La seguridad nuclear es definida por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) como "la consecución de condiciones de funcionamiento adecuadas, la prevención de accidentes o la mitigación de sus consecuencias, con el fin de proteger a los trabajadores, al público y al medio ambiente de los riesgos radiológicos indebidos ". El OIEA define la seguridad nuclear como "la prevención, detección y respuesta a los robos, sabotajes, accesos no autorizados, transferencias ilegales u otros actos maliciosos relacionados con materiales nucleares , otras sustancias radiactivas o sus instalaciones asociadas". [1]
Esto cubre las plantas de energía nuclear y todas las demás instalaciones nucleares, el transporte de materiales nucleares y el uso y almacenamiento de materiales nucleares para usos médicos, energéticos, industriales y militares.
La industria de la energía nuclear ha mejorado la seguridad y el rendimiento de los reactores y ha propuesto diseños de reactores nuevos y más seguros. Sin embargo, no se puede garantizar una seguridad perfecta. Las posibles fuentes de problemas incluyen errores humanos y eventos externos que tienen un impacto mayor al previsto: los diseñadores de los reactores de Fukushima en Japón no anticiparon que un tsunami generado por un terremoto desactivaría los sistemas de respaldo que se suponía que estabilizarían el reactor después del terremoto. [2] [3] [4] [5] También son concebibles escenarios catastróficos que involucran ataques terroristas , guerra , sabotaje interno y ciberataques .
La seguridad de las armas nucleares , así como la seguridad de la investigación militar que involucra materiales nucleares, generalmente es manejada por agencias diferentes de aquellas que supervisan la seguridad civil, por diversas razones, incluida la confidencialidad. [6] Existen preocupaciones constantes sobre la adquisición por parte de grupos terroristas de material para fabricar bombas nucleares. [7]
A partir de 2011 [actualizar], las consideraciones de seguridad nuclear surgen en diversas situaciones, entre ellas:
Con excepción de las armas termonucleares y la investigación experimental sobre fusión , todas las cuestiones de seguridad específicas de la energía nuclear se derivan de la necesidad de limitar la absorción biológica de la dosis comprometida (ingestión o inhalación de materiales radiactivos) y la dosis de radiación externa debida a la contaminación radiactiva .
Por tanto, la seguridad nuclear abarca como mínimo:
En el ámbito internacional, el Organismo Internacional de Energía Atómica "trabaja con sus Estados miembros y múltiples socios en todo el mundo para promover tecnologías nucleares seguras y pacíficas". [8] Algunos científicos dicen que los accidentes nucleares japoneses de 2011 han revelado que la industria nuclear carece de suficiente supervisión, lo que ha llevado a nuevos llamamientos para redefinir el mandato del OIEA para que pueda vigilar mejor las centrales nucleares en todo el mundo. [9]
La Convención del OIEA sobre Seguridad Nuclear fue adoptada en Viena el 17 de junio de 1994 y entró en vigor el 24 de octubre de 1996. Los objetivos de la Convención son lograr y mantener un alto nivel de seguridad nuclear en todo el mundo, establecer y mantener defensas eficaces en las instalaciones nucleares contra posibles peligros radiológicos y prevenir accidentes que tengan consecuencias radiológicas. [10]
La convención se redactó a raíz de los accidentes de Three Mile Island y Chernobyl en una serie de reuniones a nivel de expertos celebradas entre 1992 y 1994, y fue el resultado de un trabajo considerable de los Estados, incluidas sus autoridades nacionales de reglamentación y seguridad nuclear, y el Organismo Internacional de Energía Atómica, que actúa como Secretaría de la convención.
Las obligaciones de las Partes Contratantes se basan en gran medida en la aplicación de los principios de seguridad de las instalaciones nucleares contenidos en el documento del OIEA Safety Fundamentals 'The Safety of Nuclear Installations' (Colección de Seguridad del OIEA Nº 110, publicado en 1993). Estas obligaciones abarcan el marco legislativo y reglamentario, el órgano regulador y las obligaciones técnicas de seguridad relacionadas, por ejemplo, con la selección del emplazamiento, el diseño, la construcción, la explotación, la disponibilidad de recursos financieros y humanos adecuados, la evaluación y verificación de la seguridad, la garantía de calidad y la preparación para emergencias.
La Convención fue enmendada en 2014 por la Declaración de Viena sobre Seguridad Nuclear. [11] Esto dio como resultado los siguientes principios:
1. Las nuevas centrales nucleares se diseñarán, ubicarán y construirán de acuerdo con el objetivo de prevenir accidentes durante la puesta en servicio y la operación y, en caso de que ocurra un accidente, mitigar posibles liberaciones de radionucleidos que causen contaminación a largo plazo fuera del emplazamiento y evitar liberaciones radiactivas tempranas o liberaciones radiactivas lo suficientemente grandes como para requerir medidas y acciones de protección a largo plazo.
2. Se realizarán evaluaciones de seguridad exhaustivas y sistemáticas de forma periódica y regular en las instalaciones existentes a lo largo de su vida útil, con el fin de identificar mejoras de seguridad orientadas a cumplir el objetivo anterior. Las mejoras de seguridad que sean razonablemente factibles o alcanzables se implementarán de manera oportuna.
3. Los requisitos y reglamentos nacionales para abordar este objetivo durante toda la vida útil de las centrales nucleares deben tener en cuenta las normas de seguridad pertinentes del OIEA y, según corresponda, otras buenas prácticas identificadas, entre otras cosas, en las reuniones de revisión de la CNS.
Hay varios problemas con el OIEA, dice Najmedin Meshkati de la Universidad del Sur de California, escribiendo en 2011:
"Recomienda normas de seguridad, pero los Estados miembros no están obligados a cumplirlas; promueve la energía nuclear, pero también supervisa su uso; es la única organización mundial que supervisa la industria de la energía nuclear, pero también tiene la carga de comprobar el cumplimiento del Tratado de No Proliferación Nuclear (TNP)". [9]
Muchos países que utilizan energía nuclear cuentan con instituciones especializadas que supervisan y regulan la seguridad nuclear. La seguridad nuclear civil en los Estados Unidos está regulada por la Comisión Reguladora Nuclear (NRC). Sin embargo, los críticos de la industria nuclear se quejan de que los organismos reguladores están demasiado entrelazados con las propias industrias para ser eficaces. El libro The Doomsday Machine , por ejemplo, ofrece una serie de ejemplos de reguladores nacionales que, como dicen, "no regulan, sólo hacen concesiones" (un juego de palabras con " concesiones" ) para argumentar que, en Japón, por ejemplo, "los reguladores y los regulados son amigos desde hace mucho tiempo y trabajan juntos para disipar las dudas de un público educado en el horror de las bombas nucleares". [12] Otros ejemplos ofrecidos [13] incluyen:
El libro sostiene que la seguridad nuclear se ve comprometida por la sospecha de que, como ha dicho Eisaku Sato, ex gobernador de la provincia de Fukushima (con su infame complejo de reactores nucleares), los reguladores son todos iguales. [13]
La seguridad de las plantas nucleares y los materiales controlados por el gobierno de los EE. UU. para la investigación, la producción de armas y los que impulsan los buques de guerra no está regulada por la NRC. [14] [15] En el Reino Unido, la seguridad nuclear está regulada por la Oficina de Regulación Nuclear (ONR) y el Regulador de Seguridad Nuclear de Defensa (DNSR). La Agencia Australiana de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear ( ARPANSA ) es el organismo del Gobierno Federal que monitorea e identifica los riesgos de la radiación solar y la radiación nuclear en Australia. Es el principal organismo que se ocupa de la radiación ionizante y no ionizante [16] y publica material sobre protección radiológica. [17]
Otras agencias incluyen:
Las centrales nucleares son algunos de los sistemas energéticos más sofisticados y complejos jamás diseñados. [18] Ningún sistema complejo, por muy bien diseñado y fabricado que esté, puede considerarse a prueba de fallos. [4] La veterana periodista y autora Stephanie Cooke ha afirmado:
