Energía Atómica

Integrantes :

Leonardo Moreno

Gustavo Molini

Pablo Agüero

Luciano Lopez

Horacio Schlapffer

Introducción

La radiación está presente desde
el origen del Universo, hace
aproximadamente 20000 millones de años, ya que intervino
en la gran explosión: Big Bang. Es así que la
radiactividad existía en nuestro planeta mucho antes que
la aparición de la vida sobre el mismo, todo organismo
vivo contiene vestigios de sustancias radioactivas. Pero hace
menos de un siglo que la humanidad descubrió este
fenómeno gracias a científicos como Henri
Becquerel, Wilhelm Röentgen y Marie y Pierre Curie entre
otros.

En 1945 se puede decir que comenzó
trágicamente la "Era Nuclear" con la caída de las
primeras bombas
atómicas en las ciudades de Hiroshima y Nagasaki. A partir
de allí la certeza de que las bombas nucleares
podrían acabar con nuestra civilización afecta a
las decisiones políticas
y la actitud hacia
la guerra. Pero
afortunadamente el hombre ha
logrado el uso pacífico de esta energía como por
ejemplo en la Medicina.

¿Qué es la energía
nuclear?

Es aquella que se libera como resultado de cualquier
reacción nuclear. Puede obtenerse bien por fisión o
por fusión. En
las reacciones nucleares se libera mayor cantidad de
energía que en las producidas en explosiones
convencionales.

¿Qué es un átomo?

Es la menor parte de un cuerpo del que constituye su
base. Está formado por un núcleo de neutrones y
protones alrededor del cual giran los electrones como si se
tratara de un sistema
solar.

¿Qué son los
radioisótopos?

También reciben el nombre de isótopos
radiactivos. Estos pueden ser naturales o artificiales. Se
emplean con objetivos tan
diversos como mejorar los cultivos de plantas
alimenticias, para la conservación de alimentos, en la
esterilización de productos
médicos, análisis de hormonas y
para estudiar la contaminación
ambiental entre otros.

¿Qué es el
uranio?

Es uno de los combustibles nucleares más
importantes. Contiene núcleos fisionables y puede
emplearse en un reactor nuclear para que en él se
desarrolle una reacción nuclear de fisión en
cadena.

¿Qué es la
radioactividad?

Es la desintegración espontánea de
núcleos de átomos inestables con proyección
de rayos radiactivos, partículas o cargas
eléctricas dotadas de gran velocidad y
acompañada de emisión de radiación
electromagnética penetrante.

¿Qué es la Fisión
Nuclear ?

La fisión nuclear es una reacción en la
que una emisión de neutrones y radiaciones, es
acompañada por la liberación de una gran cantidad
de energía.

Ilustración 1
Diferencia entre Fusión y
Fisión

¿Qué es la Fusión
Nuclear ?

Esta es una reacción
entre núcleos de átomos ligeros que conduce a la
formación de un núcleo más pesado,
acompañada de liberación de partículas
elementales y de energía.

¿Qué es una Reacción
Nuclear en Cadena ?

Esto es una sucesión de
fisiones en la que los neutrones liberados en cada
reacción producen nuevas fisiones.

La Energía
Nuclear como opción para revertir el Efecto
Invernadero

Las centrales nucleares no polucionan al ambiente con
dióxido de carbono. Por
esa razón, son propuestas como alternativa para
contrarrestar al efecto
invernadero. El dióxido de carbono,
generado al quemar combustibles fósiles (petróleo,
gas,
carbón), tiene la propiedad de
absorber la luz; por eso,
cuando aumenta su concentración en la atmósfera
también se incrementa la temperatura
promedio en la Tierra, al
generarse un fenómeno análogo al provocado por las
paredes de un invernáculo. El efecto invernadero siempre
existió en nuestro planeta; pero, al aumentarse
artificialmente y en forma abrupta la concentración de
dióxido de carbono, se
está alterando el balance hasta ahora natural entre la
energía que nos llega desde el Sol (siempre
la misma) y la vuelta a emitir hacia el espacio (ahora menos),
produciendo como consecuencia un recalentamiento que
determinará un ascenso del nivel del mar y desequilibrios
climáticos impredecibles.

¿Cuántas plantas de
generación atómica hay en el mundo?
¿Cuántas hay en nuestro País?
¿Qué pasa con la salud de los trabajadores de
esas plantas?

De acuerdo con información divulgada por la OIEA (Organización Internacional de
Energía Atómica), actualmente funcionan en el mundo
443 centrales nucleoeléctricas.

Argentina tiene dos centrales en funcionamiento (Atucha
I y Embalse) y una en construcción (Atucha II).

Atucha I está en la provincia de Buenos Aires,
tiene una potencia de 350
MW y aporta una generación anual de 3000 GW. La Central
Nuclear de Embalse, en Córdoba, es más poderosas:
650 MW y 4500 GW, respectivamente. Atucha II, en construcción junto a Atucha I,
tendrá una potencia de 750
MW. Las dos que están en funcionamiento entregan su
energía al Sistema
Interconectado Nacional. Es una red eléctrica que
abarca gran parte del país, desde Neuquén hasta
Salta, pero no a la Patagonia. La
generación eléctrica de origen nuclear es
aproximadamente el 13 % del total del Sistema
Interconectado Nacional.

Ilustración 1
Vista Aérea de la Central Atucha
I

En todas partes, quienes operan instalaciones de este
tipo están sometidos a rigurosos y sistemáticos
controles médicos, lo que determina que en la
práctica su expectativa de vida es muy superior a la de la
población vecina.

¿Cuándo comenzaron a realizarse
experiencias nucleares en la Argentina?

