Una mujer japonesa se somete a una prueba de detección de posible radiación nuclear el 5 de abril 2011, en Koriyama, Prefectura de Fukushima, Japón. La limpieza de Fukushima Daiichi representa una empresa enorme. Vea más imágenes de desastres por fusión nuclear. Athit Perawongmetha / Getty Images Ya recuperándose de la devastación de un terremoto y un tsunami en marzo de 2011, Japón enfrentó otro obstáculo abrumador en su camino hacia la recuperación:la limpieza de la planta de energía nuclear dañada de Fukushima Daiichi. Después del terremoto y el posterior tsunami que dañaron los sistemas de refrigeración de la instalación, Los operadores de la planta trabajaron incansablemente para limitar la fusión en Fukushima Daiichi y restringir la liberación de material radiactivo en el medio ambiente circundante.
La limpieza de material radiactivo bajo cualquier circunstancia puede ser una tarea complicada, empresa costosa, y Fukushima Daiichi no será una excepción. Hidehiko Nishiyama, un portavoz de la agencia de seguridad nuclear de Japón, ya ha anunciado que pasarán meses antes de que la agencia tenga la situación en la planta completamente bajo control, y algunos expertos estiman que el esfuerzo de limpieza podría durar años o incluso décadas. Y lo que es más, el costo de la limpieza podría dispararse fácilmente más allá del costo de construir la planta de energía en primer lugar [fuente:Klotz].
Para comprender por qué la limpieza radiactiva es tan tediosa y costosa, ayuda a saber por qué el material radiactivo es tan peligroso en primer lugar. Material radioactivo, a diferencia de la mayoría de la materia, es inherentemente inestable. Tiempo extraordinario, los núcleos de átomos radiactivos emiten lo que se conoce como radiación ionizante , que puede presentarse en tres formas principales: partículas alfa , partículas beta y rayos gamma . Bajo ciertas circunstancias, cualquiera de los tres puede dañar a los humanos, robando electrones de los átomos y destruyendo enlaces químicos. A diferencia de las partículas alfa y beta, sin embargo, Los rayos gamma pueden atravesar el cuerpo directamente. causando estragos en el proceso. En efecto, Los intentos fallidos del cuerpo para reparar ese daño pueden conducir a células cancerosas.
Uranio y su subproducto, plutonio, Ambos producen rayos gamma a niveles extremadamente peligrosos para los humanos; incluso una breve exposición a una pequeña cantidad de plutonio puede resultar fatal. por ejemplo, pero la energía nuclear sería imposible sin ellos. Gracias a rigurosos estándares y mecanismos de seguridad, sin embargo, los trabajadores de las plantas de energía nuclear (y en todos los demás lugares donde se manipula material radiactivo) rara vez entran en contacto con niveles dañinos de radiación.
Todavía, estas instalaciones no pueden funcionar para siempre, y ahí es cuando es necesaria la limpieza radiactiva. De hecho, se requiere en una variedad de situaciones, no solo derrumbes. ¿Desmantelar un arma nuclear? ¿Eliminación de desechos médicos radiactivos? Vas a tener que pasar por la dura prueba que es la limpieza radiactiva. Antes de que pueda comenzar el proceso, las cuadrillas necesitan el equipo para hacer el trabajo. Descubriremos a qué herramientas de confianza recurren los técnicos a continuación.
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Los contadores Geiger resultan indispensables cuando se trabaja con contaminación nuclear. Don Farrall / Getty Images Como le dirá cualquier agencia involucrada en la limpieza, la seguridad es la primera prioridad. Respectivamente, Todo el personal que trabaja en niveles potencialmente dañinos de radiación usa trajes de vinilo grueso para materiales peligrosos. máscaras y botas de goma capaces de bloquear al menos un porcentaje de radiación dañina.
Por supuesto, en lugar de depender de equipos de seguridad para protegerlos, los trabajadores prefieren evitar la radiación por completo siempre que sea posible. Con ese fin, Las tripulaciones a menudo llevan contadores Geiger que les dan tanto la dirección como la intensidad de una fuente de radiación. Además, los trabajadores pueden llevar dosímetros , dispositivos portátiles que rastrean la cantidad de exposición a la radiación que reciben los trabajadores durante su turno. Estos dispositivos resultan particularmente útiles cuando los trabajadores saben que recibirán dosis intensas de radiación y requieren una advertencia para abandonar el sitio una vez que la dosis se acerque a niveles dañinos.
Según el tipo de operación, el tamaño de la tripulación puede variar mucho. En Fukushima Daiichi, un equipo relativamente pequeño de 300 trabajadores luchó por estabilizar la planta de energía para que pudieran comenzar los esfuerzos de limpieza más grandes [fuente:Boyle]. Después del desastre de Chernobyl, considerado el peor accidente jamás ocurrido en una central nuclear, alrededor de 600, 000 trabajadores participaron en la limpieza, y las áreas que rodean la planta de energía solo ahora son seguras para visitar durante breves intervalos [fuente:U.S. NRC].
