La Bomba del Zar….   Leave a comment

La Bomba del Zar, bomba Emperador o emperador de las bombas (en ruso: Царь-бомба, Tsar Bomba), fue una bomba de hidrógeno desarrollada por la Unión Soviética, responsable de la mayor explosión causada por manos humanas. Fue detonada el 30 de octubre de 1961 como demostración, a 4 km de altitud sobre Nueva Zembla, un archipiélago ruso situado en el Océano Ártico. La lanzó un bombardero Tupolev Tu-95 modificado.

Su nombre deriva de la campana Tsar Kólokol, la más grande del mundo (más de 200 t), situada en Moscú, y del Tsar Pushka, el cañón imperial. Ambos fueron construidos más con miras a demostrar la superioridad tecnológica rusa que como objetos realmente útiles, como fue el caso de estas bombas. Durante su desarrollo su nombre en clave fue Iván (Иван).

Debido a su enorme tamaño, esta bomba no era práctica para su uso real, y fue creada principalmente con motivos de investigación científica y propagandísticos debido a la intensa rivalidad existente en la Guerra Fría. No se tiene registro de la construcción de otra bomba de potencia semejante.

File:Tsar Bomba Revised.jpg

La bomba del Zar era una bomba de fusión de hidrógeno con tres etapas: fisión-fusión-fisión. Existe un iniciador de fisión que cuando se detona comienza una reacción de fusión, y luego hay una detonación posterior de fisión del tamper de uranio que aumenta el rendimiento de la bomba, proceso capaz de liberar una potencia total de 50 megatones (la estimación inicial de los Estados Unidos fue de 57 Mt, pero desde 1991 las fuentes soviéticas la citan como de 50 Mt).Sin embargo, en la mayoría de las fuentes históricas se cita la explosión como de 57 Mt, equivalente a 57 millones de toneladas de TNT. El diseño inicial hacía factible una explosión de 100 Mt, pero dicha potencia fue reducida poco antes de la detonación por razones científicas y ecológicas.

Los dispositivos nucleares del tipo usado en esta bomba fueron desarrollados por un equipo de físicos encabezado por Ígor Kurchátov, y formado por Andréi Sájarov, Víktor Adamski, Yuri Babáyev, Yuri Smirnov y Yuri Trútnev. La bomba Zar no fue desarrollada como arma de guerra, fue más probablemente desarrollada durante la carrera armamentística nuclear que mantuvieron la URSS y los Estados Unidos durante la Guerra Fría, para la demostración del poder tecnológico soviético. La fecha de la detonación se hizo coincidente con el vigésimo segundo congreso del PCUS (Partido Comunista de la Unión Soviética).

Excepto el dispositivo nuclear, la Zar fue desarrollada durante las catorce semanas siguientes al inicio del proyecto por parte de Jrushchov, el 10 de julio de 1961. La bomba en sí misma pesaba 27 t, con unas dimensiones de ocho metros de largo por dos de ancho. La potencia de la Zar fue reducida mediante el cambio del pusher/tamper (ver arma nuclear) de uranio (el cual amplifica de forma notable la potencia de la explosión al detonar en una explosión de fisión), por otro de plomo. Este último es capaz de absorber gran cantidad de neutrones rápidos procedentes de la fisión inicial, reduciendo su intensidad. Por esta razón este ensayo se consideró bastante “limpio”, con el 97% de la energía generada proveniente de la fusión en vez de ser parte de la fisión. Esto provoca que no haya lluvia radiactiva, como ocurre con las bombas de fisión clásicas.

En contraste, la bomba más potente fabricada por los Estados Unidos, la B41, tenía una potencia nominal máxima de 25 Mt, y la detonación más potente correspondió a la bomba “Bravo” (Operación Castle), de 15 Mt. En comparación con la potencia de la Bomba del Zar, los meteoritos que originaron los cráteres de Chicxulub y de Wilkes Land tenían una potencia casi cuatro millones de veces superior.

La Tsar fue detonada el 30 de octubre de 1961, sobre la zona de pruebas militares del archipiélago de Nueva Zembla, en el Océano Glacial Ártico. La lanzó un bombardero ruso Tupolev Tu-95 modificado y repintado antes de la detonación con una pintura especial, blanca y altamente reflectante, para que la onda de choque térmica posterior no lo afectase demasiado. Pilotado por el mayor Andréi Durnóvtsev, soltó la bomba a las 11:30 desde una altitud de 10.500 m. Explotaría tres minutos después, a las 11:33, al alcanzar una altitud de 4.000 m. La altitud real sobre el nivel del mar fue de 4.200 m.

La posterior bola de fuego alcanzó el suelo y rápidamente ascendió hasta la altitud de vuelo del bombardero, el cual, volando a una velocidad tierra de aproximadamente 480 nudos (864 km/h) viajó hacia la zona segura (unos 45 km de la zona cero) y al momento de la detonación se encontraba a unos relativamente seguros 79 km de la explosión, esto demostró que no sólo sería capaz de destruir una ciudad objetivo, sino que es posible que lo hubiese logrado con cuatro mega-ciudades como es el caso de las que rodean Nueva York o Tokio.

 

Actualmente la Isla tiene este aspecto.

Cuando la bomba detonó, inmediatamente la temperatura directamente debajo y alrededor de la detonación se habría elevado millones de grados. La presión bajo la explosión fue de 211.000 kilos por metro cuadrado (20,7 bares), más de diez veces la que hay en el neumático de un automóvil. La energía luminosa fue tan poderosa que pudo ser vista incluso a una distancia de 1000 km, con cielo nublado. La onda de choque fue lo bastante potente como para romper vidrios gruesos incluso a más de 900 km de la explosión, y fue grabada girando alrededor de la Tierra tres veces. La nube de hongo producida por la explosión se elevó a una altitud de 64.000 metros antes de nivelarse. La energía térmica fue tan grande que podría haber causado quemaduras de tercer grado a un humano que se encontrara a 100 km de la explosión.

Debido a que la Zar es el dispositivo más energético jamás usado, también es por tanto el de mayor potencia. Ya que 50 Mt corresponden a 2,1·1017 julios, y la duración total de la explosión (de las reacciones de fisión y fusión consecutivas, no la expansión posterior de la bola de fuego y otros efectos) fue de 3,9·10-8 segundos (39 nanosegundos), la potencia total fue de 5,3·1024 vatios, o 5,3 yottavatios. Esta potencia corresponde aproximadamente al 1,38% de la potencia total radiada por el Sol, 383 yottavatios.

