Al escuchar sobre Chernóbil muchos pensarán en el terrible desastre que azotó la zona a finales de abril de 1986 a causa de la explosión de un reactor nuclear, el cuarto, dentro de la central eléctrica de Pripyat, Ucrania.

Apenas ocurrido el evento, el gobierno intentó ocultar la gravedad del asunto para evitar alarmar a la población internacional en el contexto de la Unión Soviética en años posteriores a la Guerra Fría. Esta central fue precisamente resultado de los avances suscitados en la época, sin embargo, su creación dejó huella en la vida de las personas y en la historia de la energía nuclear.

Dicho de manera simple, el accidente ocurrió al intentar evaluar un escenario de falla de energía eléctrica. Los operadores apagaron varios sistemas de control importantes que generaron condiciones inestables en el cuarto reactor nuclear, con graves fallas de seguridad en su diseño.

Una sobrecarga de energía dio pie a una explosión que rompió al reactor, generando nuevas interacciones entre combustible y vapor que condujeron a la destrucción del núcleo, donde se encontraban enormes cantidades de material radiactivo.

Estructura de la Central Nuclear de Chernóbil

Estructura de la central eléctrica nuclear memorial Vladímir Ilich Lenin. Imagen proporcionada por la Agencia para la Energía Nuclear (OCDE NEA).

La central eléctrica nuclear memorial Vladímir Ilich Lenin, ubicada a 130 km al norte de Kiev, Ucrania, y a 20 km de la frontera con Bielorrusia, estaba conformada por cuatro reactores nucleares con el diseño RBMK-100 (Reactor BolshoMoshchnosty Kanalny, que significa “reactor de canal de alta potencia”).

Las unidades 1 y 2 se construyeron entre 1970 y 1977, mientras que las unidades 3 y 4 se completaron en 1983, siguiendo el mismo diseño de las anteriores. Al momento del accidente de 1986, dos reactores más se encontraban en construcción en el sitio.

Al sureste de la planta, se había construido un lago artificial de unos 22 kilómetros cuadrados, cerca del río Pripyat, con el fin de proporcionar agua de enfriamiento a dichos reactores.

Población cercana a la central nuclear

La ciudad Pripyat en 1986.

Pripyat era una nueva ciudad situada a apenas 3 km del reactor, y para entonces contaba con 49,000 habitantes. El casco histórico de Chernóbil registraba una población de 12,500 habitantes, y se ubica a 15 km al sureste del complejo. De modo que en un radio de 30 km de la central eléctrica, existía una población de 115,000 a 135,000 al momento del desastre.

Una prueba de seguridad de alto riesgo

El reactor de la unidad 4 debía apagarse para llevar a cabo un mantenimiento de rutina el 25 de abril de 1986. Al equipo le pareció que la parada del reactor era una oportunidad propicia para realizar una prueba del sistema de seguridad.

La tripulación quería determinar durante cuánto tiempo giraban las turbinas y suministraban energía a las principales bombas que circulaban agua de enfriamiento al núcleo del equipo bajo la contingencia de una pérdida general de energía eléctrica.

La misma prueba se realizó el año anterior, pero en aquel momento la potencia de las turbinas se agotó rápidamente. Por esta razón, ensayarían con los nuevos diseños de reguladores de voltaje. Se supone que la prueba no implicaría al núcleo de la central eléctrica.

Sin embargo, no se proporcionó la información adecuada al personal a cargo del ensayo ni al personal de seguridad, y tampoco hubo coordinación entre el equipo. No se tomaron las medidas de seguridad adecuadas para un procedimiento de tal magnitud, ni mucho menos se alertó al personal sobre los peligros potenciales.

Los reactores nucleares cuentan con barras de control, una serie de tubos cilíndricos permiten controlar la velocidad de las reacciones de fisión nuclear en cadena. Están fabricados de material que absorbe neutrones.

Antes de la prueba, el reactor debería haberse estabilizado a unos 700-1000 MWt antes de la parada, pero quizás a raíz de los errores operacionales, la potencia cayó a unos 30 MWt a las 00:28 del 26 de abril. Ante ello, intentaron aumentar la potencia al nivel correcto, pero factores como el envenenamiento por xenón, reducción del vacío del refrigerante y el enfriamiento del grafito lo impidieron.