Los reactores en sí eran máquinas enormemente complejas con una cantidad incalculable de cosas que podían salir mal. Cuando eso ocurrió en Three Mile Island en 1979, otra falla en el mundo nuclear quedó expuesta. Un mal funcionamiento llevó a otro, y luego a una serie de otros, hasta que el núcleo del propio reactor comenzó a fundirse, y ni siquiera los ingenieros nucleares mejor capacitados del mundo supieron cómo reaccionar. El accidente reveló graves deficiencias en un sistema que se suponía debía proteger la salud y la seguridad públicas. [19]
El accidente de Three Mile Island de 1979 inspiró a Perrow a escribir su libro Accidentes normales , en el que se describe un accidente nuclear como resultado de una interacción imprevista de múltiples fallos en un sistema complejo. El accidente de Three Mile Island fue un ejemplo de accidente normal porque fue "inesperado, incomprensible, incontrolable e inevitable". [20]
Perrow concluyó que el fallo de Three Mile Island era consecuencia de la inmensa complejidad del sistema. Comprendió que esos sistemas modernos de alto riesgo eran propensos a fallar por muy bien que se los gestionara. Era inevitable que acabaran sufriendo lo que él denominó un «accidente normal». Por tanto, sugirió que sería mejor contemplar un rediseño radical o, si eso no era posible, abandonar esa tecnología por completo. [21]
Un factor fundamental que contribuye a la complejidad de un sistema de energía nuclear es su vida útil extremadamente larga. El período que transcurre desde el inicio de la construcción de una central nuclear comercial hasta la eliminación segura de sus últimos residuos radiactivos puede ser de 100 a 150 años. [18]
Existe la preocupación de que una combinación de errores humanos y mecánicos en una instalación nuclear podría provocar daños significativos a las personas y al medio ambiente: [22]
Los reactores nucleares en funcionamiento contienen grandes cantidades de productos de fisión radiactivos que, si se dispersan, pueden suponer un riesgo de radiación directa, contaminar el suelo y la vegetación y ser ingeridos por seres humanos y animales. La exposición humana a niveles suficientemente altos puede causar enfermedades y muertes a corto plazo y muertes a largo plazo por cáncer y otras enfermedades. [23]
Es imposible que un reactor nuclear comercial explote como una bomba nuclear, ya que el combustible nunca está suficientemente enriquecido para que esto ocurra. [24]
Los reactores nucleares pueden fallar de diversas formas. Si la inestabilidad del material nuclear genera un comportamiento inesperado, puede resultar en una variación de potencia descontrolada. Normalmente, el sistema de refrigeración de un reactor está diseñado para poder manejar el exceso de calor que esto provoca; sin embargo, si el reactor también experimenta un accidente por pérdida de refrigerante , entonces el combustible puede fundirse o hacer que el recipiente en el que está contenido se sobrecaliente y se funda. Este evento se denomina fusión nuclear .
Tras la parada, el reactor sigue necesitando durante algún tiempo energía externa para alimentar sus sistemas de refrigeración. Normalmente, esta energía la proporciona la red eléctrica a la que está conectada esa central o bien los generadores diésel de emergencia. La falta de suministro de energía a los sistemas de refrigeración, como ocurrió en Fukushima I , puede provocar accidentes graves.
Las normas de seguridad nuclear en Estados Unidos "no sopesan adecuadamente el riesgo de que un único evento deje sin electricidad a la red y a los generadores de emergencia, como ocurrió recientemente con un terremoto y un tsunami en Japón", dijeron funcionarios de la Comisión Reguladora Nuclear en junio de 2011. [25]
Los reactores nucleares se convierten en objetivos preferidos durante los conflictos militares y, durante las últimas tres décadas, han sido atacados repetidamente durante ataques aéreos militares, ocupaciones, invasiones y campañas: [26]
En los Estados Unidos, las plantas están rodeadas por una doble fila de vallas altas que se controlan electrónicamente. Los terrenos de la planta están patrullados por una fuerza considerable de guardias armados. [28] En Canadá, todos los reactores tienen una "fuerza de respuesta armada in situ" que incluye vehículos blindados ligeros que patrullan las plantas a diario. [29] El criterio de "amenaza de base de diseño" de la NRC para las plantas es un secreto, por lo que se desconoce el tamaño de la fuerza de ataque contra la que las plantas pueden protegerse. Sin embargo, para apagar una planta de emergencia se necesitan menos de cinco segundos, mientras que para reiniciarla sin impedimentos se necesitan horas, lo que obstaculiza gravemente a una fuerza terrorista que intente liberar radiactividad.
Los ataques aéreos son un problema que ha estado en el punto de mira desde los atentados del 11 de septiembre en Estados Unidos. Sin embargo, fue en 1972 cuando tres secuestradores tomaron el control de un vuelo de pasajeros nacional a lo largo de la costa este de Estados Unidos y amenazaron con estrellar el avión contra una planta de armas nucleares estadounidense en Oak Ridge, Tennessee. El avión llegó a estar a 8.000 pies sobre el lugar antes de que se cumplieran las exigencias de los secuestradores. [30] [31]
La barrera más importante contra la liberación de radiactividad en caso de que un avión impacte en una planta de energía nuclear es el edificio de contención y su escudo antimisiles. El ex presidente de la NRC Dale Klein ha dicho: "Las plantas de energía nuclear son estructuras inherentemente robustas que, según nuestros estudios, proporcionan una protección adecuada en un hipotético ataque de un avión. La NRC también ha tomado medidas que exigen que los operadores de las plantas de energía nuclear sean capaces de gestionar grandes incendios o explosiones, sin importar cuál sea la causa". [32]
Además, los partidarios de la idea señalan los amplios estudios realizados por el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica de Estados Unidos, que pusieron a prueba la solidez de los reactores y del almacenamiento de combustible residual, y descubrieron que deberían ser capaces de soportar un ataque terrorista comparable a los ataques terroristas del 11 de septiembre en Estados Unidos. El combustible gastado suele almacenarse en la "zona protegida" de la planta [33] o en un contenedor de transporte de combustible nuclear gastado ; robarlo para usarlo en una " bomba sucia " sería extremadamente difícil. La exposición a la intensa radiación casi con certeza incapacitaría o mataría rápidamente a cualquiera que intentara hacerlo. [34]
Las centrales nucleares se consideran objetivos de atentados terroristas. [35] Ya durante la construcción de las primeras centrales nucleares, los organismos de seguridad advirtieron sobre este tema. En varios estados se han documentado amenazas concretas de ataques a centrales nucleares por parte de terroristas o delincuentes. [35] Mientras que en Alemania las centrales nucleares más antiguas se construyeron sin protección especial contra accidentes aéreos, las centrales nucleares posteriores, construidas con edificios de hormigón macizo, están parcialmente protegidas contra accidentes aéreos. Están diseñadas para resistir el impacto de aviones de combate a una velocidad de unos 800 km/h. [36] Como base de evaluación se partió del impacto de un avión del tipo Phantom II con una masa de 20 toneladas y una velocidad de 215 m/s. [37]
Actualmente se está debatiendo el peligro de que un avión de gran tamaño se estrellara contra una central nuclear a causa de un ataque terrorista [36] . Un ataque terrorista de este tipo podría tener consecuencias catastróficas [38] . Por ejemplo, el gobierno alemán ha confirmado que la central nuclear de Biblis A no estaría completamente protegida de un ataque de un avión militar [39] . Tras los ataques terroristas en Bruselas en 2016, varias centrales nucleares fueron evacuadas parcialmente. Al mismo tiempo, se supo que los terroristas habían espiado las centrales nucleares y se retiró el acceso a varios empleados [40] .