En ese intervalo de tiempo se superó, con creces, la potencia liberada mediante los bombardeos en la Segunda Guerra Mundial, incluyendo las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki. La potencia de la Zar fue 3.800 veces más poderosa que la de Little Boy, la bomba detonada en Hiroshima. Además, la energía total liberada por esta bomba, 2,1·1017 J, viene a ser casi el doble de la liberada durante la erupción del volcán Krakatoa, 1,5·1017 J y poco más de la mitad del total de energía consumida por Noruega en todo el año 1998, 4·1017 J. También es casi el doble de la energía solar que recibe la superficie de la Tierra en un segundo, 1,74·1017 J. Las ondas sísmicas producidas fueron medidas alrededor de todo el planeta.

La versión “sucia” (detonada por uranio) de 100 megatones que estaba planeada habría provocado que una amplísima zona geográfica hubiese quedado bajo los efectos de dosis letales de radiación. Se ha estimado que la cantidad de contaminación radiactiva de la versión de 100 Mt habría supuesto el 25% de la radiactividad total dispersada en el ambiente desde la invención de las armas nucleares. Un arma de esta magnitud hubiera tenido importantes efectos secundarios para el que la utilizara, ya que la enorme cantidad de lluvia radiactiva producida por la versión de 100 Mt hubiera supuesto, en el caso de ser utilizada contra los países de Europa occidental, la contaminación de la mayoría de países pertenecientes al Pacto de Varsovia. Aparte, está su enorme ineficacia, ya que una gran parte de la energía liberada escapa al espacio en forma de radiación.

Las modernas cabezas nucleares tácticas siguen otro principio, el emplear pequeñas cabezas nucleares dispersas lanzadas por un mismo ICBM (Misil Balístico Intercontinental) con el objetivo de crear una serie de “pequeñas” explosiones a nivel de suelo, dispersas, con la intención de dañar el mayor área posible. La Zar no era una bomba realmente útil para la guerra, ante la necesidad de emplear un bombardero modificado, con la consiguiente imposibilidad de lanzar la bomba a largas distancias. Los analistas militares soviéticos y estadounidenses admitieron que un arma de estas características sólo hubiera sido útil frente a grandes ciudades, como Moscú, Nueva York o Los Ángeles. Lo contrario habría sido “matar moscas a cañonazos”.

 

Diámetro comparativo de las bolas de fuego de cinco bombas nucleares: la bomba Zar (la más grande del mundo), de 4600 m de diámetro, la bomba Castle Bravo (la más grande de EE. UU.), de 2840 m de diám., la ojiva nuclear de un misil Minuteman I (960 m), el misil Peacekeeper (640 m) y la bomba «Fat Man» sobre Nagasaki (200 m).

El tamaño y peso de la Zar limitó el alcance y la velocidad máxima que podía alcanzar el bombardero modificado encargado de transportarla, e impedía su inclusión en un ICBM. Gran parte de su potencia —en términos destructivos— era radiada de manera ineficiente hacia el espacio. Por esto, la Zar se consideró una muy potente pero ineficaz arma de guerra.

En cuanto a la posibilidad de una detonación de 100 Mt usando un pusher/tamper de uranio en lugar de plomo (como se utilizó finalmente), los soviéticos decidieron que un ensayo de tal magnitud hubiera creado un enorme peligro de lluvia radiactiva, y la certeza de que el bombardero no hubiera podido escapar a la detonación.

La bomba del Zar fue el resultado de una serie de bombas termonucleares de gran potencia diseñadas por la URSS y los Estados Unidos durante la década de los 50. Estas bombas fueron diseñadas porque:

  • Las bombas nucleares de la época eran grandes y pesadas, independientemente de su potencia, y sólo podían ser lanzadas mediante bombarderos estratégicos. Por eso, su potencia crecía conforme a drásticas economías de escala.
  • Se temía que muchas de estas bombas no llegaran a su objetivo, debido a su tamaño y baja velocidad de caída, lo cual hubiera facilitado mucho su detección e intercepción, de ahí que fuera vital conseguir el máximo de potencia destructiva;
  • Antes de la época de los satélites militares, se tenía poca información acerca de la localización exacta de los objetivos militares e instalaciones del bando contrario;
  • Una bomba sin los modernos sistemas de navegación por satélite podía equivocarse fácilmente de objetivo en un rango de unos 5 km; la necesidad de usar un paracaídas empeoraba la situación, de ahí que a más potencia más posibilidades había de destruir los objetivos aunque éstas no cayeran en el sitio exacto. Por esto, estas bombas fueron diseñadas con el objetivo de destruir una ciudad entera aunque el lugar de la detonación estuviera desplazado de 5 a 10 km del lugar pretendido.

Esto significaba que, hasta cierto punto, potencia y efectividad estuvieran correlacionadas. Sin embargo, el advenimiento de los misiles balísticos intercontinentales de 500 m de precisión, y muy especialmente la aparición de sistemas de navegación por satélite, hicieron que esta filosofía de diseño cayera en desuso. Los desarrollos posteriores, en los años sesenta y setenta, hicieron hincapié en armas más precisas, más seguras y más pequeñas. Actualmente los diseños más utilizados se centran en usar múltiples cabezas nucleares de poca potencia para “barrer” un área entera. Se cree que este tipo de diseño es más efectivo que el de las grandes bombas

El Sitio de pruebas de Nueva Zembla fue una gran instalación de pruebas nucleares de la Unión Soviética, ubicado en el archipiélago de Nueva Zembla, el océano ártico, al norte de Rusia.

File:Novaya Zemlya testing map.png

El archipiélago de Nueva Zembla fue dividido en tres zonas principales:

  • La “Zona A”, Chyornaya Guba (en ruso Чёрная Губа, “Bahía Negra”), en la isla sur, (70°42′N 54°36′E / 70.7°N 54.6°E / 70.7; 54.6), fue usada en 1955–1962 y 1972–1975.
  • La “Zona B”, Matochkin Shar (Маточкин Шар) (también conocido como “Zona norte”), ubicado en el estrecho Matochkin (73°24′N 54°54′E / 73.4°N 54.9°E / 73.4; 54.9), fue usada para pruebas subterráneas en 1964–1990.
  • La “Zona C” o “D-II SIPNZ”, ubicada en la península de Sujoy Nos en la isla norte (73°42′N 54°00′E / 73.7°N 54.0°E / 73.7; 54.0), fue usada en 1958–1961 y fue donde se llevó a cabo, en 1961, la prueba de la “Tsar Bomba“.

