Radiación.... dosis y sus efectos
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Posiblemente éste sea un buen momento para recapitular qué es lo que sabemos acerca de los riesgos de la energía nuclear, ahora que los graves problemas causados por el accidente nuclear en la planta de Fukishima en Japón están a punto de pasar a un segundo plano. No porque los problemas en Japón dejen de ser graves, sino porque los tambores de guerra suenan para Libia y todo el foco de nuestra atención se ha desplazado allí – España, que importaba un vital 13,4% de su consumo de petróleo de este país y que no lo encuentra en ninguna parte, se ha apresurado a sumarse al esfuerzo militar de esta campaña. Además, los defensores de la opción energética nuclear estaban sufriendo demasiado castigo estos días para intentar justificar su posición y resulta bastante oportuno que nos olvidemos un poco de Japón y del desastre. Con el reestablecimiento, al menos parcial, de la corriente en la planta de Fukushima las bombas de refrigeración volverán a funcionar si no están muy dañadas, y en unos pocos días la situación volverá a estar “bajo control” (aunque las vasijas de algunos de los reactores estén dañadas y hayan liberado y liberarán algo de material radiactivo). El tiempo parece jugar ahora a favor de una resolución con daños limitados, y por tanto el tiempo del debate en los medios de comunicación sobre la opción nuclear habrá concluido. Sin embargo, este debate repentino tendrá una fuerte influencia en el devenir del Oil Crash: muchos países han alargado plazos para la puesta en marcha de nuevas centrales y algunas antiguas se han cerrado; además, Japón necesita urgente y desesperadamente recuperar potencia eléctrica. Todo eso implica aumentar el consumo mundial de petróleo, gas y carbón, pero, como sabemos, el petróleo llegó a su cenit en 2006, el carbón en 2011 y el gas llegará en 2025, aunque en Europa se notará a partir de 2015, si no lo aceleramos al acrecentar su consumo, y eso a pesar de la “buena nueva” del gas de esquisto, que estos días recorre Europa. Aunque el uranio tampoco está mucho mejor, con un cenit probable en 2015… Estamos en un punto de transición en lo que se refiere a nuestra viabilidad como sociedad que necesita consumir muchos recursos para continuar: nos aprestamos a embarcarnos en la primera guerra de los recursos de una nueva era, la de la escasez energética, pero las contradicciones acumuladas anteriormente y el difícil equilibrio entre los diversos factores, con revueltas del hambre inestabilizando muchos países en el mundo y sucesos catastróficos como el de Japón que acaban teniendo una repercusión global y pueden acelerar el proceso de degradación. Estamos dominados por los efectos no lineales, donde una pequeña modificación puede amplificarse enormemente, y la única seguridad que tenemos es que el descenso del lado derecho de la curva de Hubbert será más abrupto de lo que predice la teoría.No hace falta decir que en el análisis que ahora expondré me centro en la tecnología que estamos aplicando a escala comercial hoy, la cual se basa en el uranio; sobre esos famosos reactores que funcionan con plutonio y con torio (que aunque parezca que los acabemos de descubrir hace 50 años que se experimenta con ellos) En fin, en lo que sigue, analizaré someramente las diversas fases del proceso necesario para operar la energía nuclear y daré una valoración subjetiva de los dos parámetros del problema:
impacto del accidente más grave que se puede producir y probabilidad de que ese accidente se pueda producir en la escala de una vida humana.
Minería: Las actividades extractivas del uranio natural tienen un gran impacto ambiental. La mayoría de los depósitos minerales de uranio en el mundo tienen una concentración muy baja, ya que la distribución de la riqueza de mena (porcentaje de mineral aprovechable en relación a la roca donde se encuentra) sigue una distribución log-normal, con lo que la mayoría de las reservas de uranio tienen baja concentración (se estima que el límite de concentración para que se rentable energéticamente extraer el uranio está en el 0,02% para las rocas duras y el 0,01% para las blandas; mas detalles en The Lean Guide to Nuclear Energy). Esto implica que para extraer el uranio en la mayoría de los lugares se tiene que hacer por lixivación (leaching en inglés), técnica que consiste en hacer filtrar ácido a través de la roca para que vaya extrayendo los óxidos que se encuentra a su paso, en particular el óxido de uranio. Hay dos maneras de aplicar la lixivación al uranio: o bien se extrae la roca, se hace una pila y se aplica el ácido (lixivación de pila), o bien se filtra el ácido sobre el terreno y se recoge el fluido resultante con una tubería en la parte inferior (lixivación in situ). La lixivación de pila sólo se admite en países con una regulación ambiental laxa, ya que implica crear grandes balsas de residuos de desecho (semejante a la tristemente famosa de Boliden en España). Estas balsas son muy contaminantes por la presencia de metales pesados y su carácter muy ácido, y contienen trazas de radiactividad del uranio no extraído. Por otro lado, estas balsas son raramente tratadas, ya que requerirían mucho dinero y en suma mucha energía, y la actividad dejaría de tener sentido; normalmente se las deja secar al sol durante años y se van cubriendo con lodos para evitar que el polvo con metales pesados sea arrastrado por el viento. En cuanto a la lixivación in situ sólo se puede hacer si el sustrato es poroso y implica además un riesgo de filtración al acuífero. En EE.UU. la lixivación in situ es la única técnica permitida hoy en día para la minería del uranio, según el Servicio Geológico y Minero de ese país. Se ha de decir que debido al agotamiento de las minas más ricas, la mayoría de la minería de metales hoy en día sigue estas técnicas, con lo que los riesgos de la minería del uranio no son particulares de ella.
