- tuberías, etc.) debido a la vas explosiones de corrosión causada por la hidrógeno dentro del sal del agua de mar. recipiente de contención Remoción de elementos primaria (PCV, por su combustibles (incluidas sigla en inglés) (Unidades las Unidades 5 y 6). 1 a 3). Instalación de un sistema La refrigeración del reac- definitivo de tratamiento tor a través de la inyección de agua. de agua aumenta la Cobertura definitiva (conposibilidad de condentención de concreto) de sación de vapor, hecho los edificios de los que potencialmente posireactores afectados. bilita que se desencadene Solidificación, sustitución y una explosión de hidró- 10. en\hoy

6 limpieza de suelo con- ante emergencias radioló- 50 msv, 3. Sólo 6 taminado. gicas y nucleares. En trabajadores sobrepasaron Implementación sistepublicación particular, la Tabla 8 de la el valor de 50 msv definido mática de un programa de ICRP 103 por las autoridades japone- monitoreo e información resume los niveles de refe- sas, distribuidos en un rango continua. rencia de las recomen- de 309 a 678 msv. daciones actuales, especifi- Puntualmente, las dosis cando que: más altas las recibieron el Protección de los Para salvar vidas, no 4 de marzo dos operadores trabajadores y el público debería haber restricción que durante tareas de de dosis para los vored recuperación y tendido de la A pesar de que las si- luntarios informados si el eléctrica en el edificio de tuaciones accidentales sue- beneficio a otros supera el turbinas de la Unidad 3 len ser complejas e ines- riesgo del rescatador. cometieron el error de su- peradas y las acciones a Para otras operaciones urinferiores mergir sus extremidades en agua contami- tomar en primera instancia gentes de rescate, las son de carácter urgente, las dosis efectivas deben nada sin la indumentaria de exposiciones de los traba- mantenerse por debajo de protección adecuada, lo que jadores durante las inter milisievert (msv), a motivó que si bien la dosis en venciones y las del público fin de evitar efectos padebajo del nivel de inter- todo el cuerpo estuvo por durante y después el acci- tológicos diagnosticables dente, deben regirse por dos sobre la salud (efectos vención y concordante con de los tres principios de la determinísticos graves), y los valores recomendados protección radiológica: la por debajo de 500 msv, a por la ICRP, recibieran dosis justificación de la práctica y fines de evitar otros importantes en pies y la optimización de la pro- efectos determinísticos. piernas, del orden de a 3 tección. Toda práctica debe Para otras operaciones de sievert (Sv). Debido a esto, estar justificada, es decir los rescate, las dosis efecvación unos días, durante los se los mantuvo en obser- beneficios producidos deben tivas deben mantenerse ser mayores que los riesgos por debajo de 100 msv. cuales se manifestó cierto asumidos, y además el pro- Teniendo en cuenta las enrojecimiento temporal en cedimiento y la duración de recomendaciones de la ICRP la piel de las zonas afectala práctica se deben definir y dadas las características das. Se descartó la posibilioptimizando la protección del accidente, el 14 de maryores riesgos asociados y de dad de que existieran ma- (las dosis deben ser tan zo las autoridades japonesas bajas como sea razonable- definieron un límite conserpeligro. que sus vidas estuvieran en mente alcanzable, teniendo vativo de dosis efectiva de en cuenta factores econó- 50 msv para los trabajadel público en situaciones En cuanto a la protección micos y sociales). dores involucrados en las La Comisión Internacio- operaciones inevitables de accidentales, la ICRP reconal de Protección Radio- respuesta ante la emerlos niveles de referencia que mienda que no se superen lógica, ICRP por su acrónimo gencia. en inglés, (International En general, los trabajade dosis residual de 0 a corresponden a una banda Commission on Radiological dores que han intervenido en Protection) establece para la las tareas de mitigación en 100 msv, según la situación, protección de los trabaja- l a s i n s t a l a c i o n e s d e debiendo informarse al púdores y el público niveles de Fukushima han sido expuesminuir las dosis. blico