Existían también zonas menores, como la bahía Mityushija (en Sujoy Nos) y Belushya o “Zona sur”, y también bases aéreas y rangos de pruebas de misiles. Además, se realizaron pruebas en otras partes de la isla fuera de las zonas ya nombradas (el territorio oficial del polígono de pruebas ocupaba más de la mitad del territorio del archipiélago).

El Sitio de pruebas de Nueva Zembla permitió además la detonación de bombas de alto rendimiento, de las cuáles algunas superaban con creces a las mayores pruebas nucleares estadounidenses. La Unión Soviética realizó 14 pruebas nucleares con rendimientos mayores o iguales a 4 megatones (4000 kilotones), 2 de ellas subterráneas y todas ellas en Nueva Zembla. Aquí se nombran las pruebas mayores o iguales a 10 megatones.

  • El 23 de octubre de 1961, en la bahía de Mityushija, Sujoy Nos, se detonó una bomba termonuclear de 12500 kilotones. La bomba fue arrojada desde un avión y explotó a 3500 metros de altura.
  • El 30 de octubre de 1961, en la bahía de Mityushija, se realizó la prueba de la “Bomba Tsar“, que causó la mayor explosión producida por el hombre. El diseño era un dispositivo termonuclear de 100 megatones, que fue reducido a la mitad antes de la prueba para aminorar los efectos. La bomba fue creada con fines propagandísticos más que probarla para un futuro uso real, ya que la bomba era demasiado grande y pesada, y por ende difícil de transportar e imposible de utilizar como cabeza de ICBM. El dispositivo fue arrojado desde un bombardero Tu-95 modificado para su transporte (por el excesivo tamaño de la bomba) y explotó a una altidud de 3500 metros, con un rendimiento estimado entre 50000 y 57000 kilotones. Después de esta prueba Andrei Sajarov, que era parte del equipo de físicos que diseñaron la bomba, se mostró en contra de este tipo de pruebas, convirtiéndose después en un activista anti-nuclear.
  • El 5 de agosto de 1962, en la bahía de Mityushija, se detonó una bomba termonuclear de 21100 kilotones, también arrojada desde un avión (Tu-95V, modificado para el propósito igual que la “Tsar”), a 3600 metros de altura. La explosión produjo un movimiento sísmico de 5,2 grados en la escala de Richter.
  • El 25 de agosto de 1962 se detonó una bomba termonuclear, probablemente destinada a una cabeza nuclear de ICBM, a una altitud de 2980 metros con un rendimiento de 10000 kilotones.
  • El 19 de septiembre, en la bahía de Mityushija, se realizó una prueba de 10000 kilotones, cuyo diseño era destinado para una cabeza de ICBM de alto rendimiento. La bomba detonó a 3280 metros de altura y produjo un movimiento sísmico de 4,9 grados en la escala de Richter.
  • El 25 de septiembre de 1962, en la bahía de Mityushija, se detonó una bomba termonuclear de 19100 kilotones a 4090 metros de altura. El dispositivo fue construído a manos de Chelyabinsk-70.
  • El 27 de septiembre, en la bahía de Mityushija, se realizó una prueba de 20000 kilotones, diseño probablemente destinado a una cabeza de ICBM, a una altura de 3900 metros, produciendo un movimiento sísmico de 5,1 grados en la escala de Richter. El dispositivo fue creado en manos del comité KB-11.
  • El 24 de diciembre de 1962, en la bahía de Mityushija, se realizó la segunda prueba nuclear más grande en la historia. La prueba, que figura como la N° 219 en los registros soviéticos oficiales, era una versión reducida a la mitad (para disminuir los efectos) de un arma termonuclear “limpia” de 50 megatones producida por Chelyabinsk-70 para su uso como cabeza de alto rendimiento para ICBM. La bomba, probablemente arrojada desde un avión, explotó a una altura de 3750 metros, con un rendimiento de 24200 kilotones. Supuestamente el rendimiento de la bomba tuvo un porcentaje de fisión igual o cercano a 0%.

 Pruebas nucleares subterráneas

En 1963 se inició la aplicación del Tratado de prohibición parcial de las pruebas que prohíbe las pruebas nucleares en la atmósfera, en el espacio y bajo el agua. La mayor explosión subterránea en Novaya Zemlya se llevó a cabo el 12 de septiembre de 1973, con cuatro artefactos nucleares de 4,2 megatones de rendimiento total. Aunque mucho menor en poder que la explosión de la Tsar Bomba y otras pruebas atmosféricas, el confinamiento de las explosiones subterráneas provoca presiones rivalizando terremotos naturales. En el caso de la prueba del 12 de septiembre 1973, se provocó un movimiento sísmico que alcanzó una magnitud de 6.97 en la escala de Richter, lo que desató una avalancha de 80 millones de toneladas de roca que bloquearon dos corrientes glaciales y crearon un lago de 2 km de longitud.

Un arma nuclear es un explosivo de alto poder que utiliza la energía nuclear, esto incluye el vector transportador, como los misiles balísticos intercontinentales, los misiles balísticos de lanzamiento submarino y parte de la infraestructura involucrada en su manejo y operación.

La primera detonación nuclear fue realizada en la población de Alamogordo, Nuevo México, Estados Unidos el 16 de julio de 1945, como parte experimental del Proyecto Manhattan. Poco tiempo después dos bombas atómicas fueron detonadas sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki, Japón. Algunos autores señalan que las bombas nucleares no habrían sido la principal razón de la rendición japonesa y que los Estados Unidos habría tenido otros propósitos, como mostrar a la URSS la nueva arma con la que contaba para el periodo de posguerra que se iniciaba. De todas formas, provocó un gran impacto en el pueblo japonés y probablemente aceleró su rendición incondicional, dando así fin a la Segunda Guerra Mundial en el Teatro del Pacífico. Este evento dio inicio a lo que se ha denominado como “la era nuclear”.

Las bombas nucleares se encuentran entre las armas con mayor poder de destrucción, por lo que comúnmente se les incluye dentro de la clasificación ABQ. Su radio de acción alcanza decenas o centenares de kilómetros a partir del punto de detonación. Aunado a ello, las armas nucleares producen daños asociados como la contaminación radiactiva y el invierno nuclear.