Impacto: Medio-alto. Las balsas tóxicas pueden causar graves accidentes como el de hace unos meses en Hungría (que no era de minería de uranio, conviene aclarar), y su influencia es muy nociva en el medio ambiente y las personas de las inmediaciones (no sólo los trabajadores; se ven afectados unos pocos kilómetros de distancia alrededor de la instalación), por el arrastre de metales pesados por el viento.
Probabilidad: 100%. Las balsas abandonadas a su suerte (como es la práctica habitual) contaminan lentamente su entorno, y a veces episodios de fuertes lluvias o la erosión crean eventos catastróficos.
Enriquecimiento: Para poder aprovechar el uranio natural en una planta nuclear, hace falta aumentar la concentración relativa del isótopo de masa atómica 235 (U-235), más raro, respecto al dominante de masa atómica 238 (U-238). Para ello se somete a una serie repetida de procesados que van aumentando la proporción de U-235 desde el 0.7% que se encuentra en la naturaleza hasta el 4-5% que se usa en los reactores. Hay diversas técnicas para conseguir este enriquecimiento, pero la más usada hoy en día (por su mejor rendimiento energético) es el centrifugado de un compuesto gaseoso del uranio, el hexafloruro de uranio (UF6). Tras separar la muestra enriquecida, quedan grandes cantidades de hexafloruro de uranio residual, empobrecido, las cuales también tienen categoría de residuos nucleares porque aún son radiactivas. El gran problema del hexafloruro de uranio, aparte de que es tóxico y corrosivo, es que es muy inestable y reacciona explosivamente con el agua, incluso con la humedad ambiental si ésta es elevada. Los accidentes con el UF6 son frecuentes, y su almacenamiento representa un grave problema porque es complicado garantizar su contención indefinida.
Impacto: Alto. Aunque las fugas de UF6 se suelen autocontener (uno de los productos de su descomposición es un sólido que tiende a taponar el agujero), una cadena de pequeñas explosiones podría romper el contenedor y causar una gran explosión, con dispersión sobre un área amplia del material tóxico y radiactivo. El almacenamiento subterráneo de estos residuos es contraproducente, ya que incluso las minas de sal, que deberían estar exentas de agua, tienen filtraciones importantes, como evidencia el fiasco del almacén nuclear de Yucca Mountain en los EE.UU. o el de Asse II en Alemania (el cual es una auténtica bomba de relojería), y los residuos podrían filtrarse en el acuífero y contaminar el suministro de agua de amplias zonas.
Probabilidad: Muy alta.
impacto del accidente más grave que se puede producir y probabilidad de que ese accidente se pueda producir en la escala de una vida humana.