las acciones para dis- referencia, que son valores tos a dosis por debajo de los de dosis por encima de los valores recomendados para En situaciones post-acci- cuales, en casos definidos, casos extremos de este tipo. dentales, para el reingreso y las exposiciones no son En particular, el 13 de julio restablecimiento en zonas aceptables. Estos niveles de se informó que se han afectadas cuando la fuente referencia orientan las ac- examinado y evaluado 8300 radiactiva ya esté bajo con- ciones a seguir, debiendo trabajadores en relación a la trol, los niveles de referencia adaptarse a cada caso exposición por radiación recomendados por la ICRP específicamente ya que cada externa e interna debida a se establecen en una banda accidente responde a situa- incorporación de radionuaño, tendiendo a que dismi- de dosis de 1 a 0 msv por ciones particulares. cleidos. La mayoría de los La ICRP se ha expedido trabajadores estuvo expuesvigilancia radiológica así nuyan a 1 msv por año. La en varios documentos sobre ta a dosis menores que 100 recomendaciones para la msv; en la banda de 100 a como la educación y ca- protección de trabajadores 150 msv, 88; entre 150 y pacitación de la población en casos de intervención 00 msv, 14 y entre 00 y son requisitos importantes. Las mediciones fueron realizadas en las 47 prefecturas por diversos organismos de Japón A fines de marzo, las mediciones en estaciones marinas a 30 km de Fukushima Daiichi ya eran inferiores al límite de detección. en\hoy.11

7 Esquema de un reactor tipo de agua en ebullición (BWR) genérico. Los reactores tipo BWR generan vapor en el mismo recipiente de presión, enviándolo directamente a las turbinas mediante un circuito cerrado llamado circuito primario. En un condensador asociado a la turbina, el circuito primario intercambia calor con otro circuito, llamado circuito secundario, que enfría el agua del circuito primario y hace que retorne al recipiente de presión ya condensada. El circuito secundario funciona, en los casos de las centrales de Fukushima, con agua de mar. Esquema genérico de los reactores de Fukushima Las contenciones de los reactores de Fukushima poseen una pileta supresora de presión en donde descargan vapor las válvulas de alivio y de seguridad del recipiente de presión del reactor. Allí también el vapor puede condensarse en caso que se rompa la cañería del circuito primario. Al principio de la turas por diversos organisevolución del accidente, las mos de Japón -TEPCO, NISA autoridades japonesas (Agencia de Seguridad ordenaron una evacuación Nuclear e Industrial, la temprana en un radio de 0 Autoridad Regulatoria) y km alrededor de la Primera MEXT (Ministerio de Edu- Central de Fukushima, a cación, Cultura, Deportes, modo preventivo (lo cual es Ciencia y Tecnología). El importante resaltar), excep- gobierno japonés también to obviamente al personal aceptó recibir expertos del que conformaba los grupos Organismo Internacional de de intervención. En la franja Energía Atómica (OIEA) y de entre los 0 y 30 km a la la Organización para la población se le indicó que Agricultura y la Alimenpermaneciera en el interior tación, también de Naciones de sus viviendas y se le Unidas (FAO, por su acródistribuyó pastillas de iodo nimo en inglés) para medir estable para su eventual tasas de dosis ambientales, ingestión si fuere necesario, evaluar contaminación en a fin de saturar la glándula ambiente y alimentos y recotiroides con iodo estable e mendar acciones y estraimpedir la incorporación de tegias al respecto. iodo radiactivo que pudiera Los valores de tasa de haber en el ambiente, evi- dosis que se están midiendo tando así efectos no dese- en las diversas prefecturas ados a largo plazo en son decrecientes en el tiemtiroides. po, en general dando valores A fines de proteger a la de fondo de radiación natupoblación, en los distritos ral. Sólo en algunos puntos más cercanos a Fukushima de medición en la Prefectura donde se detectaron valores de Fukushima, en la direcpor encima de los recomen- ción noroeste respecto de la dados en algunos alimentos, Central, los valores son un agua y leche, se restringió la poco mayores, encontrándistribución y