Procesado del uranio y el plutonio

En torno al 98% de los átomos de uranio que existen en la biosfera tiene un peso atómico de 238, mientras que el 1% remanente contiene el isótopo 235, por lo que se requiere separarlo físicamente para reunir las cantidades necesarias para sostener una reacción nuclear en cadena, ya que el uranio 235 es el isótopo fisible. La separación de ambos isótopos exige procesos extensos, complicados y costosos. El enriquecimiento que se llevó a cabo en el Proyecto Manhattan usó dos mecanismos, uno de separación electromagnética en un Calutrón, y otro, mediante difusión gaseosa.

El elevado costo y el tedioso proceso del enriquecimiento de uranio alentó a los científicos a buscar otro combustible para la fabricación de artefactos nucleares. Descubrieron otro material, el plutonio 239, que se produce al bombardear neutrones lentos sobre el uranio 238 en un reactor, convirtiéndolo en un elemento más pesado. Luego de esto, el plutonio se retira de los subproductos radiactivos del uranio y se coloca en una planta de reprocesamiento.

La obtención de un solo kilogramo de uranio implica la extracción de más de un millón de kilos de mineral de uranio, puesto que una tonelada de este mineral sólo concentra algunos kilos de uranio. El procesado del uranio implica la lixiviación con ácido del mineral de uranio triturado, lo que da lugar a un aglutinado seco, purificado, calificado como pastel amarillo. La producción de metales pesados tóxicos y radiactivos (torio y radio) derivados de la trituración tienen que ser debidamente estabilizados. El denominado pastel amarillo se trata en diversas plantas que completan su idoneidad para sus distintas aplicaciones. En las plantas de enriquecimiento se lleva a cabo un procedimiento meticuloso que aparta el uranio 235 del más pesado y abundante uranio 238.

La bomba de fisión, bomba nuclear o “bomba A”

La criticidad es el punto en que una masa de material fisionable es capaz de sostener una reacción en cadena continuada. Es una función de la cantidad de masa y la densidad de la misma. La mejor configuración geométrica (al menos hasta las armas de 6ª generación) es la esfera, donde se necesitarían 52 kg de U-235, 16 kg de U-233 o 9-10 kg de Pu-239 para lograr la criticidad.

Hasta la quinta generación (ver más abajo), básicamente la construcción consistía en introducir algo más de 9 kg de Plutonio en una “esfera desmontada”, normalmente dividida en secciones más pequeñas que por sí solas no tienen ni masa ni geometría adecuada para alcanzar la criticidad. Cuando se activa la bomba, se disparan dichas secciones simultáneamente contra un punto determinado, donde colapsan formando una esfera que sí tiene masa y geometría suficientes para alcanzar la criticidad. A continuación se detona una capa de explosivos convencionales de onda de choque de gran velocidad (superior a 8.000 m/s) y alta simetría esférica (mezclas de RDX/TNT o nitrato de urea, por ejemplo). Por implosión, comprimen aún más la esfera (logrando un estado de súpercriticidad al incrementar el factor temperatura/densidad) y la mantienen unida durante la liberación de energía de las primeras “reduplicaciones” de la reacción en cadena (si no fuera así, la primera liberación de energía desarmaría la esfera e interrumpiría el proceso).

Los principales problemas en el diseño de este tipo de arma, están relacionados con los tiempos de inserción y, en el caso de la fisión por implosión, con la sincronicidad de los disparos (han de ser estrictamente simultáneos para que no se desequilibre el sistema).

Generaciones

  • “Generación cero” o “bomba A”: Dispositivos experimentales de fisión por disparo y Uranio altamente enriquecido (HEU), en el rango de la tonelada de peso, capaces de liberar entre 10 y 25 Kt (Kilotones). Ésta fue el tipo de bomba lanzada en Hiroshima, “Little Boy”. Hoy día se consideran poco más que demostradores de tecnología. Difícilmente militarizable, es muy pesada y mide dos metros y medio de longitud. Fue la bomba que hizo Sudáfrica y luego renunció a ella. También es la bomba que más fácilmente podría construir un grupo terrorista si tuviera acceso a HEU, Berilio y Polonio en cantidades suficientes, maximizando el daño si lograra algo de Cobalto (de uso hospitalario en Medicina Nuclear, por ejemplo) para hacer una capa externa que la “ensuciase”.
  • 1ª generación (“bomba A”): Dispositivos experimentales de fisión por implosión de Plutonio, también en el rango de la tonelada, capaces de liberar entre 10 y 45 Kt. Ésta fue la primera bomba que detonó, “Gadget”, en el desierto de Nuevo México, así como la bomba de Nagasaki (“Fat Man”) y la primera rusa, “Joe-1”. Mucho más versátiles que las de fisión por disparo, especialmente en lo que se refiere a manipular la hidrodinámica de la radiación, constituyen la base de todas las armas nucleares modernas. Su tecnología es de los años ’30-’40, que requiere un importante apoyo de electrónica y química compleja. Probablemente Corea del Norte tenga bombas de esta tecnología y la siguiente, e Irán, si es que finalmente construye la bomba, entre al club más o menos al mismo nivel.
  • 2ª generación: Dispositivos mejorados de fisión por implosión de Plutonio, en particular en lo referente a la geometría de la bomba y a la miniaturización de la electrónica. Se pueden obtener rendimientos de más de 200 Kt con pesos y dimensiones razonablemente reducidos, lo que permite militarizarlos más fácilmente y trabajar aún más con la hidrodinámica de la radiación, abriendo así paso a las siguientes generaciones. Tecnología de los años ’40. Se cree que Pakistán utiliza esta tecnología. Una de sus pruebas en Chagai fue en principio del tipo “fission-boosted”, pero liberó muy poca potencia.
  • 3ª generación (fission-boosted): Aquí básicamente faltan los conocimientos y el refinamiento suficientes para construir una bomba termonuclear, pero se dispone de Deuterio y Tritio (isótopos del Hidrógeno) de Litio-6 y -7 suficientemente purificados. Se rodea la carga de fisión con estos isótopos ligeros y se confía en que el primer pulso de rayos X provoque un cierto grado de fusión de los mismos. Permite hacer explosivos en el rango del medio megatón con un peso y tamaño aún aptos para ser militarizables con facilidad. Tecnología de los años ’40-’50. En este nivel se supone que está Israel (avanzando rápidamente hacia la 4ª generación si es que no ha llegado ya). Mordejái Vanunu, que ha estado 18 años en prisión por dar a conocer al mundo el programa militar israelí, declara que hace precisamente 18 años ya estaban trabajando en ello.

