Universidad Nacional Mayor de San Marcos Escuela de Estudios Generales Título:
Energía Nuclear: Caso Chernóbil Autor: Candela Molina, Geremy Profesor: Mg. Jose O. Calvay Castillo Lima-Perú 2020
Dedicatoria: A mi familia que me apoyo en todo momento para poder elaborar el presente trabajo.
Agradecimiento: A nuestra profesora por orientarnos y enseĂąarnos las bases del curso para poder realizar el siguiente trabajo.
Índice 1. Resumen 2. Introducción 3. Capítulo I: 3.1. Definición 3.2. Historia 3.3. Elementos utilizados 4. Capitulo II 4.1. Daños Ambientales 4.2. Tratamiento de Residuos 4.2.1. Almacenamiento Previo 4.2.2. Tratamiento 4.2.3. Solidificación o inmovilización 4.2.4. Almacenamiento temporal del residuo acondicionado 4.2.5. Evacuación o almacenamiento definitivo 5. Capitulo III Desastre de Chernóbil 5.1. Funcionamiento de las Plantas de Chernóbil 5.2. Causas 6. Conclusión
Introducción
La Energía Nuclear fue utilizada para muchos fines de los cuales se destacan la obtención de energía eléctrica, en la medicina y en la agricultura. Pero también es riesgoso su funcionamiento, teniendo muchas catástrofes ambientales de las cuales destaca el de Chernóbil del cual hablaremos próximamente. En la siguiente exposición presentare las ventajas, desventajas, daños ambientales causados, tratamiento de residuos nucleares, el accidente ocurrido en Chernóbil y el funcionamiento de las plantas.
Capítulo I Definición La Energía Nuclear se puede definir como la energía liberada a partir de reacciones nucleares. Además, este tipo de energía que es emitida por átomos de ciertos elementos puede ser de utilidad para investigaciones humanas y muy beneficioso para el uso científico e industrial.
Historia Las primeras investigaciones comenzaron desde 1896 con Henri Becquerel y Marie Cure llegando a concluir que no solo existían los rayos x, sino también, otros con diferentes características distintas llamándolos rayos alfa, beta y gamma. En 1930 Enrico Fermi y sus compañeros realizan un experimento al bombardear de neutrones a más de 60 elementos y de entre ellos al uranio, obteniendo la primera fisión como resultado. Y tiempo después Joliot Curie descubre los electrones que por defecto salían al terminar la fisión eran de bario. Finalmente, en 1932 Mark Oliphant, realizo una teoría con respecto a la fusión de núcleos ligeros de hidrogeno que poco después Hans Bethe que describió el funcionamiento del centro de las estrellas que estaba basada en la teoría de Mark
Elementos utilizados De entre todos la más conocida es la fisión de uranio-235, siendo esta utilizada por los reactores nucleares, pero también puede ser utilizado el Torio-232, el Plutonio-239, Estroncio-90, Polonio-210 para así obtener como producto electricidad, y sus estudios,
además es producido boro como reactivo no deseado. Por otro lado la fusión que da como resultado al deuterio-tritio (H2-H3).
Capitulo II Daños Ambientales Los daños ambientales producidos por la energía nuclear tienden a ser alta y duradera si la comparamos con otros tipos de energías, la energía nuclear tiende a causar daños a seres vivos a nivel genético, ocasionando mutaciones en las generaciones siguientes a las que recibieron este tipo de energía directamente. Además de que reduce el tiempo de vida para el individuo sometido a este, y haciéndolo más propenso a contraer enfermedades degenerativas, crónicas y cáncer a diferentes partes del cuerpo. De entre los más de 60 elementos que se encuentran en los reactores que trabajan con energía nuclear, 4 elementos son los que más daños hacen al ser humano, siendo estos el estroncio-90, el cesio, yodo. Por otro lado, si tomamos en cuenta los daños producidos al suelo, aire y agua producida por esta energía, podemos destacar las contaminaciones por residuos que las plantas de esta energía emiten y que son altamente radioactivas, por lo tanto, para que la radiación de estas disminuya o se extinga deberán pasar cientos o hasta miles de años, y aun asi se creen contenedores para estos, el tiempo de vida de los mismos contenedores es mucho menor a la de la radiación que se tiene en los residuos. Poniendo en peligro a especies que habitan lugares cercanos y haciendo que las plantas se contaminen y muten hasta esparcir la radiación y finalmente llegar a las aguas que sirven como ecosistema de muchos animales marinos dañándolos.
Tratamiento de Residuos Para poder explicar mejor el tratamiento de los residuos radioactivos que genera la energía nuclear los separaremos en: Residuos radioactivos menores a N (siendo N una medida para clasificar la concentración de radioactividad en los residuos) ya que estos residuos tienen una concentración minima y/o tolerante de radiación se les considera como residuos comunes y se los desecha comúnmente. Residuos Radioactivos mayores N (siendo N una medida para clasificar la concentración de radioactividad en los residuos), estos residuos tienen una medida alta de radiación y se le considera residuo radioactivo, el cual será evacuado y pasara por diversos tratamientos hasta ser almacenado en un lugar específico. Presentaremos el tratamiento rápidamente:
Almacenamiento previo Es esta fase, se deja a los residuos por un tiempo para así realizar un filtro entre los residuos de vida corta y los de vida larga, en el lapso de este tiempo los residuos que dejen de emitir radiación o que bajen su emisión considerablemente se le llevara a otro lugar y serán desechados como residuos comunes y dejaran de considerarse radioactivos. Los de larga verán disminuida su temperatura y será mas fácil su tratamiento en las siguientes fases.
