El siguiente artículo está escrito por una persona que desconoce profundamente todo lo relacionado con la física nuclear y los procesos industriales utilizados para extraer energía de una reacción nuclear. Fíate lo justo de lo que pone aquí y, si el tema te interesa, busca fuentes de mayor solvencia.

En Noviembre de 2008 Greenpeace lanzó una Web, yosoyantinuclear.org, donde recogen adhesiones personales en contra de la energía nuclear. La parte fundamental de la Web es un decálogo con motivos para ser antinuclear. Hoy solo pretendo hablar sobre el primero. Tal vez, otro día, me dé por continuar desgranando la lista.

El primer motivo para ser antinuclear, según Greenpeace, es:

La energía nuclear es muy peligrosa:

La tragedia de Chernóbil ha demostrado la capacidad de dañar y generar catástrofes de esta fuente de energía.

Diez motivos para ser antinuclear

Y es que lo que dicen es rotundamente falso. Pero vayamos por partes.

¿Cómo funciona, en general, una central nuclear?

En una central nuclear tenemos una cámara con uranio enriquecido. Cada vez que un átomo de Uranio es golpeado por un Neutrón, éste se fisiona –se parte- y libera energía tanto en forma de radiación gamma como de energía cinética de los fragmentos resultantes de la fisión. Estos fragmentos calientan la materia alrededor del espacio donde ocurre la fisión. Pero además de esta energía el átomo libera otros neutrones que producirán la fisión de más átomos, dando lugar a una reacción en cadena.

Para poder obtener energía en un reactor nuclear necesitamos ciertos elementos que nos permitan controlar la reacción, para mantener el material fisible en unas condiciones de temperatura que no afecten a los materiales que constituyen el reactor, y otros que nos permitan extraer calor para poder generar electricidad.

Los elementos para controlar la reacción son dos:

• Moderadores: Para que un neutrón de los liberados por la fisión de un átomo pueda provocar la fisión de otro átomo, éste debe tener una velocidad determinada. Si el neutrón va demasiado rápido escapará del material antes de provocar una fisión, y si va demasiado lento no producirá una fisión por ser su energía demasiado baja (*). Para regular esta velocidad se introducen moderadores, cuya función es frenar los neutrones para dar posibilidad a más fisiones. Además de los moderadores, los reactores tienen reflectores que aumentan la eficiencia del reactor. Su función es reducir el escape de neutrones, para maximizar el número de fisiones.
• Barras de control: Si queremos parar la reacción, o disminuir su intensidad, tenemos ciertos materiales que absorben neutrones. Si introducimos estos materiales en el reactor absorben los neutrones libres, disminuyendo el número de fisiones o incluso deteniendo la reacción.

Además de todo esto, una central nuclear dispone de un escudo –de hormigón, acero y plomo- en el reactor, junto con un edificio de contención –que blinda el reactor y evitaría, llegado el caso, que materiales peligrosos pudiesen escapar al exterior- y muchísimos sistemas de seguridad.

Una vez que tenemos una reacción en cadena sostenida y controlada que está haciendo elevar la temperatura del reactor, extraemos ese calor por medio de algún refrigerante que nos permitirá turbinar vapor para producir electricidad.

Una central nuclear es, y siempre lo ha sido, una de las instalaciones industriales más complejas.

Qué ocurrió en Chernóbil

Aquel 16 de Abril de 1986 se estaba llevando a cabo un experimento para ver si en caso de fallo eléctrico la propia inercia de la turbina de vapor, sin suministro de vapor, era capaz de generar suficiente electricidad para poner en marcha los sistemas de seguridad del reactor mientras los generadores diesel entraban en funcionamiento.

Comenzaron bajando la potencia del reactor para realizar el experimento en condiciones seguras. Debido a un error se redujo la potencia a un nivel demasiado bajo. En los reactores nucleares, si la reacción se detiene o su intensidad es muy pequeña, como en este caso, se produce un fenómeno llamado envenenamiento por xenón. Durante la reacción, uno de los productos que se producen en el reactor es el xenón, que es un gas muy absorbente de neutrones. Cuando la reacción alcanza cierta intensidad la producción de neutrones es tan alta que la parte que absorbe el xenón es despreciable. Pero si la reacción es poco intensa o se detiene, el xenón producido detiene la reacción e impide poner de nuevo en funcionamiento el reactor durante un tiempo.

Para aumentar la potencia del reactor hasta la prevista para realizar el experimento necesitaban un tiempo que, debido a otras circunstancias, no tenían. Así que subieron algo la potencia, pero muy por debajo de la potencia a la que se iba a realizar el experimento en un primer momento.

Con esta potencia se sigue produciendo envenenamiento por xenón y los equipos de seguridad apagan el reactor, por esto los operadores desconectaron el sistema de regulación de potencia y otros sistemas de seguridad. Además, extrajeron barras de control para que la reacción continuase, pero si el reglamento exigía 30 barras insertadas en todo momento, solo se dejaron ocho.

