¿Cómo funciona la central nuclear?
El reactor de Fukushima es del tipo BWR, o reactor de agua en ebullición. El agua entra en la vasija del reactor y absorbe el calor que libera la fisión del combustible nuclear, uranio o MOX(mezcla de uranio y plutonio), pasando a fase vapor a presión. Este vapor de agua a presión se conduce hasta a una turbina que mueve un alternador para producir la electricidad.
Se usa un circuito secundario para absorber el calor residual del vapor. El agua caliente baja su temperatura en la torres de enfriamiento características de las centrales nucleares, provocando las nubes de vapor típicas que se lanzan a la atmósfera.
Animación del funcionamiento de la central:Ver
¿Cómo se produjo el accidente nuclear de Fukushima?
Se cree que al romperse todos los sistemas de refrigeración del reactor, debido al impacto del tsunami, las barras de combustible se calentaron a una temperatura tal que al contacto con el vapor de agua, liberaron gas hidrógeno, responsable de las explosiones que destruyeron los edificios de los reactores nucleares nº 1 y nº 3. La elevada temperatura ha podido causar la fusión parcial del núcleo, paso de sólido a líquido. Como productos de fisión se liberan, entre otros, cesio-137 e yodo-131 radiactivos.
También se han detectado isótopos de plutonio en distintos puntos de la central, que podrían provenir del reactor nº3 o de las piscinas de almacenamiento de combustible gastado.
¿Cuál es la composición de la pluma radiactiva?
Los isótopos radiactivos liberados como productos de fisión del uranio y plutonio están formados por isótopos radiactivos de los gases nobles(Kr, Xe), iodos, cesios y telurios, antimonios, rubidios y bromos.
¿Qué ocurre cuando estos isótopos penetran en el organismo?
-Cesio: puede introducirse en el cuerpo a través de los alimentos, agua potable o al respirar. Se comporta de forma similar al potasio y se distribuye uniformemente en todas las partes del cuerpo. Tiende a concentrarse en los músculos debido a su gran masa molecular.
-Yodo: Puede penetrar en el cuerpo por inhalación, o ingestión. Tiende a depositarse en la glándula tiroides y puede alterar la secrección de hormonas tiroideas y producir alteraciones en otras partes del cuerpo, como la piel, los pulmones y los órganos reproductivos.
- Estroncio: Puede entrar en el organismo por vía respiratoria, o al consumir alimentos o agua potable. Se comporta de forma similar al calcio y se acumula en la superficie de los huesos y en otros tejidos blandos, pudiendo provocar cáncer de huesos debido a la radiación beta de Sr-90.
-Uranio: puede entrar en el cuerpo a través de los alimentos, agua potable o al respirar. Hasta un 5% puede entrar en el torrente sanguíneo y depositarse en los huesos, riñones, y otros órganos, pudiendo ocasionar cánceres óseos.
-Plutonio: Es una de las sustancias más tóxicas para el ser humano. Cuando se inhala o ingiere, irradia a través de los pulmones, huesos y otros órganos. Puede originar cáncer y afecta al sistema inmunológico.
¿Qué relación existe entre la radiactividad y el cáncer?
Un estudio realizado por Martin Tondel and col. sobre los casos de cáncer en Suecia durante el periodo 1988-1996, encontró un aumento de riesgo relativo del 11% por cada 100.000 Becquerels de cesio-137 por metro cuadrado, atribuible a la contaminación radiactiva(fallout) procedente del accidente nuclear de Chernobyl.
¿Qué radiaciones emiten los isótopos radiactivos?
El tipo de radiación, alfa, beta o gamma emitida por cada isótopo y su periodo de semidesintegración, T1/2, se puede consultar en la base de datos del NIST.
¿Cuáles son los niveles de radiación?
Según informes de la NHK, se han detectado niveles de radiación en el mar hasta 30 km de distancia y a 300 metros de la costa los valores alcanzaron más de 4.000 veces el límite legal. En las salas de turbinas y otras instalaciones de la central se midieron valores de hasta 1000 mSv/h.
Actualmente se ha establecido un radio de seguridad en torno a la central de 20 kilómetros y la población ha sido evacuada y realojada en centros estatales.
Por comparación, la máxima dosis anual de un trabajador de una central nuclear es de 20 milisieverts(20 mSv). Una simple dosis de 1.000 mSv causaría nauseas y disminución de los glóbulos blancos, además de mayor riesgo de cáncer a largo plazo.
Las equivalencias entre las unidades de radiación pueden verse en la siguiente tabla.
Los valores de actividad en Bq o desintegraciones cada segundo de diversos materiales se pueden ver en esta página.
¿Cómo se dispersan los isótopos radiactivos en la atmósfera?