Muchas de estas barras de control se retiraron para compensar los efectos antes mencionados, pero esto ocasionó una violación en el margen de reactividad operativo mínimo antes de la 01:00, aunque es probable que los operadores no lo notaran. Luego de ello, el reactor se estabilizó al valor de 200 MWt, creando las “condiciones aceptables” para realizar la prueba.

El inicio de la catástrofe

Reactor número cuatro de la central nuclear destruido. Fuente: Chernobyl NPP

El margen de reactividad operacional mínimo permisible estipulado en los procedimientos de operación era de 15 barras de control. Sin embargo, según los cálculos posteriores al accidente mostraron que a la 01:22:30 era igual a ocho barras de control manual.

La prueba inició formalmente a la 01:23, se cerraron las válvulas de la parada de la turbina y las cuatro bombas accionadas por la turbina de desaceleración se pusieron en funcionamiento. La velocidad de flujo más lenta y la entrada de agua de alimentación más caliente al núcleo pudo haber causado la ebullición en la parte inferior del mismo, lo que sumado al desgaste de xenón pudo generar un aumento desenfrenado de poder.

Luego de ello, se activaron las señales del sistema de protección de emergencia y la potencia alcanzó 530 MWt y siguió en aumento. Los canales de combustible se rompieron, lo que condujo a una mayor producción de vapor a causa de la pérdida de presión del circuito de enfriamiento, que a su vez aumentó la potencia.

El Ingeniero Jefe de Control del Reactor escribió una nota en el registro de operaciones en la que mencionan choques severos y otros eventos alarmantes:

“01:24: Choques severos; las varillas del RCPS dejaron de moverse antes de alcanzar los interruptores de parada de límite inferior; el interruptor de encendido de los mecanismos de embrague está apagado”.

Luego de ello, se reportaron dos explosiones. La primera fue de vapor inicial, la cual precedió a una segunda explosión que se atribuye a la acumulación de hidrógeno por las reacciones del vapor de circonio. Los eventos condujeron a la expulsión de combustible y los materiales estructurales.

Dos trabajadores murieron en ese momento. El cuerpo de uno de ellos nunca pudo recuperarse, mientras que el segundo murió en el hospital horas más tarde a causa de las lesiones ocasionadas por las explosiones.

Tras las explosiones, se generaron varios incendios y el núcleo del reactor, destruido, quedó expuesto a la atmósfera emanando radiactividad.

Las causas de la catástrofe

Las deficiencias del diseño del reactor y las fallas de los operadores son las dos principales causas del accidente.

El accidente de la planta nuclear de Chernóbil en 1986 ocurrió principalmente a causa de la falta de cultura de seguridad. Según la información suministrada por la Asociación Nuclear Mundial, el diseño del reactor no cumplía con los requerimientos de seguridad, lo cual “provocó un estado operativo peligroso”.

Antes de que iniciara la prueba, un operador había hecho una serie de movimientos, y al momento de apagar el reactor, este se encontraba en condiciones inestables. Esto sumado a las deficiencias de diseño de las barras de control ocasionó un aumento brusco de potencia cuando se insertaron en el reactor.

Los operadores del reactor no tenían idea de las deficiencias del diseño en el marco de seguridad y tampoco estaban al tanto de que la prueba que se realizaría podría detonar semejante explosión. Además, durante la prueba no se cumplieron con los procedimientos operacionales.

Sin embargo, el informe del Comité Estatal de Supervisión de Seguridad en la Industria y Energía Nuclear en 1991, señaló que a pesar de que era un hecho que los operadores habían llevado al reactor a condiciones inestables, estos no habían violado ninguna política operativa. Estos no estaban al tanto de ningún tipo de las características generales de reactividad ni de la importancia de mantenerlo en un margen mínimo de reactividad operativa.

Algunos medios informaron que el desastre pudo haber sido ocasionado por un movimiento sísmico, sin embargo, se descartó la credibilidad de los documentos presentados.

Impacto de la explosión de Chernóbil

Escombros de estructura afectada por la explosión de la central eléctrica de Pripyat.

La explosión del reactor número cuatro de la central nuclear de Chernóbil causó la mayor emisión de radiación no controlada en el medio ambiente registrada hasta el momento. El accidente causó graves problemas económicos y sociales, no solo a la población de la ciudad en que se ubicaba en Ucrania, sino también en Bielorrusia y Rusia.