el consumo, dose a 0 km algún punto de según el caso. medición con 30 micro- Aunque todavía no con- sievert/hora (μsv/h). tamos con datos consoli- Las mediciones de depódados de mediciones sobre sito de material radiactivo en la población ni evaluaciones suelo detectaron iodo-131, definitivas al respecto, las cesio-134 y cesio-137 en acciones indicadas y los varias prefecturas, los valocontroles realizados sobre res más altos fueron también los pobladores y el ambiente en la de Fukushima. Desde hasta ahora, muestran que el 1 de mayo, los valores de no hubo efectos perjudi- depósito diario son despreciales por sobreexposición ciables, detectándose sólo en la población en general. en una prefectura iodo-131 (4,8 bequerels/metro cua- Monitoreo radiológico drado (Bq/m )) y cesio en sólo tres, oscilando los valo- Inmediatamente des- res entre 4,7 y 10 Bq/m. pués de la liberación de ma- Estos valores confirman que terial radiactivo, comenza- para esa fecha ya no había ron a realizarse mediciones y más liberación de material evaluaciones ambientales radiactivo al ambiente. (tasa de exposición, conta- Los valores de cesio-134 minación en suelo, agua, y 137 depositado en la zona aire y alimentos) a fin de comprendida entre 80 y 60 determinar las acciones km alrededor de la central correspondientes. nuclear de Fukushima Las mediciones fueron Daiichi son menores que realizadas en las 47 prefec- 300 kilobequerels/metro 1. en\hoy

8 cuadrado (kbq/m ) en la fluctuantes, del orden de 0 hacer una evaluación inicial mayoría de los casos. En la kbq/litro para iodo-131 y 10 del accidente, direccionar zona entre 60 y 30 km, los kbq/litro para cesio-137 y los estudios de las ensevalores son en general simi- cesio-134, y actualmente ñanzas que deben extraerse lares, aunque en una zona al inferiores al límite de y ver la forma de reforzar aún noroeste de la central oscilan detección. más la respuesta a accientre 0,6 y 3 mega- Pocos días después del dentes y emergencias bequerels/metro cuadrado accidente se comenzaron a nucleares. (MBq/m ), encontrándose tomar muestras de diversos A fin de fortalecer el sisun sector que presenta valo- vegetales, hongos, huevos, tema, también está previsto res de hasta 30 MBq/m. El mariscos y leche en las realizar una reunión extraor- m i s m o p a n o r a m a s e prefecturas afectadas. Al dinaria de la Convención de presenta en la zona menor a principio algunos valores Seguridad Nuclear en el 30 km, extendiéndose la provocaron que las autorida- segundo semestre de 01. zona con depósitos entre 1 y des restringieran la distribu- El objetivo será el examen e 30 MBq/m. ción y el consumo de deter- i n t e r c a m b i o d e l a s En el sitio de la Primer minados alimentos. Ac- enseñanzas y las medidas Central de Fukushima se tualmente, debido a los valo- adoptadas por los distintos detectaron trazas de plutotricciones res medidos ya no hay res- países en relación a éstas, nio en suelo. Si bien no se respecto al iodo especialmente las focaliza- puede descartar la posibili- radiactivo. Respecto al cesio das en los factores de dad de que sean debidas al (isótopos 134 y 137), a fines seguridad relacionados con accidente, valores similares de mayo todavía persistían el sitio y en las medidas se habían detectado antes algunas restricciones en la preventivas y de mitigación del terremoto y tsunami, prefectura de Fukushima y contra accidentes severos provocados por la dispersión en dos ciudades de la de más allá de las bases de radiactiva en la atmósfera Ibaraki. diseño; dos nuevos concep- correspondiente a los ensa- tos de seguridad surgidos de yos de armas nucleares en el Observaciones generales esta experiencia son: sitios Océano Pacífico. multi-unidades y ocurrencia Las mediciones de agua Fue una de las catás- simultánea de eventos potable detectaron al prinde trofes naturales más grandes externos extremos. cipio iodo-131 y cesio-137 la historia. Superando Si bien se produjo libera- en algunos distritos. Sólo en cualquier previsión o expec- ción de material radiactivo al cuatro localidades de la tativa, destrozó todo tipo de ambiente, con la informa- Prefectura de Fukushima se construcción