Simulación de la pluma radiactiva del IRSN para el Cesio-137: Ver
-Simulación de la pluma radiactiva de la Universidad de Köln para el Cesio-137: Ver
-Simulación de la pluma radiactiva del ZAMG para el Iodo-131: Ver
-Simulación de la pluma radiactiva del NILU para el Xe-133: Ver
- Mapa de contaminación radiactiva en Japón: Ver
Los valores estimados de emisiones diarias de radiactividad por organismos internacionales son del orden de: 0.1x1018 Bq para I-131, 0.1x1017 Bq para Cs-137, y 0.1x1019 Bq para Xe-133.
¿Cuál es el estado de los reactores nucleares a 31/03/2011?
Reactor nº 1: Daños en su núcleo por falta de refrigeración con el combustible nuclear dañado en un 70%. Edificio parcialmente destruido por la explosión de gas. Agua radiactiva detectada en el reactor y en la planta baja. La temperatura del combustible nuclear podría alcanzar los 1.200 ºC.
Reactor nº 2: Daños en su núcleo por falta de refrigeración con el combustible nuclear dañado en un 30%. Edificio parcialmente destruido por la explosión de gas. Posibles daños en la vasija del reactor. Agua muy radiactiva en el reactor y en un túnel adyacente.
Reactor nº 3: Daños en su núcleo por falta de refrigeración con el combustible nuclear parcialmente dañado. Edificio con orificios por la explosión de gas. Posibles daños en la vasija del reactor. Piscina de residuos parcialmente llena con agua después de que el nivel bajara. Agua radiactiva detectada en el reactor y en la planta baja.
Reactor 4: El reactor estaba en parada antes del terremoto. Se declararon incendios y explosiones en la piscina de residuos. Nivel de agua parcialmente restaurada.
Los reactores nº 5 y nº 6 estaban en parada y no presentan problemas.
Según los datos de la compañía TEPCO, el año pasado la central de Fukushima contenía 1700 toneladas entre el material radiactivo gastado de las piscinas y el de los reactores.
El reactor más dañado, el nº3, contiene unas 90 toneladas de MOX(PuO2-UO2).
Por comparación, en en el reactor nuclear de Three Mile Island había unas 40 toneladas cuando se accidentó y en la central de Chernobyl contenía unas 180 toneladas cuando el accidente ocurrió en 1986.
Evolución del accidente
- Oficialmente han sido vertidas 11.500 toneladas de agua de baja radiactividad, procedentes de los reactores nº5 y nº6.(05/04/2011)
Simulación del vertido de agua radiactiva al océano: ver
- Muestras de agua del mar tomadas cerca de la esclusa del reactor nº 2 contenían una actividad de yodo-131 de 300.000 Bq/mL o 7,5 millones de veces el límite legal.
(05/04/2011)
Los fenómenos de bioacumulación en las especies vivas podrían conducir a concentraciones superiores a los medidos en el agua del mar en un factor de 10 a varios miles, en función de los radionucleidos y las especies consideradas. La capacidad de almacenamiento de isótopos radiactivos depende del metabolismo de cada especie. Para el cesio-137, los factores van desde 50 para los moluscos y algas a 400 para peces. Para la concentración de yodo-131 factores van de 15 para peces hasta 10.000 para las algas. IRNS.
- Valores de 4.080 Bq/kg han sido hallados en pescados de la costa al sur de Fukushima, superando el valor límite de 2.000 Bq/kg establecido para las verduras.
(05/04/2011)
- Una grieta de unos 20 cm en un depósito de hormigón que ha estado vertiendo agua radiactiva al mar durante días, ha sido cerrada por operarios de la compañía eléctrica TEPCO.(06/04/2011)
- Han comenzado a inyectar nitrógeno, un gas inerte, en el reactor nº 1, para desplazar el hidrógeno que se genera debido a las barras de uranio dañadas, para evitar explosiones al combinarse con el oxígeno y que se libere más radiactividad a la atmósfera.(08/04/2011)
- Japón reconoce la gravedad del accidente y le asigna el valor 7 en la escala INES, su máximo valor.(12/04/2011)
- La Agencia de Seguridad Nuclear e Industrial de Japón, NISA, ha confirmado que se han fundido parcialmente las barras de combustible de los reactores nº 1 y nº 3, y ha detectado la presencia de tecnecio-99 en el reactor nº 2. Este isótopo se produce en la fisión del uranio-235, lo que indicaría que dicho reactor también estaría afectado.(19/04/2011).
- Muestras de suelo tomadas en la ciudad de Futaba, a 4 km de la central, presentan una actividad de 990.000Bq/kg para I-131, 370.000 Bq/kg para Cs-134, y 380,000Bq/kg para Cs-137.(02/05/2011).
- Trabajadores de la central han comenzado a instalar sistemas de ventilación dentro del reactor nº1 para retener las partículas radiactivas que escapan a la atmósfera y poder instalar sistemas de refrigeración. 12 operarios, equipados con trajes especiales, mascarillas y botellas de aire, trabajarán por primera vez en el interior del edificio del reactor en turnos de sólo 10 minutos, debido a los elevados niveles de radiación que recibirían si estuviesen más tiempo.