La emisión de sustancias radiactivas se extendió durante aproximadamente 10 días. A pesar de estar al tanto de la gravedad del asunto, las autoridades intentaron mantener la situación bajo perfil y no evacuaron la ciudad sino hasta un día después.

Las autoridades gubernamentales intentaron ocultar la gravedad del accidente de Pripyat.

El yodo-131 de corta duración y el cesio-137 de larga vida fueron los principales componentes de la dosis de radiación. Además de estos, todo el gas xenón y al menos el 5 por ciento del material radiactivo del núcleo del reactor número 4.

La radiactividad se arrastró por los países cercanos

Ucrania, Rusia, Bielorrusia, Escandinavia y Europa recibieron la radiación proveniente del reactor número 4. Fuente: UNSCEAR 2000.

La mayor parte del material que emanó se depositó en forma de polvo y escombros, pero los compuestos más ligeros fueron trasladados por el viento a países cercanos: Ucrania, Bielorrusia, Rusia y, en cierta medida, Escandinavia y Europa.

Las primeras víctimas

Los bomberos asistieron a la central nuclear para asistir los primeros incendios sin idea alguna del peligro que corrían. Fuente: Chernobyl NPP

Al principio del accidente, los bomberos asistieron al lugar sin ningún tipo de protección especial y sin tener mayor idea del problema que enfrentaban.

Los primeros incendios se extinguieron en pocas horas, pero la dosis de radiación del primer día alcanzó 20,000 mSv. Esta causó 28 muertes, de las cuales seis correspondían a bomberos a finales del mes de julio de 1986, tres meses después.

Desalojo de Pripyat y zonas aledañas

La población de Pripyat fue evacuada el 27 de abril, y para el 14 de mayo, 116,000 personas que residían en un radio de 30 km se reubicaron. La mayoría de los evacuados recibieron dosis de radiación inferiores a 50 milisieverts (mSv), con algunas excepciones fue recibieron de 100 mSv en adelante. 1,000 de estas personas regresaron al lugar contaminado de manera no oficial.

Efectos deterministas y los efectos estocásticos

En el 2011, el Comité Científico de Naciones Unidas sobre los Efectos de la Radiación Atómica (UNSCEAR) clasificó los efectos de la exposición a la radiación del accidente de Chernóbil en dos tipos principales: los efectos deterministas y los efectos estocásticos.

Los efectos deterministas comprenden aquellos cuyo efecto se produce en determinadas condiciones. Por ejemplo, las personas que estuvieron expuestas a los gases durante un periodo de tiempo corto definitivamente sufrirán el síndrome de radiación aguda.

Por otro lado, los efectos estocásticos no necesariamente pueden ocurrir y no dependen de la cantidad de radiación. Por ejemplo, un individuo expuesto a una gran cantidad de radiación podría o no desarrollar un cáncer, pero la cantidad de radiación no influirá en su gravedad.

“Los efectos deterministas tempranos pueden atribuirse a la radiación con un alto grado de certeza, mientras que para otras afecciones médicas, la radiación casi seguramente no fue la causa”.

Más muertes por abortos inducidos que por el accidente

Contaminacion Embarazo
Muchos médicos europeos recomendaron abortar a las mujeres embarazadas que estuvieron expuestas a la radiación.

Como hemos dicho, los efectos de la emisión de radiación durante el accidente de la central de Pripyat han sido terribles, pero también han sido exagerados por los medios.

Conviene citar el hecho de que luego del accidente, muchos médicos de Europa recomendaron a mujeres embarazadas abortar al haber estado expuestas a la radiación, aún a pesar de que los niveles a los que habían estado iban muy por debajo de los riesgosos.

Según la publicación de World Nuclear Association, el número de muertes por abortos fue superior a las causadas directamente por el accidente.

Efectos directos de la radiación sobre la salud

La mayoría de los trabajadores de operaciones de recuperación registrados corren riesgo de sufrir consecuencias tardías, como cáncer. Fuente: Chernobyl NPP

Numerosos estudios realizados por organizaciones de las Naciones Unidas y el Foro de Chernóbil arrojaron resultados similares a los presentados en el informe de la UNSCEAR en el 2000:

“Aparte de este aumento del cáncer de tiroides, no hay evidencia de un impacto importante en la salud pública atribuible a la exposición a la radiación 14 años después del accidente. No hay evidencia científica de aumentos en la incidencia o mortalidad general del cáncer o en casos de trastornos malignos que podrían estar relacionados con la exposición a la radiación”.