Como se puede ver, las condiciones de seguridad en este momento no son las mejores. Permitir que todos los sistemas de seguridad puedan ser desconectados mientras se está produciendo una reacción es un fallo de diseño imperdonable.

Desconectaron la turbina de la red y comenzó el experimento. Las bombas de agua que refrigeran y extraen calor del reactor disminuyeron su potencia con lo que la temperatura del reactor comenzó a subir. En los reactores RBMK una disminución de la cantidad de refrigerante provoca un aumento de potencia de la reacción. Es decir, el refrigerante, en este caso agua, además de extraer calor absorbe neutrones, actuando del mismo modo que las barras de control. Sin embargo, el vapor de agua no absorbe neutrones.

Al aumentar la temperatura el agua se evaporó, y como el vapor no absorbe neutrones la potencia del reactor comenzó a subir con una peligrosa retroalimentación, puesto que más potencia significa más vapor y menos absorción de neutrones… así que la velocidad de la reacción aumentó rápida y descontroladamente.

Los operadores pulsaron el botón de parada de emergencia (SCRAM). El SCRAM es un sistema que inserta las barras de control en el combustible muy rápidamente para parar la reacción nuclear. Las barras están montadas en vertical junto con fuertes resortes, unos motores las empujan hacia arriba, contra la fuerza de su propio peso y de los resortes, para extraerlas del reactor. Si los motores fallan o se activa el SCRAM, la gravedad y los resortes insertan las barras en el reactor para parar “de inmediato” la reacción.

Pero la alta temperatura que había alcanzado el reactor deformó las barras de combustible y éstas no pudieron entrar más que en una pequeña parte de su longitud, con lo que no pudieron detener el reactor.

La presión de vapor de agua hizo estallar las tuberías, dañó el reactor y liberó todo el agua refrigerante aumentando aún más la potencia. Una segunda explosión, producida por la formación de una nube de hidrógeno en el interior del reactor, junto con el oxigeno que había entrado al dañarse y la enorme temperatura, reventó el reactor y el edificio en el que se encontraba despidiendo gran cantidad de materiales radiactivos.

Para contener la radiación se lanzaron a la masa ardiente y radiactiva que es ahora el reactor miles de toneladas de diferentes materiales. Los liquidadores fueron auténticos héroes que intentaron limitar las consecuencias del accidente exponiéndose a altas dosis de radiación para realizar determinados trabajos de contención, miles de ellos murieron. La imagen de la derecha muestra un detalle de la medalla que les entregaron, que representa las tres clases de radiaciones junto a una gota de sangre.

La central continuó funcionando, con ligeras modificaciones en los reactores, hasta el año 2000.

Pues sí que parece peligrosa una central nuclear...

El accidente de Chernóbil es el mayor y más grave accidente nuclear de la historia, pero no demuestra que las centrales nucleares sean peligrosas, sino que existen unos riesgos al tratar de obtener este tipo de energía.

Había deficiencias en el diseño de la central que jamás hubiesen podido tener lugar en una central occidental de la época, o en una central nuclear moderna:

El reactor de Chernóbil era del tipo RBMK. Estos reactores son inestables a baja potencia y pueden sufrir un efecto de retroalimentación como el que ocurrió en Chernóbil el día del accidente. Solo fueron construidos por la Unión Soviética. Aunque aún quedan reactores de este tipo funcionando, no hay planes de construcción de nuevas centrales que los utilicen y las actuales están bajo presión internacional para que se cierren.

En las centrales Españolas, los reactores son de tipo BWR –Garoña y Cofrentes- y PWR –Almaraz, Ascó y Trillo-, la desmantelada Vandellós era del tipo GCR.

En los reactores BWR se utiliza, además de las barras de control, el propio agua refrigerante para extraer calor y regular la reacción. Si aumentase incontroladamente la potencia, el aumento de ebullición del agua, formando vapor, disminuiría la potencia del reactor, pudiendo incluso apagarlo. El inconveniente es que si la presión de vapor aumentase provocaría una disminución de la proporción de vapor con respecto al agua y, por tanto, un aumento de potencia. Por esto, todo el reactor está diseñado para que nada pueda causar un aumento de la presión del vapor. Los reactores BWR son muy estables y controlables.

Los PWR se encuentran a mucha mayor presión para evitar que el agua pueda evaporarse en el interior del reactor. La disminución o aumento de la densidad de esa agua debido a la presión produce el mismo efecto estabilizador que en los BWR, haciendo que un aumento súbito de temperatura conlleve una disminución de la potencia del reactor.

Es el tipo de reactor más instalado en el mundo.

Chernóbil tampoco contaba con un edificio de contención. Son una estructura de hormigón y acero diseñadas para soportar una fusión completa del núcleo por un accidente base de diseño. Los soviéticos no fueron muy dados a instalarlos, pero en occidente cada reactor nuclear ha estado dentro de uno.