Además, el "terrorismo nuclear", por ejemplo con la llamada "bomba sucia", plantea un peligro potencial considerable. [41] [42]
En muchos países, las plantas suelen ubicarse en la costa, con el fin de proporcionar una fuente inmediata de agua de refrigeración para el sistema de agua de servicio esencial . Como consecuencia, el diseño debe tener en cuenta el riesgo de inundaciones y tsunamis . El Consejo Mundial de Energía (WEC) sostiene que los riesgos de desastres están cambiando y aumentando la probabilidad de desastres como terremotos , ciclones , huracanes , tifones e inundaciones . [43] Las altas temperaturas, los bajos niveles de precipitación y las sequías severas pueden provocar escasez de agua dulce. [43] La falta de cálculo correcto del riesgo de inundación condujo a un evento de Nivel 2 en la Escala Internacional de Eventos Nucleares durante la inundación de la Planta de Energía Nuclear de Blayais en 1999 , [44] mientras que las inundaciones causadas por el terremoto y tsunami de Tōhoku de 2011 condujeron a los accidentes nucleares de Fukushima I. [ 45]
El diseño de plantas situadas en zonas sísmicamente activas también requiere tener en cuenta el riesgo de terremotos y tsunamis. Japón, India, China y los EE.UU. se encuentran entre los países que tienen plantas en regiones propensas a terremotos. Los daños causados a la central nuclear japonesa de Kashiwazaki-Kariwa durante el terremoto de 2007 en aguas profundas de Chūetsu [46] [47] pusieron de relieve las preocupaciones expresadas por los expertos en Japón antes de los accidentes de Fukushima, que habían advertido de un genpatsu-shinsai (un desastre de efecto dominó en una central nuclear). [48]
La protección de infraestructuras críticas como las centrales nucleares es un requisito y una necesidad para las instalaciones químicas, los reactores nucleares en funcionamiento y muchas otras instalaciones de servicios públicos. En 2003, la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos (NRC) elaboró mandatos relativos a la mejora de la seguridad en las centrales nucleares. [ cita requerida ] Entre ellos, los principales fueron los cambios en el perímetro de seguridad y el control de empleados, proveedores y visitantes cuando accedían al lugar. Muchas instalaciones reconocen sus vulnerabilidades y han surgido empresas contratistas de seguridad autorizadas. [ cita requerida ]
El desastre nuclear de Fukushima ilustró los peligros de construir múltiples unidades de reactores nucleares cerca unas de otras. Debido a la proximidad de los reactores, el director de la planta, Masao Yoshida, "se vio en la posición de tratar de hacer frente simultáneamente a fusiones de núcleos en tres reactores y piscinas de combustible expuestas en tres unidades". [49]
Los tres objetivos principales de los sistemas de seguridad nuclear, según los define la Comisión Reguladora Nuclear , son apagar el reactor, mantenerlo en condiciones de apagado y evitar la liberación de material radiactivo durante eventos y accidentes. [50] Estos objetivos se logran utilizando una variedad de equipos, que forman parte de diferentes sistemas, cada uno de los cuales realiza funciones específicas.
Durante las operaciones rutinarias diarias, las emisiones de materiales radiactivos de las plantas nucleares se liberan al exterior de las mismas, aunque son cantidades bastante pequeñas. [51] [52] [53] [54] Las emisiones diarias se liberan en el aire, el agua y el suelo. [52] [53]
La NRC afirma que "las centrales nucleares a veces liberan gases y líquidos radiactivos al medio ambiente en condiciones controladas y monitoreadas para garantizar que no representen ningún peligro para el público o el medio ambiente", [55] y "las emisiones rutinarias durante el funcionamiento normal de una central nuclear nunca son letales". [56]
Según las Naciones Unidas ( UNSCEAR ), el funcionamiento normal de una planta de energía nuclear, incluido el ciclo del combustible nuclear, supone una exposición pública media a la radiación de 0,0002 milisieverts (mSv) al año; el legado del desastre de Chernóbil es de 0,002 mSv/a como promedio mundial según un informe de 2008; y la exposición natural a la radiación promedia 2,4 mSv al año, aunque con frecuencia varía según la ubicación de la persona, entre 1 y 13 mSv. [57]
En marzo de 2012, el primer ministro Yoshihiko Noda dijo que el gobierno japonés compartía la culpa por el desastre de Fukushima, afirmando que los funcionarios habían sido cegados por una imagen de la infalibilidad tecnológica del país y estaban "demasiado inmersos en un mito de seguridad". [58]
El periodista Yoichi Funabashi ha acusado a Japón de tener "aversión a enfrentarse a la amenaza potencial de emergencias nucleares". Según él, un programa nacional para desarrollar robots para su uso en emergencias nucleares fue cancelado a mitad de camino porque "olía demasiado a peligro subyacente". Aunque Japón es una gran potencia en robótica, no tenía ninguno para enviar a Fukushima durante el desastre. Menciona que la Comisión de Seguridad Nuclear de Japón estipuló en sus directrices de seguridad para las instalaciones nucleares de agua ligera que "no es necesario considerar la posibilidad de una pérdida prolongada de energía". Sin embargo, este tipo de pérdida prolongada de energía en las bombas de refrigeración causó la fusión de Fukushima. [59]
En otros países, como el Reino Unido, no se afirma que las centrales nucleares sean absolutamente seguras, sino que se afirma que la probabilidad de que se produzca un accidente grave es inferior (por ejemplo) a 0,0001/año. [ cita requerida ]
Incidentes como el desastre nuclear de Fukushima Daiichi podrían haberse evitado con una normativa más estricta sobre la energía nuclear. En 2002, TEPCO, la empresa que operaba la planta de Fukushima, admitió haber falsificado informes en más de 200 ocasiones entre 1997 y 2002. TEPCO no tuvo que hacer frente a ninguna multa por ello. En cambio, despidió a cuatro de sus principales ejecutivos. Tres de ellos pasaron a ocupar puestos en empresas que hacen negocios con TEPCO. [60]
El combustible nuclear es un recurso estratégico cuyo suministro continuo debe garantizarse para evitar interrupciones en las plantas. El OIEA recomienda al menos dos proveedores para evitar interrupciones en el suministro como resultado de eventos políticos o presiones monopolísticas. Los suministros mundiales de uranio están bien diversificados, con docenas de proveedores en varios países, y las pequeñas cantidades de combustible requeridas hacen que la diversificación sea mucho más fácil que en el caso de los suministros de combustible fósil en gran volumen que requiere el sector energético. Por ejemplo, Ucrania enfrentó un desafío de este tipo como resultado del conflicto con Rusia , que continuó suministrando el combustible pero lo utilizó para aprovechar la presión política. En 2016, Ucrania obtuvo el 50% de sus suministros de Rusia y la otra mitad de Suecia, [61] con una serie de contratos marco con otros países. [62]
El Título 10 del Código de Regulaciones Federales (CFR), Parte 73, Protección física de plantas y materiales, regulado por la entidad Comisión Reguladora Nuclear (NRC), contiene las Subpartes A (Disposiciones generales) a I (Cumplimiento) y la Subparte T (Notificaciones de seguridad, informes y mantenimiento de registros) y están disponibles en línea en US NRC 10 CFR Parte 7 Esta sección y el contenido de la tabla a continuación, tal como se refleja en el e-CFR al 20 de diciembre de 2023, son los siguientes:
Consulte Barreras para vehículos para obtener detalles de la regulación relacionada con 10 CFR 73.55(e)(10)(i)(A) y Sistemas de barrera para vehículos y protección contra vehículos terrestres .
Consulte Iluminación de seguridad para obtener detalles de la regulación afiliada a 10 CFR 73.55(i)(6)(ii), que identifica los requisitos mínimos de iluminación .
Consulte Ciberseguridad para conocer los detalles de la normativa relacionada con 10 CFR 73.54, que identifica los requisitos de ciberseguridad para las instalaciones nucleares . Para conocer las pautas sobre el cumplimiento de los requisitos de 10 CFR 73.54 , consulte NEI 08-09 .
En la actualidad, hay un total de 47.000 toneladas de residuos nucleares de alto nivel almacenados en los EE. UU. Los residuos nucleares están compuestos aproximadamente por un 94 % de uranio, un 1,3 % de plutonio, un 0,14 % de otros actínidos y un 5,2 % de productos de fisión. [63] Alrededor del 1,0 % de estos residuos consiste en isótopos de larga duración 79 Se, 93 Zr, 99 Te, 107 Pd, 126 Sn, 129 I y 135 Cs. Los isótopos de vida más corta, incluidos 89 Sr, 90 Sr, 106 Ru, 125 Sn, 134 Cs, 137 Cs y 147 Pm , constituyen el 0,9 % al año y disminuyen al 0,1 % a los 100 años. El 3,3–4,1 % restante consiste en isótopos no radiactivos. [64] [65] [66] Existen desafíos técnicos, ya que es preferible encerrar los productos de fisión de larga duración, pero el desafío no debe exagerarse. Una tonelada de desechos, como se describió anteriormente, tiene una radiactividad medible de aproximadamente 600 T Bq, igual a la radiactividad natural en un km 3 de la corteza terrestre, que, si se enterrara, agregaría solo 25 partes por billón a la radiactividad total.