A fines de 1949 comenzaron a construirse instalaciones
para investigación en la isla Huemul, del Lago
Nahuel Huapi, bajo la dirección del científico
alemán Ronald Richter -que había entusiasmado al
entonces presidente Juan Domingo Perón con
la posibilidad de reproducir reacciones nucleares controladas en
nuestro país. Por influencia de Richter, Perón
llegó a cometer un grave error histórico, el 24 de
marzo de 1951, cuando señaló en un breve discurso "al
mundo" que la Argentina
había obtenido la "liberación controlada de la
energía atómica". Al poco tiempo, una
comisión investigadora determinó la falsedad de los
pretendidos logros del científico, quien fue separado de
su cargo en noviembre de ese año. Por entonces, el
gobierno
nacional tenía entre sus objetivos
convertir a la Argentina en un
país de avanzada en materia
nuclear, exclusividad de los Estados Unidos y
la desaparecida Unión Soviética. Aquella costosa
aventura nuclear dejó como saldo la creación, el 31
de mayo de 1950, de la Comisión Nacional de Energía
Atómica (CNEA), para dar marco administrativo a las
actividades de la isla Huemul; con el tiempo,
constituyó el grupo de
trabajo más exitoso de la historia científica
nacional.

¿Cuál es el marco jurídico
en que se desarrolla la energía
nuclear en la Argentina?

Por ahora, la actividad nuclear en la Argentina
está regida por el Decreto-Ley 22498/56,
ratificado por Ley 14467/56,
más el Decreto 1540, de agosto de 1994, que dividió
la Comisión Nacional de Energía Atómica en
tres. La CNEA quedó a cargo de la investigación y el desarrollo de
nuevas tecnologías, el ENREN (Ente Regulador Nuclear)
asumió el control de las
seguridad de
todas las actividades nucleares y Nucleoeléctrica
Argentina, a ser transferida a la actividad privada, se encarga
del funcionamiento de las centrales. Mientras tanto, el Congreso
está tratando una nueva Ley Nuclear, para
darle un marco jurídico completo al proceso de
privatización en marcha. Por otra parte, para cubrir el
vacío legislativo que se creó a partir de la
exclusión de los residuos radiactivos de la Ley 24051, de
Residuos Peligrosos, la diputada Mabel Müller
presentó un proyecto de
ley que regula
su gestión
en todo el país, incluyendo el problema de los
subproductos de la medicina nuclear,
que también está recorriendo su camino
parlamentario.

¿Qué se está haciendo con
el plutonio producido en las centrales nucleares
argentinas?

El plutonio forma parte de los elementos combustibles
gastados en las centrales nucleares (Atucha I y Embalse).
Están siendo guardados en piletas, bajo el agua, junto
a sus respectivos reactores. Permanecerán en ese lugar
seguro durante
las próximas décadas, hasta que se resuelva
cuál de las tecnologías disponibles es la
más conveniente para reprocesarlos, y así volverlos
a utilizar, o para depositarlos en un lugar definitivo
(repositorio).

La producción de concentrados de uranio en el
país en 1994, 1995 y 1996 fue la siguiente (expresado en
toneladas de uranio):

En la actualidad, el único yacimiento que
está en condiciones de explotación de Uranio es el
de Sierra Pintada, ubicado al sur de la Provincia de Mendoza, a
unos 40 Km. al oeste de la ciudad de San Rafael. Ese distrito
uranífero fue descubierto por la Comisión Nacional
de Energía Atómica, en 1968, mediante
prospección aérea. Las rocas que
contienen al mineral son de origen volcánico y de edad
pérmica (270 millones de años). El yacimiento fue
explorado y ubicadas sus reservas por perforaciones. La
explotación comenzó en 1976 y se realiza por el
método de
cielo abierto (canteras). El mineral se procesa en una planta de
concentración que posee la CNEA en el mismo lugar, con una
capacidad nominal de 120 toneladas anuales. Desde el año
pasado, por razones de mercado, la
producción minera está suspendida y
la planta de concentración trabaja con mineral
extraído con anterioridad y a un ritmo mínimo.
Hasta la fecha, el yacimiento ha producido unas 2.000 toneladas
de concentrado de uranio.

¿Podría repetirse en Atucha la
historia de
Chernobyl?

En Chernobyl, cuando advirtió el peligro, el
operador no pudo detener la excursión de potencia en
marcha. El reactor RBMK siniestrado tenían 28 barras de
seguridad, de las
222 de control; tardaban
20 segundos en ser insertadas y 10 segundos en hacer sentir su
efecto. En las centrales argentinas ese número es similar,
28 para el CANDU 600 (Cadmio) y 29 para Atucha I (Hafnio); pero,
tardan en insertarse 2 segundos y su efecto se hace sentir al
segundo.

Por otro lado, tanto en Embalse como en Atucha existe el
sistema de
inyección de venenos solubles para la parada de emergencia
(Gadolinio en el CANDU y Boro en Atucha).

En aquel RBMK el sistema de
seguridad era el
mismo sistema de
regulación, con 5 niveles de seguridad.

En Atucha I se tiene el sistema de regulación, el
sistema de parada de barras y el sistema de inyección de
Boro. Los tres son independientes, con su lógica
y sus detectores asociados.

En Embalse se opera con un sistemas de
regulación, otro asociado para bajar la potencia al 20 %
(4 barras), el de parada 1 (28 barras) y el de parada 2
(inyección de Gadolinio). Los cuatro son también
independientes entre sí, pudiendo cada uno detener al
reactor en caso de funcionamiento anormal.

Tanto en Atucha como para Embalse, la probabilidad de
falla simultánea de todos los sistemas es de
uno en millones.