Suficientemente interesante, los equipos de descontaminación a menudo usan los mismos trapeadores, escobas, palas y cepillos para realizar su trabajo que puede encontrar en una ferretería local.
Agradecidamente, los trabajadores humanos no tienen que manejar todos los aspectos de una limpieza por radiación. Por ejemplo, Alemania ofreció dos robots para ayudar a estabilizar y, por último, descontaminar Fukushima Daiichi. Otros robots pueden manejar todo, desde el desmantelamiento de bombas nucleares hasta la reparación de equipos atascados en entornos altamente radiactivos. En algunos casos, los propios robots se contaminan tanto que eventualmente se desechan como desechos radiactivos.
En el caso de que se trate de barras de combustible gastado, tanto el calor como la radiación son motivo de preocupación. Entonces, los trabajadores utilizan mucha agua tanto para enfriar dichos materiales como para contener su radiación, a veces durante años. Junto con el agua hormigón, el vidrio y la suciedad resultan bastante eficaces para almacenar material radiactivo, particularmente cuando se combina con recipientes de contención e instalaciones de almacenamiento.
E. coli lucha contra la contaminación radiactivaSi eres como muchas personas, tiene todo tipo de jabones y limpiadores antibacterianos en su hogar. Es algo irónico luego, que los científicos han encontrado una forma de utilizar las infames bacterias E. coli para fregar el medio ambiente. Al combinar las bacterias con fosfatos de inositol, un material de desecho agrícola, los científicos pueden primero unir uranio a los fosfatos y luego recolectar el uranio para eliminarlo del medio ambiente. Como beneficio adicional, el proceso produce uranio casi tan barato como la minería tradicional.
Imagínese barriendo el piso de su cocina y luego tener que tirar no solo la suciedad que ha barrido, sino también la escoba, el recogedor e incluso el basurero en el que tiraste todo. Ese escenario le da una idea de la dificultad y el costo de limpiar la radiactividad; los trabajadores deben abordar la fuente de radiación y todo lo que esa fuente ha contaminado. Sin embargo, por difícil que sea el proceso, no siempre es complicado. En muchos casos, los trabajadores tienen la tarea de tareas sencillas como barrer material radiactivo de bajo nivel, limpiar las superficies con productos químicos descontaminantes y recoger los escombros para su eliminación.
Gran parte del desafío proviene del hecho de que el material radiactivo puede extenderse al medio ambiente de varias maneras, particularmente cuando las cosas van mal, lo que hace que la limpieza sea exponencialmente más difícil. Por ejemplo, las partículas radiactivas pueden filtrarse en las aguas subterráneas, desembocan en lagos cercanos, ríos y océanos, flotan en la atmósfera e incluso contaminan el ganado y los cultivos. Cada tipo de contaminación ambiental requiere una respuesta diferente.
Cuando el material radiactivo contamina las aguas subterráneas, organizaciones como la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) supervisan la construcción de instalaciones de extracción y tratamiento de aguas subterráneas. Si el suelo en sí está contaminado, por otra parte, puede que sea necesario extraerlo y enterrarlo en una instalación de contención o incluso revestirlo con hormigón. Cuando el material radiactivo se esparce en grandes masas de agua o en la atmósfera, la descontaminación puede ser imposible. En esos casos, pez, el ganado y los productos agrícolas se controlan de cerca para detectar un aumento de los niveles de radiactividad.
Independientemente del tipo de contaminación, limpiar materiales radiactivos es una tarea peligrosa, y la paciencia es a veces el mejor método para descontaminar un sitio de forma segura. Todo el material radiactivo se desintegra con el tiempo, eventualmente descomponiéndose en elementos secundarios estables y seguros. Y aunque este proceso lleva miles de años para los desechos radiactivos de alto nivel, ocurre mucho más rápidamente para los desechos de baja actividad como los equipos de seguridad y el agua que se usa dentro de una planta de energía nuclear. Respectivamente, Los desechos a menudo se almacenan en el sitio donde se generaron durante años o incluso décadas antes de que se eliminen adecuadamente.
Debido a que el proceso de limpieza de material radiactivo es tan peligroso, está altamente regulado en todo el mundo. En los Estados Unidos, agencias federales como la EPA, el Departamento de Energía y el Comité de Reglamentación Nuclear establecen pautas de seguridad, emitir licencias para operar plantas de energía nuclear y supervisar cualquier esfuerzo de limpieza.