La diferencia entre los residuos nucleares de alto nivel y vida corta y los de bajo nivel y vida larga se puede ilustrar con el siguiente ejemplo. Como se indicó anteriormente, un mol de 131 I y 129 I libera 3x10 23 desintegraciones en un período igual a una vida media. El 131 I se desintegra con la liberación de 970 keV , mientras que el 129 I se desintegra con la liberación de 194 keV de energía. Por lo tanto, 131 g de 131 I liberarían 45 gigajulios durante ocho días comenzando a una tasa inicial de 600 E Bq liberando 90 kilovatios y la última desintegración radiactiva se produciría en el plazo de dos años. [67] Por el contrario, 129 g de 129 I liberarían 9 gigajulios durante 15,7 millones de años comenzando a una tasa inicial de 850 M Bq liberando 25 microvatios y con una radiactividad que disminuiría en menos del 1 % en 100 000 años. [68]
Una tonelada de residuos nucleares también reduce las emisiones de CO2 en 25 millones de toneladas. [63]
[69] Los radionucleidos como el 129I o el 131I pueden ser altamente radiactivos o tener una vida muy larga, pero no pueden ser ambas cosas a la vez. Un mol de 129I (129 gramos) sufre el mismo número de desintegraciones (3x10 23 ) en 15,7 millones de años que un mol de 131I (131 gramos) en 8 días. Por lo tanto, el 131I es altamente radiactivo, pero desaparece muy rápidamente, mientras que el 129I libera un nivel muy bajo de radiación durante un tiempo muy prolongado. Dos productos de fisión de larga duración , el tecnecio-99 (vida media de 220.000 años) y el yodo-129 (vida media de 15,7 millones de años), son algo más preocupantes debido a una mayor probabilidad de entrar en la biosfera. [70] Los elementos transuránicos presentes en el combustible gastado son el neptunio-237 (con una vida media de dos millones de años) y el plutonio-239 (con una vida media de 24.000 años), [71] que también permanecerán en el medio ambiente durante largos períodos de tiempo. Una solución más completa tanto para el problema de los actínidos como para la necesidad de energía con bajas emisiones de carbono puede ser el reactor rápido integral . Una tonelada de residuos nucleares después de una combustión completa en un reactor IFR habrá evitado que 500 millones de toneladas de CO2 entren en la atmósfera. [63] De lo contrario, el almacenamiento de los residuos suele requerir un tratamiento, seguido de una estrategia de gestión a largo plazo que implica el almacenamiento permanente, la eliminación o la transformación de los residuos en una forma no tóxica. [72]
Los gobiernos de todo el mundo están considerando una variedad de opciones de gestión y eliminación de desechos, que generalmente implican la colocación geológica profunda, aunque ha habido un progreso limitado hacia la implementación de soluciones de gestión de desechos a largo plazo. [73] Esto se debe en parte a que los plazos en cuestión cuando se trata de desechos radiactivos varían de 10.000 a millones de años, [74] [75] según estudios basados en el efecto de las dosis de radiación estimadas. [76]
Dado que la fracción de átomos de un radioisótopo que se desintegra por unidad de tiempo es inversamente proporcional a su vida media, la radiactividad relativa de una cantidad de desechos radiactivos humanos enterrados disminuiría con el tiempo en comparación con los radioisótopos naturales (como la cadena de desintegración de 120 billones de toneladas de torio y 40 billones de toneladas de uranio, que se encuentran en concentraciones relativamente traza de partes por millón cada uno sobre la masa de la corteza de 3 * 10 19 toneladas). [77] [78] [79] Por ejemplo, durante un período de miles de años, después de que los radioisótopos de vida media corta más activos se desintegraran, enterrar los desechos nucleares estadounidenses aumentaría la radiactividad en los primeros 2000 pies de roca y suelo en los Estados Unidos (10 millones de km 2 ) en aproximadamente 1 parte en 10 millones sobre la cantidad acumulada de radioisótopos naturales en ese volumen, aunque las cercanías del sitio tendrían una concentración mucho mayor de radioisótopos artificiales bajo tierra que ese promedio. [80]
Una noción relativamente frecuente en los debates sobre seguridad nuclear es la de cultura de seguridad . El Grupo Asesor Internacional de Seguridad Nuclear define el término como “la dedicación personal y la responsabilidad de todos los individuos que participan en cualquier actividad que tenga relación con la seguridad de las centrales nucleares”. [81] El objetivo es “diseñar sistemas que utilicen las capacidades humanas de manera apropiada, que protejan a los sistemas de las debilidades humanas y que protejan a los seres humanos de los peligros asociados con el sistema”. [81]
Al mismo tiempo, hay algunas pruebas de que las prácticas operativas no son fáciles de cambiar. Los operadores casi nunca siguen las instrucciones y los procedimientos escritos al pie de la letra, y “la violación de las reglas parece ser bastante racional, dada la carga de trabajo real y las limitaciones de tiempo con las que los operadores deben realizar su trabajo”. Muchos intentos de mejorar la cultura de seguridad nuclear “se vieron compensados por la adaptación de la gente al cambio de una manera imprevista”. [81]
Según la directora de Areva para el Sudeste Asiático y Oceanía, Selena Ng, el desastre nuclear de Fukushima en Japón es "una enorme llamada de atención para una industria nuclear que no siempre ha sido lo suficientemente transparente en lo que respecta a las cuestiones de seguridad". "Antes de Fukushima había una especie de complacencia y no creo que podamos permitirnos esa complacencia ahora", afirmó. [82]
Una evaluación realizada por el Comisariado de Energía Atómica (CEA) en Francia concluyó que ninguna innovación técnica puede eliminar el riesgo de errores inducidos por el hombre asociados con el funcionamiento de las centrales nucleares. Se consideraron dos tipos de errores más graves: los errores cometidos durante las operaciones de campo, como el mantenimiento y las pruebas, que pueden causar un accidente; y los errores humanos cometidos durante pequeños accidentes que derivan en un fallo total. [83]
Según Mycle Schneider , la seguridad de los reactores depende sobre todo de una "cultura de la seguridad", que incluye la calidad del mantenimiento y la formación, la competencia del operador y de la fuerza de trabajo, y el rigor de la supervisión reglamentaria. Por tanto, un reactor mejor diseñado y más nuevo no siempre es más seguro, y los reactores más antiguos no son necesariamente más peligrosos que los más nuevos. El accidente de Three Mile Island de 1979 en los Estados Unidos se produjo en un reactor que había comenzado a funcionar sólo tres meses antes, y el desastre de Chernóbil se produjo después de sólo dos años de funcionamiento. Una grave pérdida de refrigerante se produjo en el reactor francés Civaux-1 en 1998, menos de cinco meses después de la puesta en marcha. [84]
Por más segura que esté diseñada una planta, su funcionamiento está a cargo de seres humanos propensos a cometer errores. Laurent Stricker, ingeniero nuclear y presidente de la Asociación Mundial de Operadores Nucleares, afirma que los operadores deben evitar la complacencia y el exceso de confianza. Los expertos afirman que "el factor interno más importante que determina la seguridad de una planta es la cultura de seguridad entre los reguladores, los operadores y la fuerza laboral, y crear esa cultura no es fácil". [84]
El periodista de investigación Eric Schlosser , autor de Command and Control , descubrió que al menos 700 accidentes e incidentes "significativos" que involucraron 1.250 armas nucleares se registraron en los Estados Unidos entre 1950 y 1968. [85] Los expertos creen que hasta 50 armas nucleares se perdieron durante la Guerra Fría. [86]
Los riesgos rutinarios para la salud y las emisiones de gases de efecto invernadero de la energía de fisión nuclear son pequeños en comparación con los asociados con el carbón, pero existen varios "riesgos catastróficos": [87]
El peligro extremo que entrañan los materiales radiactivos en las centrales eléctricas y la tecnología nuclear en sí misma es tan conocido que el gobierno de los Estados Unidos se vio obligado (a instancias de la industria) a promulgar disposiciones que protejan a la industria nuclear de soportar toda la carga de operaciones nucleares tan riesgosas en sí mismas. La Ley Price-Anderson limita la responsabilidad de la industria en caso de accidentes, y la Ley de Política de Residuos Nucleares de 1982 encomienda al gobierno federal la responsabilidad de almacenar permanentemente los residuos nucleares. [88]