Por otro lado, el moderador de los RBMK es Grafito,
mientras que nuestras centrales utilizan Agua Pesada.
Aquí no puede ocurrir la reacción explosiva que se
dió en Chernobyl, del grafito con el aire y el agua.
Sí, en cambio, se
podría dar una liberación de hidrógeno en el
improbable caso de que los sistemas de
seguridad
fallaran. Pero, sería improbable la formación de
hidrógeno en cantidad suficiente como para estallar,
debido, principalmente, al gran volumen que
poseen nuestras centrales para su expansión (Embalse 50000
m3, contra 100 m3 del Chernobyl), lo que baja
automáticamente su presión. Aparte, la atmósfera tiene
condiciones reductoras, para prever un caso de esta naturaleza.

Finalmente, el RBMK 1000 de Chernobyl poseía una
contención parcial, en la parte inferior, que
incluía una pileta para condensación en el caso de
eventual pérdida de vapor. En Atucha todas las
instalaciones críticas están dentro de dos
edificios concéntricos, poderoso sistema de
contención, una esfera de acero y una de
hormigón.

El RBMK 1000 hubiese requerido un edificio de
contención mas robusto que los de Atucha I y Embalse.

Seguridad
Nuclear

La seguridad nuclear se basa en evitar que se produzcan
escapes incontrolados de sustancias radiactivas, lo cual es
necesario para proteger a los operadores de la central y al
público en general. Por esta razón las pastillas de
uranio (primera barrera), de una cerámica especial
altamente resistente, que es donde se produce la fisión
nuclear, se introducen en vainas herméticas (segunda
barrera). Estas vainas, conformando un Elemento Combustible, se
introducen dentro de una vasija, que junto al circuito
primario-moderador forman la tercera barrera; la vasija va dentro
de un gran muro de hormigón armado, que constituye el
blindaje biológico y permite que trabajen los operadores
sin peligro alguno (cuarta barrera).

La vasija y el blindaje biológico van dentro de
una esfera de acero que los
envuelve (quinta barrera). Esta a su vez, es rodeada de un
edificio de hormigón armado con paredes de más de
medio metro de espesor, que constituye un nuevo blindaje
biológico (sexta barrera, y es una defensa física capaz de
soportar los mayores impactos del exterior).

Tan importante como tener una buena selección del
sitio, un diseño
óptimo y una construcción perfecta, es que, la
operación de la instalación sea segura, lo cual se
logra con personal
altamente calificado.

Uno de los rasgos distintivos de las plantas nucleares
en cuanto a la seguridad, está dado por la "redundancia de
equipos". Lo que indica que para cumplir una determinada
función de seguridad, si son necesarios 2 equipos, las
centrales cuentan con 3 ó 4 de ellos dependiendo de la
función que deban cumplir.

Además están diseñadas con
"criterios de diversidad". Esto se refiere a tener distintos
tipos de medición de una misma señal o distintos
fabricantes, para evitar fallas de modo común, es decir
que involucren a más de un componente a la vez. Por
último también tratando de evitar este tipo de
fallas (ej: incendios),
que impliquen la pérdida de equipos que cumplen una misma
función, se encuentren físicamente separados unos
de otros.

¿Qué sucedió exactamente
en Chernobyl? ¿Por qué ocurrió?
¿Qué impacto ecológico
causó?

El accidente ocurrido en la madrugada del 26 de abril de
1986 consistió, básicamente, en una
conjunción de fallas humanas y de diseño
de la planta. Se originó en una serie de pruebas que,
con el fin de mejorar la seguridad, se iniciaron en el reactor.
La idea era verificar que la inercia de una turbina era
suficiente, si se producía una interrupción abrupta
de la alimentación eléctrica, para que los
generadores mantuvieran en funcionamiento al sistema de refrigeración hasta que arrancasen los
generadores diesel de emergencia.

En los reactores "occidentales" esta eventualidad
está prevista en el diseño
del reactor, admitiéndose una demora de hasta 30 segundos
de los diesel que deben cubrir la falla. Por aquí, este
tipo de pruebas
está prohibido o se encuentra estrictamente
reglamentado.

En la unidad 4 de la Central de Chernobyl, se
intentó ese experimento después de haberlo
realizado, con éxito, en la unidad número 3. Para
llevarlo a cabo, era necesario llevar el reactor a un 30 % de su
potencia de
funcionamiento (3200 MW térmicos).

El 25 de abril, a la 01:00 se comenzó a bajar
potencia y a las 13:00 hs el reactor ya estaba funcionando a un
50 % de potencia, cuando se desconectó una de las dos
turbinas. En ese punto, las autoridades del sistema pidieron que
se lo mantuviera por necesidades de la red eléctrica. La
central quedó esperando la autorización para
iniciar la experiencia, cosa que ocurrió a las
23:00.

A las 23:10 se bajó la potencia del reactor. Por
un error de operación (PRIMER ERROR) la potencia se
bajó a un 1 %, provocando la condensación del vapor
presente en el núcleo. Como el agua
absorbe más neutrones que el vapor, esto introdujo
reactividad negativa.

Si la "reactividad" es cero la reacción en el
núcleo se autosostiene y la población neutrónica se mantiene
constante; entonces, se dice que el reactor está
crítico. Si es positiva la población neutrónica crece y, por lo
tanto, la potencia del núcleo aumenta. Si es negativa la
población neutrónica disminuye y el
reactor tiende a apagarse. Adicionalmente – al bajar la potencia
del reactor – la concentración de Xe131 subió,
introduciendo un fuerte aporte negativo adicional de reactividad.
Es un "producto de
fisión" que actúa como gran absorbente de
neutrones. Esta situación produjo preocupación en
los operadores, ya que el reactor se apagaba inexorablemente.
Entonces, decidieron extraer todas las barras de control del
núcleo, algo que no estaba permitido por los manuales de
operación (SEGUNDO ERROR). Fue posible porque el diseño
no contemplaba el enclavamiento del mecanismo.