Los robots utilizados para medir la radiactividad en las proximidades del reactor, mostraron valores comprendidos entre 10 y 49 milisieverts por hora y zonas de hasta 1100 milisieverts por hora.(05/05/2011)
- Operarios de TEPCO intentan instalar un sistema de refrigeración para el reactor nº 1. Hasta ahora han bombeado unas 10.000 toneladas de agua sobre el reactor, con objeto de bajar la temperatura por debajo de los 100ºC. El principal problema es la radiación que alcanza valores de hasta 700 milisieverts por hora, valor por encima del permitido de 250 milisievert por hora.(11/05/2011). Asahi News
- Tepco informa que las barras de combustible del reactor están en parte por encima de la superficie del agua. Parte de las barras se han fundido y han caído hasta la base del reactor, provocando fisuras por las que escapa agua muy radiactiva hacia el edificio del reactor y al exterior.(16/05/2011).
- Según informa la NHK, 4 trabajadores han entrado por primera vez en el edificio del reactor nº 2 desde la explosión del 15 de marzo. Se han medido hasta 50 milisieverts por hora. Los trabajadores recibieron entre 3 y 4 mSv en solo 14 minutos que permanecieron en su interior debido al exceso de vapor radiactivo.(18/05/2011).
- 2 operarios han entrado en el edificio del reactor nº 3 por primera vez desde que explosionó el 14 de marzo. Han medido unos niveles de radiación de 170 mSv por hora. En tan sólo 10 minutos, los trabajadores recibieron unos 3 mSv. Debido a esta elevada radiactividad, se teme que el reactor esté prácticamente fundido al igual que el nº1.(19/05/2011).
- Tepco reconoce la fusión parcial de los reactores 2 y 3. Así, los reactores 1, 2 y 3 al estar fundidos, siguen liberando constantemente valores similares de radiactividad desde el día 11 de marzo, estimados en unos 1018 Becquerels cada día para yodo-131, según los datos del ZAMG.(24/05/2011)
- Según la NHK, la eléctrica Tepco ha encontrado altos niveles de estroncio-90 a 500 m de los reactores nº 1 y nº 2. Se han medido 480 Bq de Sr-90 por kilogramo de suelo y 2.800 Bq de Sr-89 por kg de suelo.(31/05/2011)
- El organismo japonés, NISA, afirma que la radiactividad liberada en el accidente nuclear de Fukushima durante la primera semana, alcanzaría los 770.000 terabecquerels, el doble de lo inicialmente estimado, frente a los 5 millones de terabecquerels liberados en Chernobyl.
(08/06/2011)
- El Instituto de meteorología de Austria, ZAMG, ha dejado de publicar información sobre Fukushima, debido a la disminución de los valores de radiactividad emitida a la atmósfera, según informan en su página web. Si se produjera un aumento, volvería a hacer un seguimiento diario.(14/06/2011)
-El gobierno japonés ha prohibido la distribución de carne de vacuno procedente de la prefectura de Fukushima por detectarse valores de radiactividad superiores al límite establecido de 500Bq/kg. El cesio 134 y 137 pasó a la carne a través de la paja de arroz con que se alimentó el ganado, la cual quedó contaminada por la emisiones de núclidos radiactivos de la central nuclear.(26/07/2011)Fuente original
- Tepco ha detectado valores de 5 Sieverts por hora en la segunda planta del reactor nº 1. El día 1 de agosto detectó 10 Sieverts por hora cerca de las tuberías fuera del edificio. Los trabajadores sólo pueden exponerse a 250 milisieverts de radiación al año. La exposición a un nivel de radiación de 4 o 5 Sieverts provocaría la muerte en el 50% de los casos, y con 10 Sievert la persona fallecería en 1 o dos semanas.(02/08/2011)NHK
-Un estudio publicado en Nature revela que la cantidad de cesio-137 liberada por la central fue mayor de los valores publicados por el gobierno japonés,
con 1.7 × 1019 Bq de xenon-133, por encima de los 1.4 × 1019 Bq de Chernobyl y 3.5 × 1016 Bq de cesio-137, aproximadamente la mitad del liberado en Chernobyl.(26/10/2011)Fallout forensics hike radiation toll
-Una nueva investigación ha encontrado que el material radiactivo en partes del nordeste de Japón excede los valores seguros para la agricultura. (14/11/2011)Japan farm radioactivity probed
-Imagen publicada por el Dr. Satoshi Mori de un pequeño pájaro afectado por la radiactividad cerca de Fukushima. Los puntos negros son acumulaciones de cesio-137, que el ave ingirió a través de insectos contaminados. X-ray-like image(01/05/2012)
-Nuevos valores estimados de radiactividad emitida al aire y al mar: Radioactive Materials Released into the Air and the Ocean Caused by Fukushima Daiichi Nuclear Power Station(24/05/2012)
Más información: TEPCO