La densidad de población es un elemento crítico a través del cual se deben evaluar otros riesgos, dice Laurent Stricker, ingeniero nuclear y presidente de la Asociación Mundial de Operadores Nucleares : [84]
La planta KANUPP en Karachi, Pakistán, es la que tiene más habitantes (8,2 millones) en un radio de 30 kilómetros de una planta nuclear, aunque sólo tiene un reactor relativamente pequeño con una potencia de 125 megavatios. Sin embargo, a continuación en la lista se encuentran plantas mucho más grandes: la planta Kuosheng de Taiwán, de 1.933 megavatios, con 5,5 millones de personas en un radio de 30 kilómetros, y la planta Chin Shan de 1.208 megavatios, con 4,7 millones; ambas zonas incluyen la ciudad capital de Taipei. [84]
Se ha obligado o aconsejado a 172.000 personas que viven en un radio de 30 kilómetros de la central nuclear de Fukushima Daiichi que evacuen la zona. En términos más generales, un análisis de 2011 realizado por Nature y la Universidad de Columbia, Nueva York, muestra que unas 21 plantas nucleares tienen poblaciones superiores a un millón de habitantes en un radio de 30 kilómetros, y seis plantas tienen poblaciones superiores a tres millones en ese radio. [84]
Los fenómenos de tipo cisne negro son sucesos muy poco probables que tienen grandes repercusiones. A pesar de la planificación, la energía nuclear siempre será vulnerable a los fenómenos de tipo cisne negro: [5]
Un acontecimiento poco frecuente –sobre todo uno que nunca ha ocurrido– es difícil de prever, costoso de planificar y fácil de descartar con estadísticas. El hecho de que se suponga que algo sólo ocurre cada 10.000 años no significa que no vaya a ocurrir mañana. [5] A lo largo de la vida útil típica de 40 años de una planta, las suposiciones también pueden cambiar, como sucedió el 11 de septiembre de 2001 , en agosto de 2005 cuando azotó el huracán Katrina , y en marzo de 2011, después de Fukushima . [5]
La lista de posibles eventos cisne negro es "condenatoriamente diversa": [5]
Los reactores nucleares y sus piscinas de combustible gastado podrían ser objetivos para terroristas que pilotean aviones secuestrados. Los reactores pueden estar situados aguas abajo de represas que, si alguna vez estallan, podrían desencadenar inundaciones masivas. Algunos reactores están ubicados cerca de fallas o costas, un escenario peligroso como el que surgió en Three Mile Island y Fukushima: una falla catastrófica del refrigerante, el sobrecalentamiento y fusión de las barras de combustible radiactivo y una liberación de material radiactivo. [5]
El AP1000 tiene una frecuencia estimada de daño en el núcleo de 5,09 × 10 −7 por planta por año. El reactor de potencia evolutivo (EPR) tiene una frecuencia estimada de daño en el núcleo de 4 × 10 −7 por planta por año. En 2006, General Electric publicó frecuencias estimadas de daño en el núcleo por año por planta para sus diseños de centrales nucleares: [89]
El accidente nuclear de Fukushima I fue causado por un "evento que superó las bases de diseño", el tsunami y los terremotos asociados fueron más poderosos de lo que la planta estaba diseñada para soportar, y el accidente se debe directamente a que el tsunami desbordó el malecón, que era demasiado bajo. [2] Desde entonces, la posibilidad de eventos imprevistos que superaran las bases de diseño ha sido una preocupación importante para los operadores de la planta. [84]
Según la periodista Stephanie Cooke , es difícil saber qué ocurre realmente en el interior de las centrales nucleares porque la industria está rodeada de secretismo. Las empresas y los gobiernos controlan qué información se pone a disposición del público. Cooke afirma que "cuando se pone a disposición del público información, a menudo se presenta en jerga y en prosa incomprensible". [90]
Kennette Benedict ha dicho que la tecnología nuclear y las operaciones de las plantas siguen careciendo de transparencia y estando relativamente cerradas a la vista del público: [91]
A pesar de victorias como la creación de la Comisión de Energía Atómica, y más tarde de la Comisión Nuclear Regular, el secretismo que comenzó con el Proyecto Manhattan ha tendido a permear el programa nuclear civil, así como los programas militares y de defensa. [91]
En 1986, los funcionarios soviéticos postergaron durante varios días la divulgación del desastre de Chernóbil. Los operadores de la planta de Fukushima, Tokyo Electric Power Co., también fueron criticados por no revelar rápidamente información sobre las emisiones de radiactividad de la planta. El presidente ruso, Dmitri Medvedev, dijo que debía haber mayor transparencia en las emergencias nucleares. [92]
Históricamente, muchos científicos e ingenieros han tomado decisiones en nombre de poblaciones potencialmente afectadas sobre si un determinado nivel de riesgo e incertidumbre es aceptable para ellas. Muchos ingenieros y científicos nucleares que han tomado tales decisiones, incluso por buenas razones relacionadas con la disponibilidad de energía a largo plazo, ahora consideran que hacerlo sin consentimiento informado es incorrecto y que la seguridad de la energía nuclear y las tecnologías nucleares deberían basarse fundamentalmente en la moralidad, en lugar de en consideraciones puramente técnicas, económicas y comerciales. [93]
Non-Nuclear Futures : The Case for an Ethical Energy Strategy es un libro de 1975 de Amory B. Lovins y John H. Price. [94] [95] El tema principal del libro es que las partes más importantes del debate sobre la energía nuclear no son disputas técnicas sino que se relacionan con valores personales y son el ámbito legítimo de cada ciudadano, ya sea que tenga capacitación técnica o no. [96]
La industria nuclear tiene un excelente historial de seguridad y las muertes por megavatio hora son las más bajas de todas las principales fuentes de energía. [97] Según Zia Mian y Alexander Glaser , las "últimas seis décadas han demostrado que la tecnología nuclear no tolera errores". La energía nuclear es quizás el principal ejemplo de lo que se denomina "tecnologías de alto riesgo" con "potencial catastrófico", porque "no importa cuán efectivos sean los dispositivos de seguridad convencionales, existe una forma de accidente que es inevitable, y tales accidentes son una consecuencia 'normal' del sistema". En resumen, no hay escapatoria a los fallos del sistema. [98]
Cualquiera que sea la posición que se adopte en el debate sobre la energía nuclear , la posibilidad de accidentes catastróficos y los consiguientes costos económicos deben tenerse en cuenta a la hora de formular políticas y regulaciones nucleares. [99]
Kristin Shrader-Frechette ha dicho que "si los reactores fueran seguros, las industrias nucleares no exigirían una protección de responsabilidad civil por accidentes garantizada por el gobierno como condición para generar electricidad". [100] Ninguna compañía de seguros privada, ni siquiera ningún consorcio de compañías de seguros, "asumiría las temibles responsabilidades derivadas de accidentes nucleares graves". [101]
El sitio de Hanford es un complejo de producción nuclear en su mayor parte fuera de servicio en el río Columbia en el estado estadounidense de Washington , operado por el gobierno federal de los Estados Unidos . El plutonio fabricado en el sitio se utilizó en la primera bomba nuclear , probada en el sitio Trinity , y en Fat Man , la bomba detonó sobre Nagasaki , Japón. Durante la Guerra Fría , el proyecto se amplió para incluir nueve reactores nucleares y cinco grandes complejos de procesamiento de plutonio , que produjeron plutonio para la mayoría de las 60.000 armas en el arsenal nuclear de los EE. UU . [102] [103] Muchos de los primeros procedimientos de seguridad y prácticas de eliminación de desechos fueron inadecuados, y los documentos gubernamentales desde entonces han confirmado que las operaciones de Hanford liberaron cantidades significativas de materiales radiactivos al aire y al río Columbia, lo que todavía amenaza la salud de los residentes y los ecosistemas . [104] Los reactores de producción de armas fueron desmantelados al final de la Guerra Fría, pero las décadas de fabricación dejaron atrás 53 millones de galones estadounidenses (200.000 m 3 ) de residuos radiactivos de alto nivel , [105] 25 millones de pies cúbicos adicionales (710.000 m 3 ) de residuos radiactivos sólidos, 200 millas cuadradas (520 km 2 ) de agua subterránea contaminada debajo del sitio [106] y descubrimientos ocasionales de contaminaciones no documentadas que ralentizan el ritmo y aumentan el costo de la limpieza. [107] El sitio de Hanford representa dos tercios de los residuos radiactivos de alto nivel del país por volumen. [108] Hoy, Hanford es el sitio nuclear más contaminado de los Estados Unidos [109] [110] y es el foco de la limpieza ambiental más grande del país . [102]