Con el reactor operando prácticamente sin barras,
se alcanzó un 7 % de potencia, en un estado de alta
inestabilidad. (Las barras de control absorben
los neutrones excedentes, manteniendo al reactor estable o
crítico. Su remoción introduce reactividad
positiva).

El reactor poseía un sistema automático de
control de caudal
por los canales. Al trabajar a tan baja potencia, el sistema
hubiese tendido a la parada. Para evitarlo, los operadores
desconectaron el sistema de parada por caudal e iniciaron el
control manual del mismo
(TERCER ERROR). Nuevamente, la falta de enclavamientos
permitió esta maniobra.

En ese momento, todo el refrigerante estaba condensado
en el núcleo. A las 1:23:04 del 26 de abril de 1986, se
decidió desconectar la turbina de la línea de
vapor, para iniciar la prueba. Para poder hacerlo,
los operadores tuvieron que hacer lo propio con otros sistemas de
emergencia (CUARTO ERROR).

Al desconectar la turbina, las bombas comenzaron
a alimentarse por la tensión provista por el generador
durante su frenado inercial. La tensión fue menor y las
bombas trabajaron
a menor velocidad.
Entonces, se formaron burbujas de vapor en el núcleo,
insertando una altísima reactividad y, por lo tanto, un
brusco incremento de potencia.

A la 1:23:40 el operador quiso introducir las barras de
corte. Pero, ya era tarde! Para ese entonces, el reactor ya
estaba a varias veces su potencia nominal.

La presión en los tubos subió
rápidamente, provocando su ruptura. Estallaron!!!,
levantando el blindaje de la parte superior del
núcleo.

Algunos fragmentos de combustible y grafito en llamas
fueron lanzados hacia afuera, cayendo sobre el techo de turbinas
adyacentes, causando una treintena de incendios.
Para las 5:00, los bomberos habían apagado a la
mayoría de ellos, con un terrible costo en vidas
por la sobreexposición.

Luego de fracasar en su intento de inundar al
núcleo, los soviéticos decidieron cubrirlo con
materiales
absorbentes de neutrones y rayos gamma (plomo, sustancias
boradas, arena, arcilla, dolomita). Del 28 de abril al 2 de mayo,
se dedicaron a hacerlo desde helicópteros. Cavaron un
túnel por debajo de la central, para introducir un piso de
hormigón y evitar la contaminación de las napas de agua
subterránea. Así consiguieron que cesaran las
grandes emisiones de material radiactivo.

El reactor fue finalmente recubierto con un
"sarcófago" de hormigón, que provee un blindaje
suficiente como para trabajar en los alrededores. Para evacuar el
calor
residual, se instalaron ventiladores y filtros.

La consecuencia inmediata del accidentes fue
la muerte de
31 personas, 2 por la explosión y 29 a causa de la
radiación. Todas formaban parte del personal de la
planta.

Muchas hectáreas de campo quedaron inutilizadas
por la deposición de material radiactivo. Teniendo en
cuenta las dosis recibidas por los 135.000 habitantes de los
alrededores, los modelos
matemáticos predicen un incremento de menos del uno por
ciento sobre la tasa normal de cáncer (20 %) en el
área.

¿Durante cuánto tiempo pueden
guardarse con seguridad los residuos nucleares, de Atucha I y
Embalse, en piletas junto a los
reactores?

El almacenamiento de
los elementos combustibles ya gastados bajo el agua, en
piletas junto a los reactores de Atucha I y Embalse, está
previsto por un tiempo
mínimo de 50 años. En Embalse, por una
cuestión de capacidad, también se están
utilizando silos para almacenarlos en seco, luego de haber
decaído su radioactividad durante más de 5
años en las piletas; también en este caso, esos
residuos de la generación nucleoeléctrica
podrán quedar ahí durante 50 años.

Tratamiento que reciben actualmente los
residuos radioactivos.

Los repositorios, o lugares de disposición final
de los residuos, tienen por objetivo el
aislamiento de los residuos de la biosfera y son
sistemas
diseñados utilizando el criterio de barreras
múltiples; es decir, son barreras ingenieriles
(hormigón, matrices
vítreas, contenedores metálicos, etc.) y
geológicas (formaciones rocosas adecuadas), independientes
y redundantes de manera tal que la falla de una de ellas no
comprometa la seguridad del sistema. Uno de los objetivos
fundamentales de los repositorios es evitar el contacto de los
residuos con el
agua.

Nuestro país tiene en operación un
repositorio para residuos de baja actividad y, en estudio, uno
para residuos de media actividad. En la década pasada se
comenzó a estudiar el probable emplazamiento de un
repositorio geológico para residuos de alta actividad.
Después de un relevamiento en todo nuestro territorio, se
decidió que Gastre (en Chubut), por sus características, podría ser uno de
los lugares apropiados, hasta que en agosto de 1993 el proyecto fue
oficialmente descartado por la CNEA.

