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“Es como las brasas de un fuego". Las reacciones nucleares vuelven a arder en Chernóbil

Fuente: Science - Autor: Richard Stone - 5 de Mayo de 2021.


Treinta y cinco años después de que la central nuclear de Chernóbil, en Ucrania, explotara en el peor accidente nuclear del mundo, las reacciones de fisión vuelven a arder en las masas de combustible de uranio enterradas en las profundidades de una sala de reactores destrozada. "Es como las brasas de una barbacoa", dice Neil Hyatt, químico de materiales nucleares de la Universidad de Sheffield. Ahora, los científicos ucranianos se afanan en determinar si las reacciones se apagarán por sí solas - o requerirán intervenciones extraordinarias para evitar otro accidente -.



Vista exterior del NSC o Nuevo Confinamiento Seguro, terminado de construir en 2019 por encima de las ruinas del reactor de Chernóbil.


Los sensores están rastreando un número creciente de neutrones, una señal de fisión, que fluye desde una sala inaccesible, informó la semana pasada Anatolii Doroshenko, del Instituto de Problemas de Seguridad de las Centrales Nucleares (ISPNPP) en Kyiv, Ucrania, durante las discusiones sobre el desmantelamiento del reactor. "Hay muchas incertidumbres", dice Maxim Saveliev, del ISPNPP. "Pero no podemos descartar la posibilidad de [un] accidente". Los recuentos de neutrones aumentan lentamente, dice Saveliev, lo que sugiere que los gestores aún tienen unos años para averiguar cómo sofocar la amenaza. Cualquier remedio que él y sus colegas encuentren será de gran interés para Japón, que está lidiando con las secuelas de su propio desastre nuclear de hace 10 años en Fukushima, señala Hyatt. "Es un peligro de magnitud similar".


El espectro de la fisión autosostenida, o criticidad, en las ruinas nucleares ha perseguido durante mucho tiempo a Chernóbil. Cuando parte del núcleo del reactor de la Unidad 4 se fundió el 26 de abril de 1986, las barras de combustible de uranio, su revestimiento de circonio, las barras de control de grafito y la arena vertida sobre el núcleo para intentar extinguir el fuego se fundieron en una lava. Ésta fluyó hacia las salas del sótano del reactor y se endureció formando los llamados materiales que contienen combustible (Fuel Containing Material o FCM en inglés), cargados con unas 170 toneladas de uranio irradiado, el 95% del combustible original.


El sarcófago de hormigón y acero llamado “The Shelter” (La Protección), erigido un año después del accidente para albergar los restos de la Unidad 4, permitió que el agua de lluvia se filtrara. Dado que el agua ralentiza, o modera, los neutrones y, por lo tanto, aumenta sus posibilidades de golpear y dividir los núcleos de uranio, las fuertes lluvias a veces hacían que el recuento de neutrones se disparara. Después de un aguacero en junio de 1990, un "acechador" (“Stalker” en inglés) - un científico de Chernóbil que se arriesga a exponerse a la radiación para aventurarse en la sala del reactor dañado - se precipitó y roció una solución de nitrato de gadolinio, que absorbe los neutrones, en un FCM que él y sus colegas temían que pudiera entrar en crisis. Varios años después, la central instaló rociadores de nitrato de gadolinio en el techo del Refugio. Pero el rociador no puede penetrar eficazmente en algunas habitaciones del sótano.


Los responsables de Chernóbil presumían que cualquier riesgo de criticidad desaparecería cuando el enorme Nuevo Confinamiento Seguro (NSC) se deslizó sobre el refugio en noviembre de 2016. La estructura, de 1.500 millones de euros, debía sellar el refugio para que pudiera ser estabilizado y eventualmente desmantelado. El NSC también impide la entrada de la lluvia y, desde su colocación, los recuentos de neutrones en la mayoría de las zonas del refugio se han mantenido estables o han disminuido.


Sin embargo, empezaron a aumentar en algunos puntos, casi duplicándose en 4 años en la sala 305/2, que contiene toneladas de FCM enterradas bajo los escombros. Los modelos del ISPNPP sugieren que el secado del combustible está haciendo que los neutrones que lo atraviesan sean más eficaces, en lugar de menos, para dividir los núcleos de uranio. "Son datos creíbles y plausibles", dice Hyatt. "Sólo que no está claro cuál puede ser el mecanismo".


La amenaza no puede ser ignorada. A medida que el agua sigue retrocediendo, el temor es que "la reacción de fisión se acelere exponencialmente", dice Hyatt, lo que llevaría a "una liberación incontrolada de energía nuclear". No hay posibilidad de que se repita lo de 1986, cuando la explosión y el incendio enviaron una nube radiactiva sobre Europa. Una reacción de fisión desbocada en un FCM podría extinguirse después de que el calor de la fisión hiciera hervir el agua restante. Sin embargo, Saveliev señala que, aunque cualquier reacción explosiva estaría contenida, podría amenazar con derribar partes inestables del desvencijado refugio, llenando el NSC de polvo radiactivo.


Abordar la amenaza recién desenmascarada es un reto de enormes proporciones. Los niveles de radiación en el 305/2 impiden acercarse lo suficiente para instalar sensores. Y pulverizar nitrato de gadolinio sobre los restos nucleares no es una opción, ya que están enterrados bajo el hormigón. Una idea es desarrollar un robot que pueda soportar la intensa radiación durante el tiempo suficiente para perforar agujeros en los FCM e insertar cilindros de boro, que funcionarían como barras de control y absorberían los neutrones. Mientras tanto, la ISPNPP pretende intensificar la vigilancia de otras dos áreas en las que las FCM tienen el potencial de volverse críticas.


Las resurgentes reacciones de fisión no son el único reto al que se enfrentan los guardianes de Chernóbil. Asediados por la intensa radiación y la alta humedad, los FCM se están desintegrando, generando aún más polvo radiactivo que complica los planes de desmantelamiento del Refugio. Al principio, una formación del FCM llamada Pata de Elefante era tan dura que los científicos tuvieron que utilizar un rifle Kalashnikov para cortar un trozo para analizarlo. "Ahora tiene más o menos la consistencia de la arena", dice Saveliev.


Ucrania tiene desde hace tiempo la intención de extraer los FCM y almacenarlos en un depósito geológico. Para septiembre, con la ayuda del Banco Europeo de Reconstrucción y Desarrollo, pretende tener un plan completo para hacerlo. Pero con la vida que aún parpadea dentro del Refugio, puede ser más difícil que nunca enterrar los inquietos restos del reactor.




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