Minería: Las actividades extractivas del uranio natural tienen un gran impacto ambiental. La mayoría de los depósitos minerales de uranio en el mundo tienen una concentración muy baja, ya que la distribución de la riqueza de mena (porcentaje de mineral aprovechable en relación a la roca donde se encuentra) sigue una distribución log-normal, con lo que la mayoría de las reservas de uranio tienen baja concentración (se estima que el límite de concentración para que se rentable energéticamente extraer el uranio está en el 0,02% para las rocas duras y el 0,01% para las blandas; mas detalles en The Lean Guide to Nuclear Energy). Esto implica que para extraer el uranio en la mayoría de los lugares se tiene que hacer por lixivación (leaching en inglés), técnica que consiste en hacer filtrar ácido a través de la roca para que vaya extrayendo los óxidos que se encuentra a su paso, en particular el óxido de uranio. Hay dos maneras de aplicar la lixivación al uranio: o bien se extrae la roca, se hace una pila y se aplica el ácido (lixivación de pila), o bien se filtra el ácido sobre el terreno y se recoge el fluido resultante con una tubería en la parte inferior (lixivación in situ). La lixivación de pila sólo se admite en países con una regulación ambiental laxa, ya que implica crear grandes balsas de residuos de desecho (semejante a la tristemente famosa de Boliden en España). Estas balsas son muy contaminantes por la presencia de metales pesados y su carácter muy ácido, y contienen trazas de radiactividad del uranio no extraído. Por otro lado, estas balsas son raramente tratadas, ya que requerirían mucho dinero y en suma mucha energía, y la actividad dejaría de tener sentido; normalmente se las deja secar al sol durante años y se van cubriendo con lodos para evitar que el polvo con metales pesados sea arrastrado por el viento. En cuanto a la lixivación in situ sólo se puede hacer si el sustrato es poroso y implica además un riesgo de filtración al acuífero. En EE.UU. la lixivación in situ es la única técnica permitida hoy en día para la minería del uranio, según el Servicio Geológico y Minero de ese país. Se ha de decir que debido al agotamiento de las minas más ricas, la mayoría de la minería de metales hoy en día sigue estas técnicas, con lo que los riesgos de la minería del uranio no son particulares de ella.
Impacto: Medio-alto. Las balsas tóxicas pueden causar graves accidentes como el de hace unos meses en Hungría (que no era de minería de uranio, conviene aclarar), y su influencia es muy nociva en el medio ambiente y las personas de las inmediaciones (no sólo los trabajadores; se ven afectados unos pocos kilómetros de distancia alrededor de la instalación), por el arrastre de metales pesados por el viento.
Probabilidad: 100%. Las balsas abandonadas a su suerte (como es la práctica habitual) contaminan lentamente su entorno, y a veces episodios de fuertes lluvias o la erosión crean eventos catastróficos.
Enriquecimiento: Para poder aprovechar el uranio natural en una planta nuclear, hace falta aumentar la concentración relativa del isótopo de masa atómica 235 (U-235), más raro, respecto al dominante de masa atómica 238 (U-238). Para ello se somete a una serie repetida de procesados que van aumentando la proporción de U-235 desde el 0.7% que se encuentra en la naturaleza hasta el 4-5% que se usa en los reactores. Hay diversas técnicas para conseguir este enriquecimiento, pero la más usada hoy en día (por su mejor rendimiento energético) es el centrifugado de un compuesto gaseoso del uranio, el hexafloruro de uranio (UF6). Tras separar la muestra enriquecida, quedan grandes cantidades de hexafloruro de uranio residual, empobrecido, las cuales también tienen categoría de residuos nucleares porque aún son radiactivas. El gran problema del hexafloruro de uranio, aparte de que es tóxico y corrosivo, es que es muy inestable y reacciona explosivamente con el agua, incluso con la humedad ambiental si ésta es elevada. Los accidentes con el UF6 son frecuentes, y su almacenamiento representa un grave problema porque es complicado garantizar su contención indefinida.
Impacto: Alto. Aunque las fugas de UF6 se suelen autocontener (uno de los productos de su descomposición es un sólido que tiende a taponar el agujero), una cadena de pequeñas explosiones podría romper el contenedor y causar una gran explosión, con dispersión sobre un área amplia del material tóxico y radiactivo. El almacenamiento subterráneo de estos residuos es contraproducente, ya que incluso las minas de sal, que deberían estar exentas de agua, tienen filtraciones importantes, como evidencia el fiasco del almacén nuclear de Yucca Mountain en los EE.UU. o el de Asse II en Alemania (el cual es una auténtica bomba de relojería), y los residuos podrían filtrarse en el acuífero y contaminar el suministro de agua de amplias zonas.
Probabilidad: Muy alta.