 La bomba de fusión, bomba termonuclear o “bomba H”

Conforme los gobiernos invirtieron mayores recursos en el desarrollo de tecnología nuclear, surgieron dos nuevos conceptos: la bomba termonuclear (bomba H) y los misiles intercontinentales.

Con el conocimiento obtenido de las primeras explosiones, los físicos idearon una nueva clase de arma basada en las reacciones físicas conocidas más poderosas del Universo, las que se producen en el corazón de las estrellas: las reacciones de fusión nuclear, en este orden:

  1.  {}^2\mathrm{H (D)} + {}^3\mathrm{H (T)} \rightarrow {}^4\mathrm{He} + \mathrm{n} + 17,588\ \mathrm{MeV}
  2.  \mathrm{D + D \rightarrow {}^3He + n + 3,268\ MeV}
  3.  \mathrm{D + D \rightarrow T + p + 4,03\ MeV}
  4.  \mathrm{{}^3He + D \rightarrow {}^4He + p + 18,34\ MeV} Ésta es la reacción nuclear más energética de todo el Universo.
  5.  \mathrm{{}^6Li + n \rightarrow T + {}^4He + 4,78\ MeV}
  6.  \mathrm{{}^7Li + n + 2,47\ MeV \rightarrow T + {}^4He} Reacción que consume energía.

 

Fusión del hidrógeno pesado (deuterio) y del tritio, utilizados en las bombas.

Se descubrió que en un recipiente conteniendo los isótopos del Hidrógeno Deuterio (2H), Tritio (3H), y litio (en sus isótopos 6Li y 7Li) se podría generar mediante fusión una serie de reacciones en serie, como por ejemplo D + D -> 3H + D -> 4He ó D + T -> neutrón + 6Li -> 4He + T que a su vez D + T, etc., liberando gran cantidad de energía en cada uno de los pasos (excepto la reacción 6, que consume energía, pero sirve para regenerar más Tritio) hasta reducirse al isótopo estable del Helio, He-4 y una gran cantidad de neutrones. Las dos últimas no son reacciones estrictamente de fusión, sino más bien neutrónicas.

Para que estas reacciones de fusión comiencen, hace falta inicialmente contar con una muy alta temperatura, del orden de 20 millones kelvin (que se puede obtener a base de radiación infrarroja pura o de combinaciones infrarrojo/presión/radiación de otros tipos).

Un inconveniente del Tritio es su rápido decaimiento radiactivo, por lo que desde el punto de vista militar no es conveniente (ya que luego de algún tiempo se pierde el material combustible), así que se siguió la vía de la reacción Deuterio+Deuterio en presencia de Litio (para que el Tritio se vaya formando durante el proceso), utilizando sólo un poco de Tritio al principio como combustible inicial, para comenzar la reacción.

 Generaciones

  • 4ª generación: Termonuclear (bomba de fusión o “bomba H”). Requiere un manejo extremadamente afinado de la Física, la Química y la Metalurgia Especial, se debe disponer de técnicas de ultrapurificación de tritio, deuterio, litio-6 y litio-7, y se debe disponer de dispositivos de fisión lo bastante pequeños y versátiles como para utilizar una pequeña bomba A (llamada “primario”) para “encender la mecha” de un contenedor de isótopos livianos que fusionan (llamado “secundario”): la misma reacción que se produce en las estrellas. En principio no existe límite teórico sobre lo que se puede lograr con esta tecnología. Los rusos llegaron a hacer una demostración que llegaba a 100 MT, la Bomba del Zar (aunque en la prueba la rebajaron a 50, para aprovechar y hacer otras pruebas de física de alta energía, así como evitar la lluvia radiactiva masiva que se hubiese producido). Con esta tecnología se fabricaron las grandes bombas multimegatónicas de la Guerra Fría. Cuatro armas de estas características cayeron sobre España en 1966 durante el incidente de Palomares. Tecnología de los años ’50-’60. En esta etapa estaría, quizás, la India.
  • 5ª generación: Es un paso más en el refinamiento de la Física y los diseños versátiles. El resultado son las bombas termonucleares de tamaño y peso reducido (pueden contener medio megatón en algo poco más grande que un termo de café con una pelota de fútbol encima, que viene a pesar unos 60 kg), y derivados de gran versatilidad: bomba de neutrones, de radiación residual reducida, de radiación térmica incrementada, de rayos X, de rayos ultravioleta, de fisión-fusión-fisión (“bomba sucia“), de pulso electromagnético incrementado, de hidrodinámica fluctuante, etc. Es decir, dispositivos pequeños y adaptados para cada necesidad específica, casi todos ellos termonucleares. Tecnología de los años ’70-’80. China, que detonó su primera bomba de neutrones en 1988  , formaría parte plenamente de esta generación. Francia se acercaría rápidamente hacia la 6ª (las nuevas cabezas para el M51 probablemente sean como mínimo “quinta y media”), seguida de cerca por los ingleses (que deben andar por la “quinta y cuarto”). Si Japón, Alemania, Holanda, Canadá o Suecia decidieran entrar al club, lo harían entre la generación 3.8 y la 5.1 aproximadamente.
  • 6ª generación: Cargas termonucleares de tamaño hiperreducido con geometrías complejas (que por ejemplo reducen la cantidad de Plutonio en el primario de 9 kg a escasamente 4 kg), fuentes neutrónicas miniaturizadas, lentes de no-materia, ausencia de pusher/tamper y centelleador de geometría avanzada con sólo unos cientos de gramos de Plutonio. Se trata de armas típicamente de potencias no muy altas porque la precisión de los misiles modernos no lo requiere; de todas formas, la potencia es variable y puede ser reprogramada antes del lanzamiento entre décimas de kilotón y varios megatones; diseños con plásticos, composites y cerámicas en vez de metales y con geometrías especiales para contribuir a la “invisibilidad” (furtividad) del vehículo de reentrada; todo ello manteniendo la versatilidad de derivados que ya vimos en la quinta. Tecnología de los años ’90. A este nivel sólo llegan actualmente los Estados Unidos y Rusia.