e instalación c i ó n q u e s e m a n e j a restringió el consumo, debiy industrial convencional, vías actualmente se estima que do a la presencia de iodotransporte. medios de comunicación y las consecuencias radio- 131 por encima del valor Provocó decenas lógicas para el público y para recomendado para infantes de miles de muertos y los trabajadores que inter- (100 Bq/litro). Los valores desaparecidos. Sucedió en vienen en las acciones de de cesio-137 no ameritaban un país con 54 reactores nu- recuperación son mínimas. restringir el consumo. Actó cleares en operación, impac- En estas situaciones, los tualmente no hay ninguna especialmente en una de pobladores que quieren vol- restricción para el consumo. las mayores centrales nu- ver a sus hogares lo vienen Debido a las liberaciones cleares del mundo, con 6 haciendo gradualmente en de material radiactivo al mar, unidades. Sin embargo, el condiciones aceptables que especialmente las descargas accidente nuclear no ha justifican el reingreso y opti- de agua contaminada de las provocado ni un solo muerto mizando la protección, lo unidades afectadas, se moser ni daño severo sobre ningún que indica que el principal nitoreó el agua marina en humano por exposición a impacto ya no sería el sani- diversos puntos. A fines de la radiación. tario sino el social y marzo, las mediciones en E l a c c i d e n t e d e económico. estaciones marinas a 30 km Fukushima es el segundo de Los valores medidos en el de Fukushima Daiichi ya importancia en la historia, y ambiente vienen disminu- eran inferiores al límite de el primero provocado por yendo considerablemente en detección. Aunque los pri- causas naturales. el tiempo, por lo que se meros análisis mostraron vacional, La comunidad interna- estima que a mediano plazo lores elevados en los primeen y la industria nuclear se podrán recuperar áreas ros centenares de metros al particular, han concurrido evacuadas para su reinros este de las descargas de las a fines de junio a una confe- greso. Asimismo, se vienen unidades afectadas, a fines rencia de alto nivel mi- revirtiendo los valores de de mayo los valores eran nisterial en el OIEA para concentración de radiacti- Fue una de las catástrofes naturales más grandes de la historia Los valores medidos en el ambiente vienen disminuyendo considerablemente en el tiempo en\hoy.13

9 Escala INES (International Nuclear and Radiological Event Scale Escala Internacional de Eventos Radiológicos y Nucleares) La escala INES, adoptada por el Organismo Internacional de Energía Atómica y la Agencia de Energía Nuclear de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OIEA OECD/AEN), ha sido definida a fin de tener una manera simple y de fácil comprensión para informar la magnitud y severidad de un accidente nuclear, sin necesidad de entrar en detalles técnicos. Los eventos descritos anteriormente, en especial la dispersión de material radiactivo al ambiente, le asignaron al accidente un número 7 en la escala INES, correspondiente a un accidente de mayor gravedad, con una liberación de material radiactivo superior a una cantidad equivalente de TBq de iodo-131. Lamentablemente, si bien la escala INES ha sido definida mayormente para una comunicación simple y efectiva al público, en este caso no ha transmitido un mensaje preciso. En particular si se tiene en cuenta que el mismo nivel fue adjudicado al accidente de Chernobyl que difiere en muchos aspectos al de Fukushima, especialmente en las consecuencias radiológicas sobre la población y los trabajadores (no hubo personas fallecidas por síndrome agudo de radiación ni con efectos deterministas severos) y la cantidad de material radiactivo liberado -en Fukushima fue del orden del 10% del que fue dispersado en el accidente de Chernobyl-. vidad en alimentos por en- cualquier valor de radiacticima de los recomendados vidad que se mida en una para su consumo que muestra ambiental o de aparecieron en las primeras alimentos sería sinónimo de mediciones. Independiente- contaminación, cuando en mente de la dilución natural realidad en la naturaleza hay debido a factores meteoro- niveles de radiactividad lógicos o de cualquier acción debida