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Central nuclear: Este es el único tema que se ha debatido durante estos días, lo que ha centrado todas las discusiones. De acuerdo con los ingenieros nucleares, los riesgos son mínimos por la baja probabilidad de eventos catastróficos, y cuando estos se producen es por negligencia de los que operan estas centrales. Esta disociación entre el factor técnico (sobre el papel; en la práctica las cosas tampoco salen según lo proyectado) y el factor humano es un tanto infantil: se han de considerar los problemas en el mundo real, con las restricciones reales, y muchas veces los diseños son peores de lo proyectado no por impericia de los técnicos sino por la necesidad de ahorrar costes: como denuncia Yuli Andreyev en una reciente entrevista en La Vanguardia, la necesidad de reducir costes para que las centrales nucleares sean viables económicamente lleva a una reducción, posiblemente intolerable, de la seguridad. En todo caso, el problema mayor es que el impacto de un evento catastrófico es altísimo: en el peor escenario posible, el núcleo del reactor se fundiría y todas las contenciones se romperían, con lo que quedaría expuestas al medio ambiente enormes cantidades de material muy radiactivo que el viento y la lluvia dispersarían y fijarían rápidamente. El nivel de radiación cerca de la zona expuesta sería tan alto que hace imposible que nadie se acerque, con lo que para limpiar el núcleo fundido y/o reparar la grieta se deberían de usar robots, lo cual implica una mayor lentitud en los trabajos y una mayor dispersión de los contaminantes pesados radiactivos. Se ha de destacar que cantidades mínimas de elementos pesados (las famosas “partículas radiactivas”) pueden causar graves daños en la salud de las personas que las absorban, con mayor incidencia de cánceres y otros problemas de salud durante su vida; estas partículas pueden viajar cientos de kilómetros, incluso miles, impulsadas por el viento. Por ese motivo, si el daño en la contención del núcleo de alguno de los reactores japoneses es demasiado grande es posible que se opte por construir un sarcófago de hormigón -al estilo de Chernobil- para evitar la diseminación rápida de las partículas, y de esa manera endosamos un gravísimo problema a las generaciones posteriores, cuando la estructura de hormigón flaquee dentro de un par de siglos, que ellos tendrán que afrontar con menos medios y energía disponible.
Impacto: Muy elevado, con daños que tardan miles de años en eliminarse y una capacidad letal inaudita.
Probabilidad: Al decir de los defensores de esta energía, muy baja. Si yo juzgo por mi propia vida (40 años) he vivido tres: el de Three Mile Island, el de Chernóbil y el de Fukushima, aunque el impacto del primero fue pequeño, el del segundo fue muy elevado y el del tercero aún está por determinar. La probabilidad lógicamente crece con el número de reactores en activo y con su edad, y ese número se ha incrementado rápidamente en el mundo desde TMI hasta ahora.
Proliferación: Los dispositivos de enriquecimiento de uranio pueden ser usados para enriquecer el material hasta la concentración de U-235 propia de una bomba atómica (80%); he ahí -al menos teóricamente- el riesgo de que Irán disponga de plantas de enriquecimiento de uranio. Sin embargo, los Estados son menos susceptibles de usar este material en una guerra debido a principio de Destrucción Mutua Asegurada (MAD en inglés, igual que loco). Una cosa diferente es que grupos extremistas y radicales decidan usar material que puedan conseguir en el mercado negro, o incluso residuos de algún cementerio nuclear para hacer una bomba sucia, aunque sea casera.
Impacto: Muy elevado.
Probabilidad: Muy elevada, a mi modo de ver: estamos en un mundo que camina sin preparación hacia el Oil Crash y el descenso energético, donde las múltiples injusticias favorecerán las ansias de revancha de los desheredados de la tierra.
Almacenamiento de residuos: Este punto ya fue discutido en un post anterior, “Cementerios nucleares y de los otros”.
Impacto: Muy elevado. Algunos autores aseguran que la incapacidad de gestión de los cementerios nucleares exterminará la vida de la Tierra en los próximos siglos.
Probabilidad: 100%. Hay muchos cementerios nucleares e infinidad de residuos almacenados en las instalaciones de las centrales nucleares, y como mínimo algunos acabarán quedando expuestos, sobre todo si se tiene en cuenta que su mantenimiento requerirá energía y conocimiento especializado y ambas cosas van a escasear.
Depleción del uranio: “El pico del uranio“. En las próximos años (25 a lo sumo, y 5 en el peor de los casos) llegaremos al cenit de extracción del uranio, y a partir de ese momento faltará uranio para las centrales, y cada vez más.
Impacto: Elevado. ¿Qué hacemos con las centrales? Los costes de desmantelamiento son prohibitivos, y nuestra confianza en esta fuente de energía nos pone en una situación de vulnerabilidad social y económica (aunque eso no es diferente respecto a nuestra dependencia del petróleo, gas y carbón).
Probabilidad: 100%.
No he discutido aquí otra actividad de riesgo, la del reprocesamiento, porque casi no tengo datos sobre ella, aunque todos los indicios apuntan a que es muy peligrosa.