 

HEMP: las luces de Ozymandias

La mayor parte de la energía de una detonación nuclear (cerca del 80%) se libera en forma de rayos X y de gamma. La radiación gamma es una forma de energía ionizante de onda ultracorta, extremadamente penetrante y capaz de recorrer largas distancias. Si la bomba explota dentro de la atmósfera terrestre, la radiación gamma interactúa rápidamente con el aire circundante, consumiéndose enseguida (aun así, puede ser lo bastante potente como para irradiar a varios kilómetros a la redonda, contribuir a la onda de choque termocinética y producir un pulso electromagnético zonal). Pero si explota en el vacío o casi vacío, a altitudes superiores a 30 km, viaja inmutable por el espacio, alejándose radialmente del punto de detonación. Cuando alcanza las capas exteriores de la atmósfera las “ilumina” (semejante a una linterna iluminando una esfera), describiendo un “área de deposición” (el círculo de luz formado por el haz de la linterna en nuestra esfera). Si se aleja el punto de detonación se observa un área mayor en la esfera, pero con menos intensidad (en función de la ecuación de campo, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia). Una sencilla ecuación de geometría esférica permite determinar el radio de esta “área de deposición”:

 r = r_t \arccos{\frac{r_t}{r_t + h}}

Donde:

  •  r: Radio
  •  r_t: Radio de la Tierra
  •  h: Altura de detonación

Es decir, si la detonación se produce a 100 km de altitud el radio de la zona afectada por los rayos gamma es de 1.121 km, si se produce a 300 km el radio es de 1.920 km y si se produce a 500 km el radio es de 2.450 km. Si se trazan círculos sobre un mapa del mundo, se puede observar que los EE.UU. continentales, Europa entera, todo Japón, toda Rusia Occidental queda cubierta por la zona de deposición de los rayos gamma que entran en contacto con las capas exteriores de la atmósfera terrestre. A 500 km de altura, cubre todo un continente.

A partir de 700 km aproximadamente la “iluminación” es demasiado débil para producir el efecto que se describe a continuación (al alejarse demasiado la intensidad por unidad de superficie se hace muy débil). Hasta los 600-700 km, es posible producir los efectos buscados.

Los rayos gamma, viajando a la velocidad de la luz, entran en contacto con las moléculas presentes en los límites de la atmósfera terrestre. El resultado es que se produce un fenómeno conocido como “fragmentación Compton de electrones“. Parte de la energía del rayo gamma se transfiere a los electrones de estas moléculas, los arranca y los proyecta hacia abajo a velocidades próximas a la de la luz. Como consecuencia, un electrón rápido y un rayo gamma debilitado viajan hacia la superficie. O mejor dicho, en realidad tenemos trillones de ellos, en toda la extensión de la zona “iluminada” por la radiación gamma.

Pero la Tierra está envuelta en un campo magnético (que explica fenómenos como el funcionamiento de las brújulas y las auroras boreales), lo cual implica que estos trillones de electrones viajando a velocidades próximas a las de la luz son capturados por las líneas de este campo geomagnético (la misma clase de líneas que vemos cuando acercamos un imán a limaduras de hierro) y comienzan a viajar en espiral por las mismas.

Cuando un montón de electrones giran alrededor de un eje, se crea un generador electromagnético. Es el mismo principio que hace funcionar a un alternador de coche convencional. Con la diferencia de que este “alternador” tiene el tamaño de un continente, y su “rotor”, en vez de girar a unas cuantas rpm, gira a velocidades próximas a las de la luz.

Los electrones ceden su energía muy rápidamente, en sólo unos centenares de nanosegundos. Pero es suficiente como para que el resultado sea un gran pulso electromagnético, que puede alcanzar los 50.000 V/m y cubrir todo el espectro desde 100 Hz hasta varios GHz. Es tan potente que genera pequeñas auroras boreales, y por eso se le llama “la bomba del arco iris” aunque su nombre técnico sea HEMP (high-altitude electromagnetic pulse, y también significa cáñamo en inglés). El aire se “carga” con esta tensión y dado que la electricidad debe estar continuamente en movimiento, necesita algún sitio donde ir, en este caso a tierra, en cuya superficie hay multitud de antenas, líneas de alta tensión, tendidos telefónicos, miles de kilómetros de pistas dentro de los microchips, antenas de televisión, de radar, de telefonía móvil y de telecomunicaciones, todo ello actuando como pararrayos.

El resultado final es que se induce un potente pulso electromagnético en todos los circuitos eléctricos y electrónicos que estén en área de deposición y no se encuentren protegidos por una Jaula de Faraday. No olvidemos que esta área tiene el tamaño del continente entero.

Las consecuencias son que la mayor parte de los circuitos electrónicos alcanzados por el pulso y una buena parte de los subsistemas eléctricos asociados a las grandes líneas se queman instantáneamente. Los circuitos transistorizados de alta integración son particularmente débiles a este respecto (se queman las junturas entre Silicio tipo P y N, tanto en transistores NPN como PNP, básicamente por transmigración de materia), si bien por otra parte llevan protecciones contra la contaminación electromagnética autoinducida. El IEEE ha documentado que los circuitos transistorizados actuales -integrados o no- dejan de operar con pulsos de 1.000 V/m y resultan destruidos con pulsos superiores a 4.000 V/m (incluso si están apagados y desconectados de la red). Eso significa que a 10.000, 20.000, 50.000 V/m todos los circuitos transistorizados, incluidos los microchips, quedan instantáneamente destruidos a menos que se hallen en una Jaula de Faraday sin fisuras. Todo lo que se comporte como una antena (antenas reales, líneas eléctricas y de telefonía) absorben enormes cantidades de esta energía y la inducen en sus circuitos vecinos (SGEMP = system-generated electromagnetic pulse). Las antenas de alta ganancia (radares, telefonía celular, “platos” de satélite) se ponen al rojo vivo y explotan. A las de baja ganancia (líneas eléctricas y telefónicas, antenas de TV y radio, etc.) es como si les hubiese caído un rayo encima.

Aunque se supone que en las centrales eléctricas y telefónicas hay protecciones contra los rayos, el comportamiento de un pulso electromagnético (muy rápido) y de un rayo (mucho más lento) es distinto. La mayoría de estos sistemas de protección contra los rayos no “cortan” a tiempo. De hecho, el pulso electromagnético inducido “entra a la carrera” por estas protecciones antes de que “corten” y alcanza la circuitería interna de la central eléctrica, de la estación de transformación o subtransformación, de la central telefónica y de cualquier lugar similar.

Al final del recorrido, que puede durar un microsegundo en total, la casi totalidad de los dispositivos eléctricos y electrónicos desprotegidos del área afectada (todos los civiles y una buena parte de los militares) están inoperativos y generalmente dañados más allá de toda posible reparación.

Basta una sola bomba (en el rango del megatón) y un solo cohete (capaz de transportarla a 500 km de altura, básicamente cualquier ICBM, o un cohete espacial) para conseguir este efecto.