El desastre de Chernóbil fue un accidente nuclear que ocurrió el 26 de abril de 1986 en la central nuclear de Chernóbil en Ucrania . Una explosión y un incendio liberaron grandes cantidades de contaminación radiactiva a la atmósfera, que se extendió por gran parte de la URSS occidental y Europa. Se considera el peor accidente de una planta de energía nuclear en la historia, y es uno de los dos únicos clasificados como un evento de nivel 7 en la Escala Internacional de Eventos Nucleares (el otro es el desastre nuclear de Fukushima Daiichi ). [111] La batalla para contener la contaminación y evitar una catástrofe mayor involucró en última instancia a más de 500.000 trabajadores y costó aproximadamente 18 mil millones de rublos , paralizando la economía soviética. [112] El accidente generó preocupaciones sobre la seguridad de la industria de la energía nuclear, lo que ralentizó su expansión durante varios años. [113]
El UNSCEAR ha llevado a cabo durante 20 años una investigación científica y epidemiológica detallada sobre los efectos del accidente de Chernóbil. Además de las 57 muertes directas en el accidente en sí, el UNSCEAR predijo en 2005 que se producirían hasta 4.000 muertes adicionales por cáncer relacionadas con el accidente "entre las 600.000 personas que recibieron exposiciones más significativas (liquidadores que trabajaron en 1986-87, evacuados y residentes de las zonas más contaminadas)". [114] Rusia, Ucrania y Bielorrusia han soportado los continuos y sustanciales costos de descontaminación y atención médica del desastre de Chernóbil. [115]
Once de los reactores de Rusia son del tipo RBMK 1000, similar al de la central nuclear de Chernóbil . Algunos de estos reactores RBMK iban a ser cerrados originalmente, pero en su lugar se les ha dado una extensión de vida y se les ha aumentado su potencia en un 5%. Los críticos dicen que estos reactores tienen un "diseño inherentemente inseguro", que no se puede mejorar mediante actualizaciones y modernizaciones, y algunas partes del reactor son imposibles de reemplazar. Los grupos ambientalistas rusos dicen que las extensiones de vida "violan la ley rusa, porque los proyectos no han sido sometidos a evaluaciones ambientales". [116]
A pesar de todas las garantías, en 2011 se produjo en Japón, uno de los países industrialmente más avanzados del mundo, un accidente nuclear de la magnitud del desastre de Chernóbil de 1986. En febrero de 2012, el presidente de la Comisión de Seguridad Nuclear, Haruki Madarame, declaró en una investigación parlamentaria que "las normas de seguridad atómica de Japón son inferiores a las normas mundiales y dejaron al país sin preparación para el desastre nuclear de Fukushima del pasado mes de marzo". Las normas de seguridad que regían a las empresas nucleares japonesas tenían deficiencias y su aplicación era poco estricta, incluida una protección insuficiente contra los tsunamis. [119]
Un informe de 2012 publicado en The Economist decía: "Los reactores de Fukushima eran de diseño antiguo. Los riesgos a los que se enfrentaban no habían sido bien analizados. La empresa operadora estaba mal regulada y no sabía lo que estaba pasando. Los operadores cometieron errores. Los representantes de la inspección de seguridad huyeron. Algunos de los equipos fallaron. El establecimiento minimizó repetidamente los riesgos y suprimió información sobre el movimiento de la columna radiactiva, por lo que algunas personas fueron evacuadas de lugares menos contaminados a lugares más contaminados". [120]
Los diseñadores de los reactores de la central nuclear de Fukushima I no previeron que un tsunami generado por un terremoto inutilizaría los sistemas de respaldo que se suponía debían estabilizar el reactor después del terremoto. [2] Los reactores nucleares son "sistemas inherentemente complejos y estrechamente acoplados que, en raras situaciones de emergencia, se desarrollarán interacciones en cascada muy rápidamente de tal manera que los operadores humanos serán incapaces de predecirlas y dominarlas". [3]
A falta de electricidad para bombear el agua necesaria para enfriar el núcleo atómico, los ingenieros expulsaron vapor radiactivo a la atmósfera para liberar presión, lo que provocó una serie de explosiones que volaron las paredes de hormigón que rodeaban los reactores. Los niveles de radiación se dispararon en Fukushima a medida que el desastre se extendía, obligando a la evacuación de 200.000 personas. Hubo un aumento de los niveles de radiación en las afueras de Tokio, con una población de 30 millones, 210 kilómetros al sur. [45]
Los generadores diésel de reserva que podrían haber evitado el desastre se instalaron en un sótano, donde las olas los inundaron rápidamente. La cascada de acontecimientos en Fukushima había sido predicha en un informe publicado en los Estados Unidos hace varias décadas: [45]
El informe de 1990 de la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos, una agencia independiente responsable de la seguridad en las plantas de energía del país, identificó la falla del generador diésel inducida por terremotos y el corte de energía que condujo a fallas en los sistemas de enfriamiento como una de las "causas más probables" de accidentes nucleares de un evento externo. [45]
El informe fue citado en una declaración de 2004 de la Agencia de Seguridad Nuclear e Industrial de Japón, pero parece que TEPCO no tomó medidas adecuadas para abordar el riesgo. Katsuhiko Ishibashi , profesor de sismología de la Universidad de Kobe , ha dicho que la historia de accidentes nucleares de Japón se debe a un exceso de confianza en la ingeniería de las plantas. En 2006, renunció a un panel gubernamental sobre seguridad de reactores nucleares, porque el proceso de revisión estaba manipulado y era “poco científico”. [45]
Según el Organismo Internacional de Energía Atómica , Japón "subestimó el peligro de tsunamis y no preparó sistemas de respaldo adecuados en la planta nuclear de Fukushima Daiichi". Esto repitió una crítica ampliamente sostenida en Japón de que "los vínculos colusorios entre los reguladores y la industria llevaron a una supervisión débil y a la incapacidad de garantizar niveles adecuados de seguridad en la planta". [118] El OIEA también dijo que el desastre de Fukushima expuso la falta de sistemas de respaldo adecuados en la planta. Una vez que se perdió completamente la energía, las funciones críticas como el sistema de enfriamiento dejaron de funcionar. Tres de los reactores "se sobrecalentaron rápidamente, causando fusiones que finalmente llevaron a explosiones, que arrojaron grandes cantidades de material radiactivo al aire". [118]
Louise Fréchette y Trevor Findlay han dicho que se necesita más esfuerzo para garantizar la seguridad nuclear y mejorar las respuestas a los accidentes:
Las crisis de múltiples reactores en la central nuclear japonesa de Fukushima refuerzan la necesidad de fortalecer los instrumentos globales para garantizar la seguridad nuclear en todo el mundo. El hecho de que un país que ha estado utilizando reactores nucleares durante décadas se haya mostrado tan alarmantemente improvisado en su respuesta y tan poco dispuesto a revelar los hechos ni siquiera a su propio pueblo, y mucho menos al Organismo Internacional de Energía Atómica, es un recordatorio de que la seguridad nuclear es un trabajo en constante progreso. [121]
David Lochbaum , director de seguridad nuclear de la Unión de Científicos Preocupados , ha cuestionado repetidamente la seguridad del diseño del reactor General Electric Mark 1 de la planta de Fukushima I, que se utiliza en casi una cuarta parte de la flota nuclear de los Estados Unidos. [122]
Un informe del Gobierno japonés al OIEA dice que "el combustible nuclear de tres reactores probablemente se derritió a través de los recipientes de contención internos, no sólo del núcleo". El informe dice que el diseño básico "inadecuado" del reactor -el modelo Mark-1 desarrollado por General Electric- incluía "el sistema de ventilación de los recipientes de contención y la ubicación de las piscinas de refrigeración del combustible gastado en lo alto de los edificios, lo que dio lugar a fugas de agua radiactiva que dificultaron los trabajos de reparación". [123]