a causas naturales, de limpieza o desconta- tanto por la existencia de minación del ambiente, se materiales radiactivos natudebe tener presente que rales, como por radiación muchos radionucleidos dis- proveniente del espacio persados tienen períodos de exterior. En el ambiente y los vida media corta. Por alimentos hay radiactividad ejemplo, el iodo-131, uno natural y el agregado de de los principales radionu- pequeños valores de radiaccleidos que se liberan en este tividad debidos a actividades tipo de accidentes, tiene una del hombre, no implican de vida media de 8 días ninguna manera que estén aproximadamente. Es decir, contaminados en el sentido que en 8 días la mitad de su que se le da corrientemente, actividad decae, y que entre que es el de situación ina- 10 y 11 vidas medias (me- ceptable. A fin de proteger a nos de 90 días) ya las personas, se han definido prácticamente no queda bandas de niveles de ranada de su radioactividad, diactividad, por encima de habiendo decaído a un los cuales se puede decir que nucleido estable. el ambiente o los alimentos Es muy importante la están contaminados, y por calidad y claridad de la debajo de los cuales no hay información que se transmi- que tomar ninguna acción de te al público, y hacer un intervención ni hay riesgo manejo responsable de la especial asociado a los mismisma por parte de los mos. En este último caso, de comunicadores. A tal fin, niveles muy bajos, hablar de entre otras cosas, se debería contaminación sólo contener en cuenta una revisión funde y atemoriza a la del uso del término con- población. taminación. Pareciera que Con el mismo propósito Referencias [1] IAEA (International Atomic Energy Agency) website [] TEPCO (Tokyo Electric Power Company) English website [3] METI (Ministry of Economy Trade and Industry of Japan) website [4] NISA (Nuclear and Industrial Safety Agency of Japan) website [5] JAIF (Japan Atomic Industrial Forum Inc.) website [6] FEPC (The Federation of Electric Power Companies of Japan) website [7] MEXT (Ministry of Education, Culture, Sports, Science & Technology of Japan) website [8] The Fukushima Daiichi Incident, Dr. Matthias Braun, 7 March 011 AREVA analysis Fukushima presentation [9] ICRP Publication The 007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. [10] Defense in Depth in Nuclear Safety, a Report by the International Nuclear Safety Group - INSAG 10. International Atomic Energy Agency, Vienna, [11] [1] Informe a sus asociados y al público sobre la situación en Japón, Abel González, Sociedad Argentina de Radioprotección, marzo de 011. [13] Consecuencias del terremoto y Tsunami del 11 de marzo de 011 en Japón: Estado de situación, Pedro M. Sajaroff, Sociedad Argentina de Radioprotección, de mayo de 011. [14] Report of Japanese Government to the IAEA Ministerial Conference on Nuclear Safety - The Accident at TEPCO's Fukushima Nuclear Power Stations - June 011, Nuclear Emergency Response Headquarters, Government of Japan. [15] IAEA International Fact Finding Expert Mission of the Fukushima Dai-ichi NPP Accident Following the Great East Japan Earthquake and Tsunami Report to the IAEA Member States; Tokio, Fukushima Dai-ichi NPP, Fukushima Dai-ni NPP, Japan. 4 May June en\hoy

10 mencionado en el párrafo ayuda provenientes tanto de anterior, debería revisarse la países como de organismos escala INES del OIEA y internacionales, intervi- OECD/AEN, especificando niendo a solicitud del más claramente la categoría gobierno japonés. de los accidentes y así me- El efecto devastador del jorar la calidad de transmi- terremoto de Tohoku en la sión de la información al población de Japón, indepúblico. pendientemente del acci- Es destacable la res- dente nuclear, nos hace puesta de la población japo- pensar en la posibilidad de nesa, que actuó correcta- replantear los asentamientos mente frente a las situa- humanos en zonas de riesgo ciones de emergencia y a las sísmico elevado. Sin emdirectivas impartidas en bargo, es difícil imaginar que general, sin pánico durante las comunidades que viven la evacuación, en especial en esos lugares estén teniendo en cuenta las dispuestas a deshabitarlos. graves condiciones