Síndrome de radiación agudaHasta la fecha, el desastre de Chernobyl de 1986 se erige como el mayor desastre en la historia de la energía nuclear, exponiendo a decenas de trabajadores a intensos niveles de radiación. Dentro de semanas, 28 de ellos habían muerto después de desarrollar síndrome de radiación aguda (ARS).
Las personas con ARS desarrollan inmediatamente síntomas como náuseas, vómitos y diarrea, seguido de un período de salud aparentemente perfecta. Pronto, sin embargo, las víctimas vuelven a un estado de enfermedad grave que, dependiendo de la cantidad de radiación que recibió una persona, a menudo puede conducir a la muerte. Debido a que ARS es tan devastador, los trabajadores deben extremar las precauciones cuando trabajen con materiales nucleares.
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La descontaminación de un sitio como Fukushima Daiichi no está realmente completa hasta que el material radiactivo del sitio se elimine de manera segura. Barras de combustible nuclear gastadas, por ejemplo, siguen siendo peligrosos durante miles de años después de haber sido retirados de una planta de energía [fuente:EPA de EE. UU.]. Y mientras los científicos e investigadores trabajan incansablemente para encontrar formas de neutralizar el peligro de las cantidades cada vez mayores de desechos nucleares que se generan cada año, por ahora la única opción que tenemos es almacenarlo. ¿Pero donde? Después de todo, el volumen de desechos radiactivos aumenta cada segundo, con expertos que predicen la generación de 400 adicionales, 000 toneladas (363, 000 toneladas métricas) durante las próximas dos décadas [fuente:Asociación Nuclear Mundial].
En el caso de radiación de bajo nivel que emite residuos, el proceso de eliminación no es muy diferente al de llevar la basura al vertedero local. Si bien los ingenieros deben tener cuidado de que dichos materiales no se dispersen bajo ninguna circunstancia ni contaminen el suministro de agua local, estos sitios de eliminación suelen estar ubicados cerca de la superficie.
Instalaciones diseñadas para contener desechos radiactivos de alta actividad, por otra parte, son mucho más robustos. La instalación de Yucca Mountain en Nevada, por ejemplo, cuesta más de $ 13 mil millones para construir y almacenaría materiales radiactivos 1, 000 pies (300 metros) bajo tierra en una red de túneles blindados, pero los científicos y los responsables de la formulación de políticas todavía debaten su capacidad para contener su carga de forma segura [fuentes:Associated Press, Condado de Eureka].
La construcción de un depósito de desechos nucleares es solo el primer paso hacia la eliminación de material radiactivo de alto nivel. Próximo, el material debe colocarse en toneles metálicos especialmente diseñados para su transporte. Debido a que pueden ocurrir todo tipo de accidentes durante el transporte, los barriles están diseñados para resistir desde caídas de 9 metros (30 pies) hasta incendios de 802 grados Celsius (1475 grados Fahrenheit) [fuente:condado de Eureka]. Estos toneles, construido de acero inoxidable, titanio y otras aleaciones, luego, realice el viaje desde el lugar de origen hasta el depósito de desechos nucleares donde los toneles pueden permanecer durante miles de años.
No todos los países optan por almacenar desechos nucleares de alto nivel como lo hace Estados Unidos, en su lugar, reprocesar el combustible y reutilizarlo para generar más energía. Todavía, el reprocesamiento no elimina la necesidad de almacenar materiales nucleares, hacer que la eliminación sea un problema crítico para todos los países que utilizan energía nucleoeléctrica
Como puedes imaginar La limpieza y eliminación de desechos nucleares es una tarea costosa. La Autoridad de Desmantelamiento Nuclear de Gran Bretaña estimó que el costo de limpiar los 20 sitios radiactivos del país superaría los $ 160 mil millones, por ejemplo [fuente:Macalister]. Todavía, los defensores de la energía nuclear dicen que el acceso a un fuente de energía limpia y abundante que justifica con creces los costos asociados con el mantenimiento y la limpieza de las instalaciones nucleares.
¿Cuánto es demasiado?Todos sabemos que la radiación es dañina, pero la realidad es que no podemos escapar de cierto nivel de exposición. Pero, ¿cuánta radiación se necesita para dañar a alguien? La radiación de fondo y los rayos X emiten muy poca radiación para causar algún daño, al igual que vivir cerca de una planta de energía nuclear o incluso caminar por el lugar del desastre de Chernobyl durante una hora. En realidad, Solo las cuadrillas que trabajan directamente con material radiactivo reciben radiación suficiente como para poner en peligro su salud. e incluso entonces sólo en raras ocasiones. Todavía, Los técnicos que trabajaban para estabilizar la planta de Fukushima Daiichi reconocieron que estaban directamente en peligro y continuaron presionando hacia adelante. ilustrando la verdadera valentía por el bien de su país.
Publicado originalmente:12 de abril de 2011