Entre 1886 y 1990, la mayoría de los trabajadores que participaron en la recuperación de los espacios luego del accidente recibieron dosis de entre 0,02 Gy y 0,5 Gy. Estos corren un riesgo potencial de sufrir consecuencias tardías, como cáncer y otras enfermedades.

Hasta el día de hoy, hay poca evidencia de un aumento en la incidencia de casos de leucemia a causa del accidente. Sin embargo, individuos como los trabajadores de limpieza siguen teniendo un mayor riesgo de cáncer a largo plazo.

Tal como plantea la UNSCEAR en su informe, “la gran mayoría de la población probablemente no experimentará consecuencias graves para la salud como resultado de la radiación del accidente de Chernobyl”.

La principal afección asociada al accidente es el cáncer de tiroides

El cáncer de tiroides es una de las enfermedades más asociadas a los eventos de Chernóbil en 1986.

Entre los residentes de Bielorrusia, la Federación de Rusia y Ucrania 1991 y 2005 se registraron alrededor de 20,000 casos de cáncer de tiroides en pacientes que tenían un máximo de 18 años de edad al momento del accidente. Según el informe de UNSCEAR en 2018, una cuarta parte de los casos que surgieron entre 2001 y 2008 probablemente fueron a causa de las altas dosis de radiación, y se pueden esperar más casos en las próximas décadas.

De los 6,848 casos suscitados entre 1991 y 2005, solo 15 resultaron fatales.

Efectos psicológicos: fatalismo paralizante

La población sufrió fuertes golpes emocionales a raíz de la evacuación de la ciudad y las limitaciones posteriores.

Según el informe de la UNSCEAR en el 2008:

“Además de causar exposición a la radiación, el accidente causó cambios a largo plazo en las vidas de las personas que viven en los distritos contaminados, ya que las medidas destinadas a limitar las dosis de radiación incluían el reasentamiento, los cambios en el suministro de alimentos y las restricciones en las actividades de individuos y familias”.

El Foro de Chernóbil también ha informado de personas que han sufrido “fatalismo paralizante” a causa de los mitos en torno a la radiación, bajo la cual algunos “asumieron el papel de inválidos”.

Aunado a ello, la reubicación de las personas resultó muy traumática, y tal como dijimos párrafos atrás, muchas de ellas decidieron volver a la zona contaminada.

De modo que, a pesar de que los efectos del accidente de Chernóbil son muchos y variados, aun es necesario evaluar cada condición específica y las circunstancias antes de atribuir determinados problemas de salud al evento.

Efectos ambientales

La ciudad de Pripyat en la actualidad.

Como es de esperar, el ambiente se vio ampliamente afectado a causa del accidente. Se eliminaron alrededor de 10 kilómetros cuadrados de bosque cerca de la planta de energía nuclear ante los altos niveles de radiación. Su regeneración se inició al año siguiente.

Contrario a lo que muchos piensan, años después de la tragedia se ha observado un incremento en la biodiversidad de la zona, y en la actualidad se ha convertido en el hogar de una abundante vida silvestre.

33 años después, el estallido del reactor número cuatro sigue resonando en la historia de la humanidad, no solo por representar una de las peores catástrofes, sino también por las lecciones que dejó.

Luego de semejante evento, podríamos esperar que se extinguieran las plantas de energía nuclear. Sin embargo, en la actualidad países como Alemania y Estados Unidos siguen apostando por esta alternativa, que a pesar de sus riesgos, representa una forma de energía limpia capaz de surtir grandes poblaciones.

Referencias:

World Nuclear Association. http://www.world-nuclear.org/information-library/safety-and-security/safety-of-plants/chernobyl-accident.aspx

Chernobyl NPP. https://chnpp.gov.ua/en/infocenter/photos/

Health Effects due to Radiation from the Chernobyl Accident. UNSCEAR 2008 Report, vol II. UNSCEAR, 2011. https://www.unscear.org/docs/reports/2008/11-80076_Report_2008_Annex_D.pdf

Exposures and effects of the Chernobyl Accident. UNSCEAR, 2000. https://www.unscear.org/docs/reports/2000/Volume%20II_Effects/AnnexJ_pages%20451-566.pdf

Chernobyl Forum information on IAEA website.