Los elementos combustibles quemados de una central
nuclear, una vez descargados del reactor, son almacenados en
piletas bajo agua para su
decaimiento radiactivo y enfriamiento, puesto que tienen alta
actividad. Luego de un cierto tiempo, pueden
permanecer en esas piletas, como en Atucha I, o ser almacenados
dentro de contenedores estancos de acero inoxidable
en silos especiales de hormigón, como está
sucediendo en Embalse. En ambos casos, se trata de
almacenamientos transitorios, hasta que nuestro país
decida su destino posterior. Es importante aclarar que las
piletas y los silos mencionados están dentro de cada
central nuclear, en zonas controladas bajo condiciones de total
seguridad. Esta práctica es empleada en todos los
países comprometidos con la actividad nuclear. Los
elementos combustibles "quemados" podrán permanecer
así hasta que la evolución de la tecnología y de los
requerimientos energéticos determine cuál es el
camino posterior más indicado; no debe olvidarse que
representan un valioso recurso potencial por contener plutonio,
que puede ser el combustible para una nueva generación de
reactores.

Los países que utilizan energía nuclear en
beneficio de sus habitantes deben ser responsables de los
subproductos y consecuencias que generan sus instalaciones. Por
lo tanto, deben gestionar apropiadamente sus propios residuos, de
modo tal que no signifiquen un riesgo para
el hombre y su
ambiente tanto
para las generaciones presentes como para las futuras. Hasta el
presente, ningún país ha exportado los residuos
radiactivos generados en sus instalaciones nucleares a otros
países.

Francia e Inglaterra
reprocesan comercialmente elementos combustibles quemados para
países que no cuentan con las instalaciones necesarias;
los residuos generados en este proceso los
retornan, convenientemente acondicionados, al país de
origen para su disposición final.

De acuerdo a algunos cálculos, habría en
la actualidad alrededor de 100.000 toneladas de residuos
radiactivos que podría ser interesante enviar al sol para
librarse de ellos. Es algo así como el peso de un gran
transatlántico. Desde el punto de vista económico,
es inimaginable esa solución con las actuales
tecnologías espaciales. Todavía se habla de cientos
de dólares para cada kilogramo de carga puesto en
órbita.

Además, nadie puede asegurar la confiabilidad
absoluta de los lanzamientos con cargas peligrosas. En estos
días, quedó nuevamente demostrado con el fracaso de
la nave rusa Marte96; se intentó enviarla a ese planeta
mediante un cohete Protón pero terminó en el
Océano Pacífico, desparramando una pequeña
cantidad de plutonio que llevaba para alimentar sus fuentes de
energía.

Por otra parte, por qué enviar los combustibles
nucleares gastados al espacio cuando encierran elementos (por
ejemplo plutonio) que, seguramente, serán imprescindibles
para generar energía en el futuro??

Hay tiempo para eso; podemos esperar cientos de
años, hasta estar seguros de que ya
no los necesitaremos. Dentro de varios siglos, seguramente
será casi trivial enviar grandes cargas al sol y
estarán disponibles otras formas de energía,
quizás la fusión,
para cubrir las necesidades.

Mientras tanto, no tiremos elementos que pueden resultar
valiosos. Guardémoslos con infinitos cuidados, como se
está haciendo, desarrollemos tecnologías para
garantizar ese adecuado manejo.

El problema es garantizar que ciertos materiales
críticos no lleguen a estar en poder de
gobernantes fuera de control o de organizaciones
terroristas, que puedan utilizarlos para fabricar bombas
nucleares

El almacenamiento en
seco de los elementos combustibles gastados (denominados
comúnmente quemados por asimilación a los
combustibles fósiles después de su combustión) es una de las dos alternativas
existentes para almacenarlos. La otra es la vía
húmeda, que consiste en piletas con agua en
circulación en las que se los sumergen, colocados en
bastidores (perchas) o dentro de recipientes.

En seco, los elementos combustibles gastados son
almacenados sin necesidad de agua en
circulación, para su refrigeración. En este caso, el medio es un
gas inerte o
aire, y la
transferencia de calor ocurre
por convección natural. Se trata de un medio pasivo de
refrigeración, que no necesita
prácticamente ningún mantenimiento.

En Argentina – al igual que en otros países como
Canadá, EEUU y Alemania – se
construyeron instalaciones destinadas a este fin para cubrir
necesidades propias de la Central Nuclear de Embalse.

Elementos combustibles quemados hace tiempo, con
más de 6 años de residencia en piletas junto al
reactor, son depositados en cofres estancos y estos -a su vez-
almacenados en cámaras (silos), de hormigón armado
reforzado, todo dentro de los límites de la central
nuclear.

Las paredes de los silos, de 85 cm de espesor, absorben
la radiación y el calor que
emiten los elementos combustibles quemados en su decaimiento.

EFECTO DE LAS
RADIACIONES.

Está demostrado que el hombre
puede soportar 250 mSv (miliSievert, unidad usada para medir la
radiactividad) producidos por las radiaciones sin percibir
ningún efecto detectable, e incluso este valor puede
alcanzar los 1.500 mSv, recuperándose en algunas semanas.
Además no hay que olvidar que el hombre ha
vivido normalmente en un ambiente
radiactivo (2,4 mSv/año).

A pesar de todo lo mencionado, y como un desafío
más, se tiende a que las centrales nucleares en
operación normal aporten un porcentaje mínimo de la
radiactividad natural (0,05 mSv); con lo cual sus efectos
serán inferiores a los de la propia naturaleza.

CONTROL DE LAS
RADIACIONES

En operación normal, los productos
radiactivos están confinados dentro de la pastilla de
uranio. Para evitar su escape, se fabrica el combustible con la
máxima calidad y se
diseña la central de forma tal que el combustible no sufra
daño durante la fabricación. Márgenes de
seguridad adecuadas en el diseño
del núcleo, y un sistema de protección
automático, impiden las maniobras erróneas que
puedan dañar al combustible.