Tras la emergencia de Fukushima, la Unión Europea decidió que los reactores de los 27 países miembros debían someterse a pruebas de seguridad. [124]
Según UBS AG, los accidentes nucleares de Fukushima I probablemente dañarán la credibilidad de la industria nuclear más que el desastre de Chernóbil en 1986:
El accidente ocurrido hace 25 años en la ex Unión Soviética “afectó a un reactor en un estado totalitario sin cultura de seguridad”, escribieron hoy en un informe los analistas de UBS, entre ellos Per Lekander y Stephen Oldfield. “En Fukushima, cuatro reactores han estado fuera de control durante semanas, lo que pone en duda que incluso una economía avanzada pueda dominar la seguridad nuclear”. [125]
El accidente de Fukushima expuso algunos problemas preocupantes en materia de seguridad nuclear: [126]
A pesar de los recursos invertidos en analizar los movimientos de la corteza y en contar con comités de expertos para determinar el riesgo de terremoto, por ejemplo, los investigadores nunca consideraron la posibilidad de un terremoto de magnitud 9 seguido de un enorme tsunami. El fallo de múltiples dispositivos de seguridad en las centrales nucleares ha suscitado dudas sobre la capacidad de ingeniería del país. Las vacilaciones del gobierno sobre los niveles aceptables de exposición a la radiación confundieron al público, y los profesionales de la salud proporcionaron poca orientación. Ante la escasez de información fiable sobre los niveles de radiación, los ciudadanos se armaron con dosímetros, agruparon datos y juntos produjeron mapas de contaminación radiológica mucho más detallados que cualquier cosa que el gobierno o las fuentes científicas oficiales hayan proporcionado jamás. [126]
En enero de 2012, todavía persistían dudas sobre el alcance de los daños causados por el terremoto a la planta de Fukushima, incluso antes de que se produjera el tsunami. Cualquier prueba de daños graves en la planta a causa del terremoto "arrojaría nuevas dudas sobre la seguridad de otros reactores en el Japón propenso a los terremotos". [127]
Dos asesores gubernamentales han dicho que "la revisión de la seguridad de los reactores nucleares realizada por Japón después del desastre de Fukushima se basa en criterios erróneos y que muchas personas implicadas tienen conflictos de intereses". Hiromitsu Ino, profesor emérito de la Universidad de Tokio, afirma que "todo el proceso que se está llevando a cabo es exactamente el mismo que el utilizado antes del accidente de Fukushima Dai-Ichi, aunque el accidente demostró que todas esas directrices y categorías eran insuficientes". [128]
En marzo de 2012, el primer ministro Yoshihiko Noda reconoció que el gobierno japonés compartía la culpa por el desastre de Fukushima, diciendo que los funcionarios habían sido cegados por una falsa creencia en la "infalibilidad tecnológica" del país, y estaban demasiado inmersos en un "mito de seguridad". [129]
Entre los accidentes nucleares y de radiación graves se incluyen los accidentes de Chalk River (1952, 1958 y 2008), el desastre de Mayak (1957), el incendio de Windscale (1957), el accidente del SL-1 (1961), el accidente del submarino soviético K-19 (1961), el accidente de Three Mile Island (1979), el derrame de uranio en Church Rock (1979), el accidente del submarino soviético K-431 (1985), los accidentes del Therac-25 (1985-1987), el accidente de Goiânia (1987), el accidente de radioterapia de Zaragoza (1990) , el accidente de radioterapia de Costa Rica (1996), el accidente nuclear de Tokaimura (1999), la fuga de THORP de Sellafield (2005) y el derrame de cobalto-60 de Flerus IRE (2006). [130] [131]
En la actualidad hay en funcionamiento cuatrocientas treinta y siete centrales nucleares, pero, por desgracia, en el pasado se produjeron cinco accidentes nucleares importantes: los de Kyshtym (1957), Windscale (1957), Three Mile Island (1979), Chernóbil (1986) y Fukushima (2011). Un informe de la revista Lancet señala que los efectos de estos accidentes sobre los individuos y las sociedades son diversos y duraderos: [132]
A pesar de accidentes como estos, los estudios han demostrado que las muertes nucleares se producen principalmente en la minería de uranio y que la energía nuclear ha generado muchas menos muertes que los altos niveles de contaminación que resultan del uso de combustibles fósiles convencionales. [133] Sin embargo, la industria de la energía nuclear depende de la minería de uranio , que en sí misma es una industria peligrosa, con muchos accidentes y muertes. [134]
La periodista Stephanie Cooke dice que no es útil hacer comparaciones sólo en términos de número de muertes, ya que también es relevante la forma en que la gente vive después, como en el caso de los accidentes nucleares japoneses de 2011 : [135]
"En Japón hay gente que se enfrenta a la posibilidad de no volver a sus hogares para siempre o, si vuelven, a vivir en una zona contaminada prácticamente para siempre... Afecta a millones de personas, afecta a nuestra tierra, afecta a nuestra atmósfera... está afectando a las generaciones futuras... No creo que ninguna de estas enormes plantas que expulsan contaminación al aire sea buena, pero no creo que sea realmente útil hacer estas comparaciones sólo en términos de número de muertes". [135]
El accidente de Fukushima obligó a más de 80.000 residentes a evacuar los barrios cercanos a la planta. [123]
Una encuesta realizada por el gobierno local de Iitate, Fukushima, obtuvo respuestas de unas 1.743 personas que habían sido evacuadas de la aldea, que se encuentra dentro de la zona de evacuación de emergencia alrededor de la planta dañada de Fukushima Daiichi. Los resultados muestran que muchos residentes están experimentando una creciente frustración e inestabilidad debido a la crisis nuclear y la incapacidad de volver a la vida que llevaban antes del desastre. El 60 por ciento de los encuestados afirmó que su salud y la salud de sus familias se había deteriorado después de la evacuación, mientras que el 39,9 por ciento dijo sentirse más irritado en comparación con antes del desastre. [136]
"Si resumimos todas las respuestas a las preguntas relacionadas con la situación familiar actual de los evacuados, un tercio de todas las familias encuestadas viven separadas de sus hijos, mientras que el 50,1 por ciento vive lejos de otros miembros de la familia (incluidos los padres ancianos) con los que vivían antes del desastre. La encuesta también mostró que el 34,7 por ciento de los evacuados han sufrido recortes salariales del 50 por ciento o más desde el estallido del desastre nuclear. Un total de 36,8 por ciento informó de falta de sueño, mientras que el 17,9 por ciento informó de que fumaba o bebía más que antes de ser evacuados". [136]
Los componentes químicos de los residuos radiactivos pueden provocar cáncer. Por ejemplo, el yodo 131 se liberó junto con los residuos radiactivos cuando se produjeron los desastres de Chernóbil y Fukushima . Se concentró en la vegetación frondosa tras su absorción en el suelo. También permanece en la leche de los animales si estos comen la vegetación. Cuando el yodo 131 entra en el cuerpo humano, migra a la glándula tiroides en el cuello y puede causar cáncer de tiroides. [137]
Otros elementos de los desechos nucleares también pueden provocar cáncer. Por ejemplo, el estroncio 90 causa cáncer de mama y leucemia, y el plutonio 239 causa cáncer de hígado. [138]
Se están realizando rediseños de pellets de combustible y revestimientos que pueden mejorar aún más la seguridad de las centrales eléctricas existentes.
Con el tiempo se han desarrollado nuevos diseños de reactores destinados a aumentar la seguridad. Entre estos diseños se incluyen los que incorporan seguridad pasiva y los reactores modulares pequeños. Si bien estos diseños de reactores "tienen como objetivo inspirar confianza, pueden tener un efecto no deseado: generar desconfianza hacia los reactores más antiguos que carecen de las características de seguridad promocionadas". [139]
Las próximas plantas nucleares que se construirán probablemente serán de Generación III o III+ , y algunas de ellas ya están en funcionamiento en Japón . Los reactores de Generación IV tendrían mejoras aún mayores en materia de seguridad. Se espera que estos nuevos diseños sean pasivamente seguros o casi, y tal vez incluso inherentemente seguros (como en el caso de los diseños PBMR ).
