Fukushima: el accidente y sus secuelas

El 11 de marzo de 2011 se registró un terremoto de grado 9 en la escala de Ritcher que afectó a la costa Este japonesa y castigó sobre todo a la prefectura de Fukushima. Aproximadamente una hora después del terremoto se produjo un tsunami que terminó por completar la tragedia. Los efectos del terremoto y del tsunami se vieron agravados por los daños que sufrieron varios reactores nucleares, especialmente los del emplazamiento de Fukushima-Daiichi (Fukushima primera, en japonés). Además de los reactores de esta central, el terremoto y el tsunami afectaron a 12 de los 50 reactores japoneses. En particular, los cuatro reactores de la central de Fukushima-Daiini (Fukushima Segunda, en japonés), sufrieron también daños importantes.

Los 6 reactores de Fukushima-Daiichi son de agua en ebullición y el número 1 es idéntico al de la central nuclear de Santa María de Garoña (Burgos), incluso empezó a funcionar en 1971, el mismo año que Garoña, mientras que el número 3 es muy similar a la de Cofrentes (Valencia). Este tipo de centrales tiene unas características que las hacen especialmente vulnerables a sucesos externos como el que nos ocupa. En ellas el vapor radiactivo del circuito primario sale del edificio de hormigón de la contención, donde está el reactor, y llega a las turbinas, que están situadas en un edificio civil ordinario. Además, las barras de control, verdaderos frenos de la central, se insertan desde la parte de abajo de la vasija, por lo que es imprescindible que el accionador neumático funcione, puesto que las barras no podrán caer solas por gravedad.

Cuando se produjo el terremoto, funcionaban los reactores números 1, 2 y 3 mientras que el número 4 estaba en recarga, y los números 5 y 6 en mantenimiento. Obviamente, si hubieran estado los seis reactores en funcionamiento, el accidente habría sido mucho más grave. Durante el terremoto, cuando los sensores detectaron el temblor, los reactores pararon automáticamente mediante la inserción de las barras de control. Sin embargo, no salieron indemnes, en contra de lo que la industria nuclear ha proclamado, puesto que investigaciones realizadas tras el accidente han revelado que muchos de los sistemas de emergencia fueron dañados por el temblor de tierra. Entre el terremoto y el tsunami pasó una hora que aprovecharon los operadores para penetrar en las contenciones de los reactores y detectaron vapor radiactivo, lo que era una prueba de la rotura de alguna tubería de refrigeración.

El tsunami que siguió al sismo destrozó los edificios auxiliares y dejó inservible el circuito primario de refrigeración y los sistemas de emergencia de alimentación y de refrigeración. En estas circunstancias, no había forma de extraer el calor de los reactores 1, 2, 3. El calor residual era muy alto y la radiactividad del combustible contribuía a mantenerlo. Por tanto, era imprescindible enfriarlo por cualquier medio para intentar que el núcleo no se fundiera y el combustible nuclear no acabara por salir al exterior. Se usó un sistema que permite extraer el calor de los reactores durante 20 minutos bombeando agua del toro de expansión, pero fue insuficiente. Por ello se decidió rociar los reactores con grandes cantidades de agua de mar. Pero esto se hizo unas 20 horas después del tsunami, demasiado tarde porque los reactores ya sufrían fusión parcial. La decisión de rociar los reactores con agua salada equivalía a condenarlos a muerte, por eso los responsables de Tokio Electric Power Company (TEPCO), propietaria de la central, tardaron tanto en tomar esta decisión.

La temperatura de los reactores siguió aumentando hasta más de 2000 grados, por la falta de refrigeración. A esta temperatura se produce hidrógeno a partir del agua. Este gas, que es muy explosivo, salió de la contención primaria y se acumuló en los edificios de los reactores. Allí reaccionó con el oxígeno y se produjeron las tres grandes explosiones que lanzaron materiales hasta unos 100 m de altura. Esto provocó los primeros escapes de radiactividad al medio.

En estos reactores hay cuatro barreras que separan el combustible nuclear de la biosfera. De dentro a fuera son las vainas de los elementos combustibles, la vasija del reactor, la contención primaria, de hormigón, y el edificio del reactor, también de hormigón. Las explosiones habían destruido la última barrera en los tres casos y las vainas estaban también fundidas. Solo quedaba confiar en la integridad de las contenciones. Durante el accidente se produce una fuga radiactiva masiva de sustancias ligeras como el yodo-131, de 8 días de tiempo de semidesintegración, o el cesio-137 cuyo periodo de semidesintegración es de 30 años, o el tritio con periodo de 13 años. Pero la situación podría haber empeorado mucho si se hubiera escapado masivamente el combustible gastado, que contiene sustancias como el plutonio que son radiactivas durante decenas de miles de años. De hecho, la contención del reactor número 2 se rompió y se produjo la fuga de plutonio en las cercanías de la central.

Para evaluar la gravedad del accidente es imprescindible, entre otras cosas, calcular la cantidad de radiactividad que se escapó y en forma de qué radioisótopos. En un principio se afirmó que la radiactividad fugada alcanzó aproximadamente el 20 % de la que escapó en el accidente de Chernóbil, pero cálculos posteriores la elevaban al 40 %. Se trataría de unos 36 Peta Bequerelios (Peta = mil billones = 109), de los cuales el 80 % se verterían al mar y el 20 % a tierra.

Los reactores 1, 2, y 3 se estuvieron refrigerando con agua salada durante 11 meses de forma masiva, durante los cuales se reconoció que la situación no estaba controlada, ni mucho menos. Así pues la central estuvo expuesta a nuevos terremotos hasta la primavera de 2012. Y esto a pesar de que muchos expertos, incluida la propia TEPCO, decían tras el accidente que los reactores iban a estar bajo control en unos días. Hoy en día se sigue inyectando agua en los tres reactores a razón de 286 m3 diarios.

Un problema adicional lo constituyeron las piscinas de residuos de alta actividad, situadas en la parte de arriba de los edificios de los reactores. El combustible gastado debe estar cubierto permanentemente con agua para ser refrigerado y para que la capa de agua sirva de blindaje frente a la radiactividad. El fallo de la alimentación eléctrica que se produjo tras el tsunami provocó que se evaporara el agua de las piscinas de los reactores 3 y 4 dejando al descubierto los productos que contenían, muy radiactivos. Estos se calentaron y se podrían haber llegado a fundir, por lo que fue necesario verter agua de mar constantemente. Por otra parte, al quedar desnudos estos productos, se emitió mucha radiactividad al medio. En la piscina del reactor 4 se registró un incendio de uranio, con la consiguiente emisión a la atmósfera de aerosoles de óxidos de uranio. El uranio es un material pirofórico que arde en contacto con el oxígeno a alta temperatura.

Por si esto fuera poco, se desveló al mes del accidente la existencia de una piscina de combustible gastado común para todos los reactores, lo que se había mantenido en secreto. Esto introducía un riesgo nuevo en el control del accidente.