Por concluir, si uno mira la lista de riesgos de toda la actividad nuclear, considerando no sólo su probabilidad observada o esperada (que no es tan baja después de todo) sino los impactos, teniendo en cuenta no sólo su extensión espacial sino temporal, la conclusión evidente es que los riesgos de la energía nuclear no son ni mucho menos despreciables. Ciertamente, la mejor manera de combatir estos riesgos (salvo el último) es invertir dinero y esfuerzos en mitigarlos hasta extremos aceptables, aunque eso implica un sobrecosto sobre la ya de por sí discutida capacidad económica de esta energía. La pregunta del millón es cómo vamos a afrontar estos gastos si, a pesar de que nos alimentemos de los cadáveres de los que caen, cada vez seremos más pobres, ya que esta crisis económica no acabará nunca…
Salu2
Impacto: Muy elevado, con daños que tardan miles de años en eliminarse y una capacidad letal inaudita.
Probabilidad: Al decir de los defensores de esta energía, muy baja. Si yo juzgo por mi propia vida (40 años) he vivido tres: el de Three Mile Island, el de Chernóbil y el de Fukushima, aunque el impacto del primero fue pequeño, el del segundo fue muy elevado y el del tercero aún está por determinar. La probabilidad lógicamente crece con el número de reactores en activo y con su edad, y ese número se ha incrementado rápidamente en el mundo desde TMI hasta ahora.
Proliferación: Los dispositivos de enriquecimiento de uranio pueden ser usados para enriquecer el material hasta la concentración de U-235 propia de una bomba atómica (80%); he ahí -al menos teóricamente- el riesgo de que Irán disponga de plantas de enriquecimiento de uranio. Sin embargo, los Estados son menos susceptibles de usar este material en una guerra debido a principio de Destrucción Mutua Asegurada (MAD en inglés, igual que loco). Una cosa diferente es que grupos extremistas y radicales decidan usar material que puedan conseguir en el mercado negro, o incluso residuos de algún cementerio nuclear para hacer una bomba sucia, aunque sea casera.
Impacto: Muy elevado.
Probabilidad: Muy elevada, a mi modo de ver: estamos en un mundo que camina sin preparación hacia el Oil Crash y el descenso energético, donde las múltiples injusticias favorecerán las ansias de revancha de los desheredados de la tierra.
Almacenamiento de residuos: Este punto ya fue discutido en un post anterior, “Cementerios nucleares y de los otros”.
Impacto: Muy elevado. Algunos autores aseguran que la incapacidad de gestión de los cementerios nucleares exterminará la vida de la Tierra en los próximos siglos.
Probabilidad: 100%. Hay muchos cementerios nucleares e infinidad de residuos almacenados en las instalaciones de las centrales nucleares, y como mínimo algunos acabarán quedando expuestos, sobre todo si se tiene en cuenta que su mantenimiento requerirá energía y conocimiento especializado y ambas cosas van a escasear.
Depleción del uranio: “El pico del uranio“. En las próximos años (25 a lo sumo, y 5 en el peor de los casos) llegaremos al cenit de extracción del uranio, y a partir de ese momento faltará uranio para las centrales, y cada vez más.
Impacto: Elevado. ¿Qué hacemos con las centrales? Los costes de desmantelamiento son prohibitivos, y nuestra confianza en esta fuente de energía nos pone en una situación de vulnerabilidad social y económica (aunque eso no es diferente respecto a nuestra dependencia del petróleo, gas y carbón).
Probabilidad: 100%.
No he discutido aquí otra actividad de riesgo, la del reprocesamiento, porque casi no tengo datos sobre ella, aunque todos los indicios apuntan a que es muy peligrosa.
Por concluir, si uno mira la lista de riesgos de toda la actividad nuclear, considerando no sólo su probabilidad observada o esperada (que no es tan baja después de todo) sino los impactos, teniendo en cuenta no sólo su extensión espacial sino temporal, la conclusión evidente es que los riesgos de la energía nuclear no son ni mucho menos despreciables. Ciertamente, la mejor manera de combatir estos riesgos (salvo el último) es invertir dinero y esfuerzos en mitigarlos hasta extremos aceptables, aunque eso implica un sobrecosto sobre la ya de por sí discutida capacidad económica de esta energía. La pregunta del millón es cómo vamos a afrontar estos gastos si, a pesar de que nos alimentemos de los cadáveres de los que caen, cada vez seremos más pobres, ya que esta crisis económica no acabará nunca…
Salu2