Sin embargo, a pesar de las precauciones anteriores, se
presupone la hipótesis de que haya fugas en el
combustible, que pudieran contaminar el agua de refrigeración que circula por la vasija;
también se postula la hipótesis de fugas en la vasija y sus
tuberías asociadas. Por esta razón, se instala un
sistema para el tratamiento de las fugas de los equipos de la
central, y se impide que estos efluentes traspasen de forma
incontrolada la contención.

Para asegurar que el público no sufra
ningún daño los operadores de las centrales
están obligados a medir la radiactividad del ambiente, y
comprobar, mediante controles en el agua, aire, suelo y alimentos, que
las personas que viven en los alrededores, puedan respirar, beber
y comer los alimentos de la
zona sin peligro alguno. Estos controles también son
realizados en forma independiente por el Ente Regulador.

¿Puede explotar espontáneamente
un repositorio?

Un repositorio nuclear no puede explotar, a no ser que
le pongan una bomba a propósito. No es posible una
reacción de fisión en cadena, como dentro de los
reactores, porque su coeficiente de reactividad es negativo.
Incluso, si se apilaran compactados todos los elementos
combustibles gastados también sería negativo; por
eso son residuos: si todavía tuvieran reactividad
serían combustibles. Por otra parte, no puede darse una
explosión química, como las de
la pólvora, porque no son químicamente inestables,
ni siquiera a altas temperaturas.

¿Es posible apresurar la
degradación de los materiales
radiactivos y así disminuir su
peligrosidad?

Sí, es posible. Ese proceso se
llama "quemado de actínidos". Se logra irradiando esos
materiales
peligrosos con protones o neutrones. Los núcleos
radiactivos absorben las partículas y transmutan a
isótopos de decaimiento más rápido,
convirtiendo "residuos de alta" -miles de años- en
"residuo de media" -cientos de años. Pero, la
limitación es económica: con la tecnología actual, es
muy caro porque consume mucha energía. Hay líneas
de investigación en marcha para mejorar el
proceso; por
ejemplo, se trabaja con ciertas energías particulares
-resonancias- donde se incrementa notablemente la probabilidad de
que las partículas sean absorbidas.

Ilustración 3
Vista del Reactor de la CNEA RA3

¿Cómo serán las centrales
de una NUEVA GENERACION, anunciadas para comienzos del
próximo siglo?

Se estima el costo de
desactivación de una central nuclear en 200 a 300 millones
de dólares si se respetan todas las normas de
seguridad contempladas hoy por hoy. Esto equivale a una
milésima de dólar por KWH generado durante la vida
útil del equipo.

Con las nuevas centrales (AP 600 de la Westinghouse, GE
80 de la General Electric, EPR de EDF, Francia y KWU
de la Siemens Alemana) se busca: abaratamiento de costos, simpleza
de diseño, acortamiento de tiempos de construcción y la aplicación de una
filosofía de seguridad denominada inherentemente segura;
disminuirán el riesgo de
accidentes, en
especial los asociados a errores humanos, como los que provocaron
los trágicos acontecimientos de Chernobyl en 1986.
Particularmente en la Argentina, la generación
nucleoeléctrica deberá competir con el gas, por ahora la
fuente más barata para generar electricidad,
pero las reservas de este combustible fósil no son
infinitas.

La Energía
Nuclear Utilizada en la Medicina :

La "Medicina
Nuclear"

Los isótopos radiactivos, en especial algunos
obtenidos artificialmente mediante reacciones nucleares,
representan un arma poderosísima para el médico e
investigador en la actualidad.

Son vitales para el diagnóstico precoz de las enfermedades y en algunos
casos también con fines terapéuticos.

A través de la medicina nuclear
es posible analizar cualquier órgano, habiendo comenzado
las investigaciones
varias décadas atrás en trastornos de la tiroides y
en sangre. Pero con
los progresos de los equipos de detección perfeccionados
por la ingeniería electrónica y los avances en materia de
radiofarmacia y radioquímica, gradualmente se fue
ampliando el espectro a prácticamente todas las
especialidades clínicas y quirúrgicas.

Junto a la técnica radiológica y al
ultrasonido, esta especialidad es uno de los pilares en el
diagnóstico por imágenes.
Pero la diferencia sustancial entre la radiología y la
medicina nuclear es que mientras en la primera la fuente de rayos
se encuentra en un aparato fuera del organismo, en la segunda el
paciente es quien recibe el material radiactivo y será
él mismo el encargado de emitir la radiación que
luego será captada por el detector .

La medicina nuclear consiguió en los
últimos diez años tal desarrollo que
actualmente es capaz de brindar información diagnóstica de utilidad, sobre
todo en relación con el funcionamiento de los
órganos, al resto de las especialidades médicas.
Gracias a ella se puede desde analizar la función cerebral
de un paciente hasta estudiar el tránsito
esofágico, la evacuación gástrica o la
capacidad de filtrado del riñón.

Si se administran determinadas dosis de yodo radiactivo
a una persona, es
posible determinar y localizar ciertos trastornos de la
glándula tiroides. En el tratamiento de ciertos tipos de
cáncer, los isótopos radiactivos son de gran
utilidad. Se
ha observado que algunos tejidos
cancerosos absorben ciertos materiales
radiactivos con más facilidad que los tejidos normales
que lo rodean. De esta manera no sólo se comprueba si un
tumor es maligno, sino además es posible combatirlo. El
yodo radiactivo se utiliza con éxito en la
localización de tumores cerebrales.

El fósforo radiactivo se usa en el tratamiento de
la leucemia. Ciertos isótopos radiactivos del sodio son
muy útiles en el estudio de la circulación de la
sangre. El oro
radiactivo se utiliza en el tratamiento de ciertos tejidos
cancerosos. El cobalto-60 y el cesio-137 se usan para destruir
tejidos
enfermos, a través de la teleterapia y la
braquiterapia.