Tratamiento Este tratamiento busca principalmente la disminución del volumen de los residuos, por medio de operaciones que alteren sus características físicas.
Solidificación o inmovilización Esta fase trata de que los residuos tengan una matriz para la fácil transportación y manejo adecuado en las fases posteriores a esta, siendo el cemento y polímeros las matrices para los residuos de baja y media actividad, y el vidrio o materiales metálicos para los de alta actividad. A continuación, se llevan los residuos a contenedores con forma de bidones metales y con capacidad de 220L o 400 L.
Almacenamiento temporal Los contenedores son llevados a instalaciones específicas y dejados por un tiempo para la comprobación de fugas o de fallos de envasado, haciendo que su emisión radioactiva disminuya aún más, ayudando a la fácil transportación a la fase final.
Evacuación o almacenamiento definitivo Los residuos son llevados a un almacén final, del cual se tiene en cuenta la seguridad y no habría necesidad de la vigilancia a largo plazo, ni de la recuperación de estos, siendo su destino final.
Capitulo III Desastre de Chernóbil
Funcionamiento de las Plantas de Chernóbil Este accidente que ocurrió el 26 de abril del año 1986 en Chernóbil, Ucrania, que en ese entonces la central nuclear tenía 4 reactores de tipo RBMK-1000, que fueron construidos los primeros 2 reactores en 1970 y1977 respectivamente y los últimos 2 en 1983 según Radicella: Los Reactores RBMK-1000 fueron diseñados por la misma Unión Soviética eran reactores de tipo tubo de presión, moderado con grafito, refrigerado por agua común y usaba uranio enriquecido al 2% . Este tipo de reactores el agua hirviente alimentaba a las turbinas, sin llegar a pasar por un intercambiador de calor. El edificio del reactor no configura una barrera de contención. (2007).
Siendo el reactor un modelo poco recomendado y de alto riesgo, paso era casi inevitable lo que sucedería unos años más tarde.
Causas y medidas para la mitigación del accidente El accidente ocurrió a la 1:23 am del 26 de abril de 1986, y se produjo debido a que el reactor número 4 se iba a someter a un test de mantenimiento que básicamente haría que este baje su potencia, los ingenieros en ese momento desconocían que el reactor era inestable a baja potencia. El ingeniero en jefe era Anatoli Diátlov ordeno hacer el mantenimiento con una potencia de 200 MW el cual de por si estaba yendo contra la normativa nuclear establecida que decía que los test de mantenimiento no se tenían que llevar a cabo sin antes el reactor haber alcanzado una potencia de 700 a 1000 MW. El ingeniero Diáltov al darse cuenta que la potencia está incrementando rápidamente, baja las barras de boro que supuestamente tenía la función de estabilizar el núcleo, pero no se dieron cuenta que las barras de boro tenían grafito como cubierta, la cual acelera aún más su potencia creando por así decirlo una bomba a presión. Seguidamente el núcleo al ir con demasiada presión era inevitable lo que sucedería, el 4 reactor RBMK en la madrugada del 26 de abril de 1986 explota, exponiendo altas dosis de radiación a todo ser vivo cercano y con el tiempo también a muchas otras ciudades y países. El desastre fue muy grande, sin embargo, no se evacuaron a las personas del pueblo cercano Pripyat hasta después de 30 horas, en la que los bomberos entraron sin información alguna de lo que estaba ocurriendo realmente, muriendo muchos de ellos debido a la alta dosis de radiación. La medida que tomaron después involucro a 500.000 personas que se llamaron “liquidadores” debido a que estos se encargaban de matar a perros y animales que se encontraban cercanos al incidente, además de llevar a cabo un plan de limpieza y recuperación del área afectada, removiendo la capa superior del suelo, aislamiento y entierro de maquinarias contaminadas. Tiempo después se tomó la medida de construir un sarcófago hecho de plomo que cubriría toda la central nuclear para evitar que se siga expulsando radiación de esta.
Conclusiones La energía nuclear tiene muchos usos tanto para la investigación científica, como para la vida cotidiana al ofrecer energía eléctrica, etc. Pero al ser muy peligrosa y expulsar muchos residuos radioactivos, sería mejor tratar de darle un uso sin excesos llegando a favorecernos solo hasta cierto punto, pero en lo posible evitando llegar a usarlo completamente y constantemente, además de darle un riguroso mantenimiento y límites de seguridad para evitar que vuelva a suceder un desastre como el de Chernóbil.
Bibliografía Tirado S. A. (2019). “Residuos radiactivos de alta actividad. Opciones de tratamiento en ciclo cerrado avanzado”, Deposito de investigación Universidad de Sevilla. Recuperado de: https://idus.us.es/handle/11441/86178?
Javier I. F. (2017). “Mijail Gorbachov: De la tragedia de Chernóbil a la Carta a la Tierra”, Realidad: Revista de Ciencias Sociales y Humanidades. Recuperado de: https://www.camjol.info/index.php/REALIDAD/article/view/3867
Walter C. P. (2011). “La Energia Nuclear”, terra.org. Recuperado de: http://www.terra.org/data/nuclearpatterson.pdf