Grandes Desastres Nucleares: Lecciones de Chernóbil, Fukushima y Three Mile Island

Accidente de Chernóbil: Un Desastre por Fallo Humano y Diseño

El accidente de Chernóbil, ocurrido en 1986, se caracterizó por el uso de uranio como combustible y grafito como moderador, a diferencia de otros reactores que emplean agua como moderador y refrigerante. Este diseño particular, conocido como RBMK, presentaba un coeficiente de vacío positivo. Esto significa que, al perder el agua refrigerante, el moderador (grafito) seguía presente, lo que aumentaba la reactividad y la producción de neutrones, en lugar de disminuirla.

Las causas principales del desastre fueron una serie de fallos humanos y la inobservancia de los protocolos de seguridad por parte de los operadores. El personal intentaba realizar una prueba para determinar si la energía que generaba la inercia de la turbina, tras un corte de suministro eléctrico, sería suficiente para refrigerar el reactor. Para llevar a cabo esta prueba, desconectaron múltiples dispositivos de seguridad y alteraron el funcionamiento del reactor.

Un factor crítico fue la presencia de xenón-135 (Xe-135), conocido como "veneno nuclear", un potente absorbente de neutrones. El Xe-135 se acumula al apagar el reactor, ya que su consumo cesa mientras su producción continúa. Si no se refrigera adecuadamente, es necesario esperar entre 1 y 2 días para que este isótopo decaiga. En Chernóbil, los operadores no esperaron el tiempo necesario y, en un intento desesperado por aumentar la potencia, sacaron las varillas de control al máximo, llevando el reactor a una situación operativa no permitida.

Esta acción desencadenó una reacción en cadena incontrolable. El número de fisiones aumentó exponencialmente, superando la capacidad de control. La temperatura se disparó, provocando la explosión del circuito de refrigeración y, posteriormente, la voladura del techo del reactor, liberando una gran cantidad de material radiactivo a la atmósfera.

Accidente de Fukushima: Impacto de un Desastre Natural

El accidente nuclear de Fukushima, ocurrido en la Central Nuclear Fukushima I el 11 de marzo de 2011, comprendió una serie de incidentes graves desencadenados por los desperfectos ocasionados por el Terremoto y Tsunami de Japón de 2011. Estos incidentes incluyeron explosiones en los edificios que albergan los reactores nucleares, fallos críticos en los sistemas de refrigeración y la consecuente liberación de radiación al exterior.

Los primeros fallos técnicos se registraron el mismo día en que se produjo el sismo, con la parada de los sistemas de refrigeración de dos reactores y de cuatro generadores de emergencia. Como resultado de estos incidentes, surgieron evidencias de una fusión parcial del núcleo en los reactores 1, 2 y 3. Además, se produjeron explosiones de hidrógeno que destruyeron el revestimiento superior de los edificios que albergaban los reactores 1, 3 y 4, y una explosión que dañó el tanque de contención en el interior del reactor 2. También se sucedieron múltiples incendios en el reactor 4.

Adicionalmente, las barras de combustible nuclear gastado, almacenadas en las piscinas de combustible gastado de las unidades 1 a 4, comenzaron a sobrecalentarse cuando los niveles de dichas piscinas bajaron. Cabe destacar que el reactor 3 empleaba un combustible especialmente peligroso denominado "MOX", formado por una mezcla de uranio y plutonio.

Accidente de Three Mile Island: Contención y Lecciones Aprendidas

El accidente de Three Mile Island, ocurrido en 1979 en Pensilvania, Estados Unidos, resultó en la fusión parcial del núcleo de uno de sus reactores. La secuencia de eventos fue la siguiente:

• Se produjo un pequeño LOCA (Loss-of-Coolant Accident), o pérdida de refrigerante, ocasionado por un fallo en el circuito secundario, que no suministró calor a la turbina.
• En el circuito primario, la presión aumentó, lo que provocó la apertura de la válvula del presurizador. Sin embargo, esta válvula no se cerró automáticamente al bajar la presión. Esto originó una pérdida continua de presión en el circuito primario.
• Ante la caída de presión, el circuito de alta presión entró en funcionamiento, inyectando agua al reactor.
• Al cabo de un tiempo, el controlador de la central observó que el indicador de presión marcaba correctamente, lo que le llevó a detener la inyección de agua. Lamentablemente, la aguja del nivel de agua estaba atascada, lo que ocultó la verdadera situación.
• Como consecuencia, el núcleo del reactor se quedó sin líquido refrigerante, lo que provocó su fusión parcial.

Afortunadamente, este incidente no resultó en una liberación significativa de radiactividad al exterior, limitándose principalmente a pérdidas económicas serias. A pesar de la contención de la radiación, los niveles dentro del reactor permanecieron tan altos que, incluso muchos años después, el acceso al mismo era imposible.