Todos los isótopos radiactivos anteriormente
nombrados no existen en la naturaleza y se
fabrican normalmente, en los reactores nucleares de investigación.

MEDICINA NUCLEAR EN CARDIOLOGIA Y
ONCOLOGIA

En cardiología el aporte de la energía
nuclear ha permitido obtener información sobre el estado de
la circulación coronaria (por ejemplo establecer si un
paciente padeció de un infarto o tuvo isquemia) y en
oncología permite detectar antes que con cualquier otro
método
convencional la presencia del cáncer.

En este campo se está desarrollando una
técnica que es la esperanza más grande en la lucha
contra el cáncer.

La misma se inició en las investigaciones
del científico argentino César Milstein a quien le
valieron el Premio Nobel.

Se trata de los cuerpos monoclonales que se basan en el
principio de reacción entre antígenos y
anticuerpos.

El tumor produce sustancias que a la vez que le son
propias resultan ajenas para el resto del organismo. Esas
sustancias son los antígenos que generan la
formación de anticuerpos. La técnica consiste en
agregarles a estos últimos una carga radiactiva e
inyectarlos en el tejido tumoral. El efecto que producen es la
destrucción completa de las células
malignas sin dañar el resto del tejido, como sucede cuando
se aplica la cobaltoterapia o la quimioterapia.

En cuanto a la utilización de
radioisótopos se está investigando la posibilidad
de aplicarlos en el tratamiento de las metástasis que
algunos tumores malignos producen en hueso, aunque su empleo
sólo contribuya a mitigar el dolor al paciente.

También con radioisótopos se hacen
estudios in vitro sacando una muestra de
sangre y de
orina al paciente por medio de la técnica del
radioinmunoanálisis que permite el dosaje muy exacto y
aún de cantidades muy pequeñas de sustancias
naturales del organismo, como las hormonas, que
resultarían de otro modo indetectables. Esta
práctica se emplea, por ejemplo, para medir la
concentración en sangre de una
droga
anticonvulsionante con la que se trataba un paciente
epiléptico y así ajustar la dosis exacta que
precisa.

La Dra. Elsa Cristina Raslawski, directora del Servicio de
Radioterapia del Hospital de Pediatría Dr. Juan P.
Garrahan nos da su opinión con respecto al
tema :

"La aplicación de terapias basadas en la
energía atómica requiere de personal y
equipos altamente especializados."

¿Cuáles son las aplicaciones de
la energía
nuclear en su especialidad?

Se utiliza en servicios de
radiodiagnóstico, radioterapia y medicina nuclear para
diagnóstico y tratamiento de las enfermedades.

¿Con qué equipo
trabajan?

En radiodiagnóstico con un tomógrafo
computado y en radioterapia con equipos convencionales de rayos
para tratamientos superficiales de piel. Tenemos
también bomba de cobalto que es un isótopo que se
usa para el tratamiento de lesiones malignas profundas y
acelerador lineal de electrones, para el mismo
fin.

¿Cuáles son las
ventajas?

Las radiaciones se utilizan tanto para tratamiento como
para diagnóstico y tienen la ventaja de que
permiten analizar no sólo las formas de los órganos
sino también su función.

¿Existen riesgos?
¿Cuáles son?

Las que se utilizan son radiaciones ionizantes, que
aún en poca cantidad si el tratamiento es prolongado son
nocivas para todos. Pueden producir la aparición de
tumores, en el caso de que esto suceda afecta solamente el lugar
donde se recibió la radiación (si se aplicó
en la mano el tumor puede aparecer allí). Se debe tener
mucha precaución, también con las mujeres
embarazadas, porque la aplicación de estas radiaciones en
determinadas etapas del embarazo puede
afectar al feto produciendo malformaciones.

¿Son peligrosas, entonces, las
aplicaciones?

Son peligrosas y para evitar todos esos riesgos
sólo deben ser aplicadas por personal
altamente capacitado.

Los Ecologistas y La Energía
Nuclear

Greenpeace dice: "Un 5% de la energía mundial es
nuclear", pero se olvida que representa casi el 20% de la
energía "eléctrica" mundial. Los reactores son para
producir electricidad, no
para cocinar o calefaccionarse directamente; tampoco son para
mover los autos. 500
millones de habitantes utilizan electricidad
nuclear.

En la Argentina hay repositorios para todos los residuos
de este tipo (nucleares) y todos los estándares
internacionales son cumplidos. Los ecologistas suelen confundir
los diferentes tipos de residuos radioactivos y trasladan esa
duda a la gente, aprovechando los miedos que despiertan un tipo
de residuos específico: los de alta actividad.

En el año 1995, un comité especial de las
Naciones Unidas
evaluó las tecnologías de repositorios para este
tipo de residuos y consideró aceptables algunas soluciones que
los "antinucleares" rechazan. Evaluó también una
solución que proponen los ecologistas de Greenpeace y la
encontró peor que la propuesta por los
científicos.

La industria
nuclear sabe perfectamente qué hacer con las centrales
cuando se deban cerrar. Hay mucha experiencia científica y
hasta hay empresas que se
hacen cargo del trabajo, dejan al reactor en las condiciones que
se le solicite, devuelven los residuos radiactivos empaquetados –
cada uno según su tipo – y recuperan el sitio para
cualquier uso posterior, ya que no queda contaminado.

Tomemos el problemático tema de Chernobyl. Nadie
puede defender las centrales de ese tipo, ya que sería
como defender represas hidroeléctricas hechas de madera, frente
a las represas de hormigón; pero, cuidado, no confundamos
los riesgos de unas y
otras.