Por último, en una central nuclear moderna, cualquiera de las que operan hoy en día, todos los sistemas son redundantes, lo que significa que si falla uno quedará otro que pueda cumplir su función. Además, los sistemas de seguridad no pueden ser desconectados.

Por esto y por otros factores, entre los cuales que el entrenamiento de los operadores hoy en día es mucho más exhaustivo, además de los avances tecnológicos, el accidente de Chernóbil hoy en día no puede repetirse. Puede haber otros, pero la probabilidad de que se produzca un accidente nuclear grave es extremadamente baja.

* ¿Y por qué esto es así? Solo sé que se trata de un efecto relativista, pero ni idea de por qué se produce.

• Wikipedia | El Accidente de Chernóbil
• Wikipedia | Central Nuclear
• Wikipedia | Fisión nuclear
• Curioso Pero Inútil | El Accidente de Chernóbil
• Consejo de Seguridad Nuclear | Estados operativos
• Consejo de Seguridad Nuclear | Sistema Integrado de Supervisión de Centrales

Un astronauta debía estar loco para subirse a una de ellas. Las Unidades de Maniobra Tripulada, MMU, fueron un dispositivo que permitía el vuelo libre a los astronautras sin ningún elemento que les uniese físicamente a la nave. Se trataba de una especie de mochilas propulsadas mediante nitrógeno a alta presión.

En la imagen que encabeza el post podemos ver a uno de los afortunados que utilizaron una de ellas. Se trata del astronauta Bruce McCandless, que además fue el primero en atreverse con uno de estos aparatos.

Solo fueron utilizadas durante tres misiones espaciales durante 1984, aunque siguen existiendo dispositivos similares para utilizar en caso de emergencia. Eran otros tiempos.

Smokebuster, bonito diseño para una camiseta. Una pena que no se fabrique...

Un año desde que esto empezó a andar. No ha sido muy productivo -31 anotaciones en un año- pero ha superado el primer año de vida y, hablando de blogs, no es la norma.

Lo cierto es que tener un blog, lo lea o no lo lea nadie, es divertido, así que he renovado el dominio. Otro año más.

Una vez ensamblado, será el mejor y más alto mirador de la Tierra. Está situado en un punto privilegiado de la Estación Espacial Internacional. La Cúpula, como se llama, es un módulo presurizado con vistas panorámicas de toda la estación. Se utilizará para observar y controlar las operaciones que se realicen en el exterior, ya sean parte de paseos espaciales o llevadas a cabo mediante alguno de los brazos articulados con los que cuenta la estación, el Canadarm 2 y el futuro Brazo Robótico Europeo (ERA).

La cúpula, junto con el módulo Tranquility –que albergará sistemas de soporte vital de la Estación, incluido un nuevo retrete- serán puestos en órbita mañana, si todo sale según lo previsto, en la misión STS-130 de los Transbordadores Espaciales.

Por desgracia, los seres humanos normales no podremos pegarnos un paseo para admirar las vistas y tendremos que conformarnos con disfrutar del espectáculo mediante fotos y vídeos. O pagar el viaje, algo caro.

Ingredients, la camiseta de los ingredientes humanos ordenados por porcentaje en masa. Tenemos de todo ;)

Creo que lo vi hace tiempo en Microsiervos.

En el vídeo, grabado mediante cámaras de alta velocidad, vemos lo que le ocurre a una gota de agua que cae desde una altura muy pequeña sobre una superficie acuosa.

Todo lo que ocurre tiene que ver con la tensión superficial. Muy resumidamente, y que me perdonen los que sepan física, la tensión superficial provoca que las superficies de los fluidos se comporten como membranas elásticas.

La gota, que es esférica porque es su estado de mínima energía (la superficie es la menor posible para un volumen dado y al caer desde tan baja altura no ha dado tiempo a que se deforme debido a la fricción con el aire que la rodea), choca contra la superficie del líquido.

Al chocar, la gota de agua deforma la superficie acuosa y parte de su contenido pasa a formar parte del agua en reposo. Al recuperar su forma la superficie, impulsa lo que queda de gota de agua hacia arriba, y se repite el proceso una y otra vez hasta que la totalidad del agua se ha diluido.

¿Por qué no pasa todo el contenido en agua de la gota directamente a formar parte del resto del líquido y rebota solo una fracción? En las imágenes, da la sensación de que la gota de agua está tocando la supericie acuosa. Esto no es así, en realidad, hay una fina capa de aire separandolas. Sin esta fina capa de aire, la tensión superficial de los líquidos los uniría. De hecho, es en el momento en el que la gota de agua ha desplazado todo el aire cuando se producte un nuevo ciclo.

El vídeo es un fragmento del programa Time Warp de Discovery Channel.