en que se De hecho, la especie humaencontraban las vías de na se ha caracterizado por transporte y comunicación adaptarse a cualquier condien los alrededores de la ción, por extrema que sea. central luego de la catás- Como siempre, desde la trofe.la reacción de la edad de hielo hasta ahora, comu-nidad internacional habrá que esforzarse y agufue solidaria con el pueblo de dizar nuestro ingenio, traba- Japón frente a la terrible jando ética y responsacatástrofe natural y par- blemente a fin de optimizar ticularmente frente al las herramientas para enaccidente nuclear, enviando frentar eventos naturales numerosos ofrecimientos de extremos. Concepto de defensa en profundidad A fin de prevenir y mitigar accidentes radiológicos o nucleares que puedan afectar a las personas y el ambiente, se establecen una serie de medidas en el diseño y operación de, en particular, las centrales nucleares, denominado principio de defensa en profundidad. Este principio tiene como objetivo proteger a las personas y al ambiente de la exposición potencial a radiaciones ionizantes, evitando o minimizando la posibilidad de dispersión al ambiente del material radiactivo contenido en las instalaciones nucleares mediante sucesivas barreras físicas y niveles de protección, cumpliendo las funciones básicas de seguridad. En las centrales nucleares las funciones básicas de seguridad son la extinción de la potencia, la refrigeración del combustible y el confinamiento de las sustancias radiactivas. Las barreras sucesivas que retienen los productos de fisión son: 1. Matriz del combustible nuclear: son pastillas sinterizadas de óxido de uranio, grado cerámico, que retienen con muy buena eficiencia los productos de fisión.. Vainas de los elementos combustibles: son vainas metálicas, de zircaloy, que encapsulan a las pastillas de óxido de uranio. 3. Recipiente de presión y circuito primario. 4. Contención. Los niveles de protección en las centrales nucleares son: 1º Nivel: El diseño y operación debe definirse en base a criterios conservativos. º Nivel: Las centrales nucleares deben contar con sistemas de control que puedan detectar errores o apartamientos de la operación normal. 3º Nivel: Deben además contar con sistemas de seguridad y protección que prevengan que un suceso anormal evolucione a un accidente base de diseño, o que éste derive a uno severo. 4º Nivel: Se debe prever la gestión de accidentes en caso de que los sistemas de seguridad no cumplan su cometido, a fin de proteger la cuarta barrera si fallaron las tres primeras, o si se produjera un accidente mayor al de la base de diseño. 5º Nivel: En caso de fallar la protección de la cuarta barrera, se debe prever la respuesta a emergencias desde fuera del emplazamiento para reducir, tanto como sea posible, las consecuencias. Éstas son barreras físicas y niveles de protección. El principio de defensa en profundidad debe también considerar los factores humanos y complementarse con los principios de la tecnología de la seguridad y de un adecuado sistema de gestión que contemple la cultura de la seguridad. El autor agradece al Ingeniero Pedro M. Sajaroff por la revisión y sugerencias sobre este artículo. NOTAS: 1 Diferencia entre la elevación de penetración máxima de un tsunami (línea de inundación) y el nivel del mar en el momento del ataque del tsunami. Estado en el que las reacciones nucleares están extinguidas, con el reactor despresurizado y temperaturas menores a 100º C. 3 Calor que mantienen los elementos combustibles de un reactor una vez extinguida su operación. 4 El acrónimo de esta frase en idioma inglés es conocido como ALARA. 5 Según la ICRP, dosis residual es la dosis que se espera que sea recibida después de que se haya terminado la intervención (o se haya tomado la decisión de no intervenir). 6 En este caso el término fuente radiactiva se refiere a los reactores accidentados. 7 Si bien dependen de las muestras y los equipos utilizados, en general los límites de detección para los principales radionucleidos medidos son de 10 Bq/litro para I-131, 3 Bq/litro para el Cs-134 y 5 Bq/litro para el Cs-137. en\hoy.15

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