La mortalidad debida a Chernobyl se puede estimar, en
base a los riesgos conocidos
de la radiación. De acuerdo a todo lo visto, el
número sería 100 veces menor que las cifras citadas
por los ecologistas. Es tan grosero el error que no guarda
relación con nada razonable. Por ejemplo, la
radiación que recibió la gente por el accidente se
puede comparar con la radiación a la que nos somete el
medio ambiente
en forma natural, porque la radiación "artificial" no es
distinta – ni en tipo ni en calidad – a la
radiación natural.

La radiación que recibieron los pobladores de las
regiones más contaminadas (270.000 personas) fue
equivalente a 30 años de radiación natural, en los
lugares menos contaminados (6.800.000) fue equivalente a 6
años y para los evacuados (135.000) fue equivalente a 5
años.

¿Cómo se pueden morir casi un
millón de personas irradiadas, de un total de 7 millones,
como dice Greenpeace, si en total recibieron una dosis
equivalente a la radiación natural de 7 años? Si
así fuera la mitad de la población estaría muerta a los 35
años por culpa de la radiación natural.

Ciertamente, no son aceptables las centrales nucleares
que fallen como las de Chernobyl, ya que 5000 o 10000 muertos son
inaceptables para una sociedad
civilizada, aunque esas cifras sean 100 veces menores de lo que
muchos piensan; pero, cuidado con mentir para atacar estas
centrales, ya que el fin no justifica los medios.

Es falso que puedan ocurrir accidentes
como el de Chernobyl en viejas centrales
occidentales. El riesgo de
accidente depende del tipo de diseño y ninguna central
occidental es equivalente a las de Chernobyl. No hay estudios
comparativos de riesgos,
según los diseños, que fundamenten lo que dice
Greenpeace.

Un reactor occidental no puede físicamente
explotar como el de Chernobyl, ya que la energía que tiene
almacenada no le permite aumentar la potencia como hacen esas
centrales rusas. Las centrales de Chernobyl no tienen esfera
metálica de contención o algo equivalente. Los
operadores occidentales no pueden anular los sistemas de
seguridad, como hicieron en Chernobyl en aquella trágica
oportunidad, ya que no tienen comandos a tal
efecto en la consola ni en ninguna otra parte de la central. Y
estas no son las únicas diferencias.

Pasemos ahora a otro tema clave: el efecto
invernadero. El calentamiento del planeta se debe en un
50 % a la generación de electricidad con
recursos
fósiles. Para reemplazar a las centrales fósiles,
se deberían colocar 2000 reactores nucleares (los
reactores de la generación del 90 son del doble de
potencia de la media actual) que en 30 años
implicarían 70 reactores al año.

Hoy en día una central se construye en 4
años y medio. Para enfrentar al efecto
invernadero mediante las centrales nucleares, habría
que tener en construcción 300 centrales si las
necesidades se mantienen en los actuales valores. Hoy
en día hay 70 centrales en construcción; por lo
tanto, habría que multiplicar sólo por 5 el ritmo
actual.

No es casual que los expertos en energía
consideren que la energía nuclear ha demostrado madurez
como para reemplazar a las energías fósiles, cuando
se busque este objetivo. Hoy
en día se considera demostrado que un mayor uso de
energía nuclear disminuye las emisiones de dióxido
de carbono en
forma real.

Para Greenpeace decir que la energía nuclear ha
demostrado su competitividad, para reducir el calentamiento de
la Tierra, es
parte de una conspiración científica internacional.
Recuerda a los que dicen que el mundo fue creado en 7 días
y sostienen que los arqueólogos, para fraguar la actual
interpretación de la evolución del planeta, entierran huesos para luego
ellos mismos encontrarlos.

Conclusión :

En este siglo el hombre ha
descubierto una nueva fuente de energía: la
nuclear.

Todos los países se han esforzado en
contribuir a su aplicación pacífica y, como
consecuencia de este trabajo conjunto, se han desarrollado las
centrales nucleares para la producción de energía
eléctrica.

Gracias a este esfuerzo de colaboración
que se inició en los años cincuenta, la humanidad
se ha encontrado con que dispone ahora de una nueva fuente de
energía prácticamente ilimitada que le permite
hacer frente a los problemas que
están planteando los combustibles convencionales,
reduciendo su utilización a los fines para los que
resultan insustituibles y evitando su consumo en la
producción de energía
eléctrica.

Durante este tiempo, se ha podido demostrar que
las centrales nucleares producen energía eléctrica
de una forma fiable, segura y
económica.

Las investigaciones
para lograr la energía de fusión se
vienen realizando en los países más avanzados del
mundo, pero aún no se la puede considerar una
solución inmediata para el problema
energético.

Con lo expuesto anteriormente, podemos decir
que la producción de energía atómica
ha "madurado" técnica, científicamente y en lo que
se refiere a la seguridad para los operarios de estas centrales,
para el resto de las personas y para el medio
ambiente, lo suficiente como para que sea posible usarla en
reemplazo de las energías generadas por la quema de
combustibles fósiles. Esto seria una gran ayuda para
nuestro planeta.

También creemos que hemos despejado la
mayoría de las dudas con respecto a los "temibles"
residuos producidos por las centrales nucleares, aunque no dejan
de ser un problema hasta que estemos técnicamente
avanzados como para poder
reaprovecharlos o librarnos definitivamente de ellos.

Bibliografía :

El material utilizado en la realización
del trabajo fue extraído 100% de Internet, de fuentes
confiables : La página de la Comisión Nacional
de Energía Atómica, (www.cnea.edu.ar) ; La
pagina de Nucleoélectrica Argentina S.A
(www.datanet.com.ar/atucha) ; El Instituto Balseiro
(www.cab.cnea.edu.ar), entre otras.