Algunas mejoras realizadas (no todas en todos los diseños) son tener tres juegos de generadores diésel de emergencia y sistemas de enfriamiento de núcleo de emergencia asociados en lugar de solo un par, tener tanques de enfriamiento (tanques grandes llenos de refrigerante) sobre el núcleo que se abren hacia él automáticamente, tener una contención doble (un edificio de contención dentro de otro), etc.
Aproximadamente 120 reactores, [140] como todos los de Suiza antes y todos los reactores de Japón después del accidente de Fukushima, incorporan sistemas de ventilación de contención filtrada en la estructura de contención, que están diseñados para aliviar la presión de contención durante un accidente liberando gases al medio ambiente mientras se retiene la mayoría de los productos de fisión en las estructuras de filtro. [141]
Sin embargo, los riesgos de seguridad pueden ser mayores cuando los sistemas nucleares son los más nuevos y los operadores tienen menos experiencia con ellos. El ingeniero nuclear David Lochbaum explicó que casi todos los accidentes nucleares graves ocurrieron con lo que en ese momento era la tecnología más reciente. Sostiene que "el problema con los nuevos reactores y los accidentes es doble: surgen escenarios que son imposibles de planificar en simulaciones y los humanos cometen errores". [83] Como dijo un director de un laboratorio de investigación estadounidense, "la fabricación, construcción, operación y mantenimiento de nuevos reactores enfrentarán una pronunciada curva de aprendizaje: las tecnologías avanzadas tendrán un mayor riesgo de accidentes y errores. La tecnología puede estar probada, pero las personas no". [83]
Existe la preocupación de que los países en desarrollo “se apresuren a sumarse al llamado renacimiento nuclear sin la infraestructura, el personal, los marcos regulatorios y la cultura de seguridad necesarios”. [121] Algunos países con aspiraciones nucleares, como Nigeria, Kenya, Bangladesh y Venezuela, no tienen una experiencia industrial significativa y necesitarán al menos una década de preparación incluso antes de comenzar a construir un reactor. [121]
A raíz de una Cumbre de Seguridad Nuclear convocada en 2010 por la administración Obama, China y los Estados Unidos lanzaron una serie de iniciativas para asegurar el material nuclear potencialmente peligroso suministrado por China en países como Ghana o Nigeria. [142] Mediante estas iniciativas, China y los Estados Unidos han convertido los reactores de fuente de neutrones en miniatura (MNSR) de origen chino, que utilizan uranio altamente enriquecido, en combustible que utiliza uranio poco enriquecido (que no se puede utilizar directamente en armas, lo que hace que los reactores sean más resistentes a la proliferación). [143]
China y Estados Unidos colaboraron para construir el Centro de Excelencia de China en Seguridad Nuclear, que se inauguró en 2015. [144] : 209 El Centro es un foro para el intercambio, la capacitación y la demostración de seguridad nuclear en la región de Asia y el Pacífico. [144] : 209
Las centrales nucleares , los reactores de investigación civiles, ciertas instalaciones de combustible naval, las plantas de enriquecimiento de uranio y las plantas de fabricación de combustible son vulnerables a ataques que podrían provocar una contaminación radiactiva generalizada . La amenaza de ataque es de varios tipos generales: ataques terrestres tipo comando contra equipos que, si se desactivan, podrían provocar la fusión del núcleo del reactor o la dispersión generalizada de radiactividad; y ataques externos, como el choque de una aeronave contra un complejo de reactores, o ataques cibernéticos. [145]
La Comisión del 11 de septiembre de los Estados Unidos ha dicho que las centrales nucleares eran objetivos potenciales considerados originalmente para los ataques del 11 de septiembre de 2001. Si los grupos terroristas pudieran dañar suficientemente los sistemas de seguridad para causar una fusión del núcleo en una planta de energía nuclear, y/o dañar suficientemente las piscinas de combustible gastado, tal ataque podría conducir a una contaminación radiactiva generalizada. La Federación de Científicos Americanos ha dicho que si el uso de la energía nuclear se va a expandir significativamente, las instalaciones nucleares tendrán que ser extremadamente seguras contra ataques que podrían liberar cantidades masivas de radiactividad a la comunidad. Los nuevos diseños de reactores tienen características de seguridad pasiva , que pueden ayudar. En los Estados Unidos, la NRC lleva a cabo ejercicios de "Fuerza sobre Fuerza" (FOF) en todos los sitios de las Plantas de Energía Nuclear (NPP) al menos una vez cada tres años. [145]
Los reactores nucleares se convierten en objetivos preferidos durante los conflictos militares y, en las últimas tres décadas, han sido atacados repetidamente durante ataques aéreos militares, ocupaciones, invasiones y campañas. [26] Varios actos de desobediencia civil desde 1980 por parte del grupo pacifista Plowshares han demostrado cómo se pueden penetrar las instalaciones de armas nucleares, y las acciones del grupo representan violaciones extraordinarias de la seguridad en las plantas de armas nucleares en los Estados Unidos. La Administración Nacional de Seguridad Nuclear ha reconocido la gravedad de la acción de Plowshares de 2012. Los expertos en políticas de no proliferación han cuestionado "el uso de contratistas privados para brindar seguridad en las instalaciones que fabrican y almacenan el material militar más peligroso del gobierno". [146] Los materiales de armas nucleares en el mercado negro son una preocupación mundial, [147] [148] y existe preocupación por la posible detonación de un arma nuclear pequeña y rudimentaria por parte de un grupo militante en una ciudad importante, con una pérdida significativa de vidas y propiedades. [149] [150] Stuxnet es un gusano informático descubierto en junio de 2010 que se cree fue creado por Estados Unidos e Israel para atacar las instalaciones nucleares de Irán. [151]
La energía de fusión nuclear es una tecnología en desarrollo que aún se encuentra en fase de investigación. Se basa en la fusión de núcleos atómicos en lugar de la fisión (división), mediante procesos muy diferentes a los de las centrales nucleares actuales. Las reacciones de fusión nuclear tienen el potencial de ser más seguras y generar menos residuos radiactivos que la fisión. [152] [153] Estas reacciones parecen potencialmente viables, aunque técnicamente son bastante difíciles y aún no se han creado a una escala que pueda utilizarse en una central eléctrica funcional. La energía de fusión ha sido objeto de investigación teórica y experimental desde la década de 1950.
La construcción de la instalación del Reactor Termonuclear Experimental Internacional comenzó en 2007, pero el proyecto ha sufrido muchos retrasos y sobrecostes presupuestarios . Ahora no se espera que la instalación comience a funcionar hasta el año 2027, 11 años después de lo previsto inicialmente. [154] Se ha propuesto una nueva central nuclear de fusión comercial , DEMO . [155] [156] También hay sugerencias para una planta de energía basada en un enfoque de fusión diferente, el de una planta de energía de fusión inercial .
En un principio se creyó que la generación de electricidad a partir de la fusión sería fácilmente alcanzable, como lo había sido la energía de fisión. Sin embargo, los requisitos extremos de reacciones continuas y contención del plasma hicieron que las proyecciones se extendieran por varias décadas. En 2010, más de 60 años después de los primeros intentos, todavía se creía que era poco probable que se produjera producción de energía comercial antes de 2050. [155]
Matthew Bunn , ex asesor de la Oficina de Política Científica y Tecnológica de los Estados Unidos, y Heinonen, ex Director General Adjunto del OIEA, han dicho que es necesario establecer normas de seguridad nuclear más estrictas y proponen seis áreas principales para su mejora: [99]
- Los operadores deben planificar eventos que vayan más allá de las bases de diseño;
- normas más estrictas para proteger las instalaciones nucleares contra el sabotaje terrorista;
- una respuesta internacional de emergencia más fuerte;
- Revisiones internacionales de seguridad y protección;
- normas internacionales vinculantes en materia de seguridad y protección; y
- cooperación internacional para garantizar la eficacia regulatoria.
Las instalaciones nucleares costeras también deben recibir mayor protección contra el aumento del nivel del mar, las mareas de tormenta, las inundaciones y la posible formación de "islas" en las instalaciones nucleares. [99]
{{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda ){{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)momento se han registrado 237 casos de enfermedad aguda por radiación y 31 muertes.
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