 Blackout: el reino de las sombras

Los Rayos gamma debilitados que sobraron después de causar un HEMP, tanto si es en una explosión exoatmosférica como si es en una explosión endoatmosférica, tras interactuar con los átomos del aire siguen quedando un montón de radiaciones ionizantes y en particular estos rayos gamma débiles. Lo de “débiles” es una forma de hablar, pues mantienen energía suficiente como para producir una potentísima ionización atmosférica, que puede durar de varias horas a varios días.

Esta ionización, cuyo comportamiento es caótico y no previsible mediante modelos computacionales, causa la completa perturbación de las señales electromagnéticas (rádar, radio, TV, etc), y con mucha frecuencia la creación de “zonas de sombra” a través de las cuales estas señales no son capaces de circular. Es como si se pusiera un “tapón” a los equipos que utilizan este tipo de tecnología. Es decir: tanto los radares como otro tipo de sensores (IR, UV) dejan de “ver” a través de la zona de ionización tan pronto como se produce una detonación exo o endoatmosférica, y las comunicaciones de radio (incluyendo TV, etc) se cortan.

Este efecto se ha observado, al igual que el EMP, en todas las pruebas nucleares realizadas hasta la actualidad. Su duración media viene a estar en torno a 8 horas, aunque puede ser tan baja como unos segundos y tan alta como una semana.

Bombardeo del Cinturón de Van Allen

Los satélites se hallan entre los primeros blancos en una Guerra Nuclear, pero debido a su elevado costo las armas antisatélite son pocas y raras. Los norteamericanos disponen de algunos misiles antisatélite lanzados desde aviones, relativamente económicos pero cuya efectividad se reduce a los satélites de órbita ultrabaja.

Se ha postulado un planteo de “denegación satelitaria” mediante el llamado “bombeo de los cinturones de Van Allen”. Aunque los cinturones de Van Allen son un fenómeno natural, norteamericanos y soviéticos se acusaron de crear el cinturón exterior con las pruebas nucleares.

En 1962, durante las pruebas norteamericanas de gran altitud Starfish Prime, una de las bombas, una termonuclear de 1,5 MT explotó dentro del cinturón interior. A lo largo de las siguientes horas, tres satélites de órbita ecuatorial, y posiblemente hasta siete, quedaron fuera de servicio. Este fenómeno fue observado tanto por los norteamericanos como por los rusos (un satélite era suyo y por eso al año siguiente se firmaban los Tratados de Prohibición de Pruebas Nucleares en el Espacio; el efecto de estas pruebas Starfish Prime sobre los cinturones de Van Allen duró hasta principios de los años ’70, encareciendo significativamente la construcción de satélites). Los teóricos se pusieron a trabajar enseguida, porque el efecto era prometedor.

Se llama vulgarmente “bombeo de los cinturones Van Allen” (van Allen pumping), y más técnicamente “inserción de partículas relativistas en los cinturones Van Allen”. Esto consiste en que los electrones energéticos que se liberan masivamente durante los procesos de la fisión “activan” los protones del cinturón interior, aumentando su energía en varios órdenes de magnitud durante un periodo que puede oscilar entre meses e incluso años. Los satélites que circulan por dentro de este cinturón (la mayoría) se ven afectados por unos niveles de radiación muy superiores a los habituales, y como consecuencia se degradan rápidamente (reduciéndose su vida útil a incluso unas pocas horas). Los estudios HAARP, famosos porque los pseudocientíficos creían que se trataba de trabajos para alterar el clima, se desarrollan precisamente para analizar estos efectos, al igual que los mucho más desconocidos HALEOS.

La mayoría de satélites modernos llevan importantes protecciones contra la radiación cósmica, incluida la de los cinturones Van Allen, pero es dudoso que lograran sobrevivir más allá de unos días frente a índices de radiación tan altos. Dado que se trata de un arma de denegación (daña los satélites de todos) lo más probable es que fuera utilizada por la parte débil en un conflicto asimétrico, o bien en el contexto de una guerra termonuclear total, o como daño colateral de un ataque HEMP. Las principales redes satelitarias, civiles y militares se verían afectadas.

Potencias nucleares

 Flag of the United States.svg Estados Unidos

 

Misil Trident lanzado desde Cabo Cañaveral el 18 de enero de 1977.

 
 
 

EE.UU. es el único país que ha utilizado alguna vez armas nucleares en la práctica, contra las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki (6 y 9 de agosto de 1945). Dispone actualmente de 534 misiles balísticos intercontinentales (ICBM) de los modelos Minuteman III y Peacekeeper; 432 misiles balísticos de lanzamiento submarino (SLBM) Trident C4 y D5 (desplegados en los 17 submarinos clase Ohio); y aproximadamente dos centenares de bombarderos nucleares de largo alcance, entre los que se cuentan 16 “invisibles” del tipo B-2. El total de cabezas nucleares desplegadas podría oscilar, según fuentes, entre 5.000 y 10.000.

El diseño de la primera bomba H fue realizado por Stanislaw Ulam, Saucy McFoodlefist y Edward Teller. El diseño Teller-Ulam (que es como ha pasado a la Historia) consiste en un contenedor cilíndrico de plomo (para protección biológica) conteniendo:

  • En un extremo, se ubica una bomba atómica de fisión por implosión de Plutonio, de poca potencia. A esta bomba A se le llama “primario” y actúa, como hemos visto, de detonante (como si fuera una cerilla) para disparar el proceso.
  • Al otro extremo, un depósito cilíndrico o elipsoidal conteniendo deuteruro de litio (es decir, hidruro-2 de litio-6 o hidruro-2 de litio-7), llamado “liddy”, en cuyo centro se ubica una barra o elipsoide hueco de Plutonio-239 o Uranio-235 llamado “centelleador”, que tiene unos 2,5 cm de diámetro. Este depósito, conocido en el ambiente científico como el “caldero de la bruja”, se conoce técnicamente como “secundario”.
  • Este depósito está envuelto en un blindaje de algún material muy denso como acero al tungsteno o incluso uranio.
  • Por los bordes entre el secundario blindado y la cobertura exterior de Plomo está el llamado “canal de radiación”, hecho de poliestireno. El poliestireno tiene una curiosa propiedad física: refleja los rayos X en un ángulo de 90º, lo que como se verá más adelante será muy útil.
  • Finalmente, entre el primario y el secundario se encuentra un escudo del mismo material que el blindaje del secundario (es de hecho un blindaje adicional del secundario), construido también en uranio, acero o tungsteno. A esto se le denomina “pusher/tamper”:

Cuando explota el primario (la bomba atómica), la secuencia de acontecimientos es la siguiente:

  • El frente de rayos X blandos (el 80% de la energía del primario) se escapa a la velocidad de la luz.
  • El frente de choque de energía termocinética se escapa mucho más despacio, a 1/300 de la velocidad de la luz.
  • El equilibrio térmico en la totalidad del sistema queda establecido muy rápidamente, así que la temperatura y la densidad energética se tornan uniformes en el canal de radiación.
  • Una parte de los rayos X emitidos por el primario entran en el canal de radiación lleno de poliestireno, rebotan en ángulo de 90º e inciden directos hacia el centro del secundario, donde se encuentra el centelleador de plutonio.
  • El centelleador de Plutonio, ante semejante bombardeo masivo de rayos X (no olvidemos que está a unos pocos decímetros de una bomba atómica explotando) se activa y comienza a emitir a su vez grandes dosis de rayos X. El deuteruro de litio (“liddy”) se encuentra ahora entre un flujo neutrónico masivo procedente del canal de radiación que lo envuelve y otro flujo neutrónico masivo procedente de la primera fase de la detonación del centelleador. Por compresión cilíndrica, su diámetro se convierte en 1/30 del original y su densidad se multiplica por mil.
  • El centelleador se comprime también y deviene supercrítico, transformándose en una “segunda bomba atómica” en el centro del contenedor de liddy, lo que produce en la práctica una doble onda de choque de radiación X blanda convergente.
  • Mientras tanto, el pusher/tamper se vaporiza por la expansión cinético-térmica del primario. Ahora, el liddy comprimido a mucho más de 1000 veces su densidad original por la doble onda de choque es alcanzado por una dosis masiva de radiación térmica.
  • Se produce la fusión. Se empiezan a generar grandes cantidades de tritio por la reacción Nr 3 de las que hemos visto al principio, o por la Nr 5 y la Nr 6 mediante los neutrones producidos por la Nr 2, y cantidades enormes de energía. La temperatura sube a 300 millones de K, acelerando fuertemente las reacciones de fusión.
  • Antes de que el contenedor se disgregue (20 a 40 nanosegundos) el ciclo se completa, la mayor parte del liddy fusiona convirtiéndose principalmente en helio-4 (helio natural) y neutrones de alta y baja energía que han ido escapando del proceso. La energía liberada puede ascender a más de una milésima parte de la energía total de salida del Sol.
  • Además, si el pusher/tamper es de uranio, éste, en estado plasmático, se ve ahora atrapado entre las energías procedentes del primario y las del secundario, produciéndose en él una fisión casi perfecta, de altísima eficiencia, que puede llegar a duplicar la potencia de la bomba (proceso de fisión-fusión-fisión).

Existe un límite máximo a la potencia de una bomba así (debido a que el contenedor de liddy no puede ser demasiado grande, porque si no la hidrodinámica de la radiación en su interior se torna asimétrica y el proceso funciona mal): unos 15 megatones. Pero se puede utilizar esta bomba, a su vez, como “primario” de un “secundario” aún mayor, cuya potencia podría llegar a ser de 100 a 1000 veces superior, es decir, en torno a 15 gigatones, es decir, la potencia total de salida del sol durante 40-80 ns. Nunca se han fabricado bombas tan potentes, pero los rusos llegaron a hacer una “de tres etapas”, llamada bomba del Zar, cuya potencia teórica superaba los 100 MT (reducida a 50 usando un pusher/tamper de plomo, que absorbe los rayos X y por tanto contamina la reacción, para hacer otras pruebas), y varias que llegaron a ser militarizadas en el rango de los 25 Mt. Sería teóricamente posible seguir añadiendo etapas, pero a partir de la tercera implica una serie de problemas de homogeneidad térmica y magnetohidrodinámica de muy difícil resolución.

Estados Unidos desarrolló muy tempranamente un programa de bombas termonucleares. El 31 de enero de 1950, inmediatamente después de la primera prueba nuclear soviética, Harry S. Truman declaró públicamente la intención estadounidense de construir una bomba de hidrógeno. Fueron dos esfuerzos paralelos, uno dirigido por Theodore Taylor y otro por J. Carson Mark, ambos en Los Álamos, éste último contando con Ulam. Teller declinó participar en la construcción de esta arma. Se fue por la bomba “más potente posible”, y a las 01:14:59 (local) del 1 de noviembre de 1952 la primera bomba termonuclear detonaba en el Atolón de Enewetak, en el Océano Pacífico. Se llamaba “Mike” y liberó una potencia de 10,4 m. Era la bomba de Carson Mark, que usaba una bomba de fisión TX como primario. Tenía una masa de 82 t. El 77% de la energía fue liberada por la fisión del pusher/tamper de uranio natural, y sólo los 2,4 m restantes por la fusión propiamente dicha. La bomba de Taylor, llamada “King”, pesaba sólo 4.000 kg y era por tanto militarizable. Detonó otra isla del mismo archipiélago el día 16 a las 11:30 AM, liberando 500 kt de potencia.

No obstante, estas armas presentaban diversos problemas de ingeniería, mantenimiento y actualización; no eran un producto acabado, sólo algo para “meter miedo lo más pronto posible”. Aunque hubo un arsenal de estas “bombas H de emergencia”, EE.UU. no dispuso de bombas H con normalidad hasta por lo menos 1955, si no 1956. Como a continuación veremos, esto significa que la ventaja tecnológica real con la URSS en materia de armas nucleares se había perdido.

 Bandera de Rusia Rusia

La Federación Rusa, heredera nuclear de lo que fuera la URSS, es el país, por amplio margen, con el mayor arsenal de armas nucleares del mundo, tanto en activo como en reserva. Conserva las siguientes fuerzas nucleares estratégicas: 450 ICBM de los modelos SS-18 mods. 4, 5 y 6, SS-19 mod. 3, SS-24, SS-25 y SS-27; al menos 17 submarinos lanzadores de SLBM de las clases Delta III, Delta IV y Typhoon, con en torno a 200 misiles SS-N-20, SS-N-23 y SS-N-18; y bombarderos nucleares supersónicos del tipo Tu-160. El número de cabezas actualmente desplegadas y operacionales en correcto estado de mantenimiento podría oscilar entre un mínimo de 5.200 y un máximo de 16.900. La más reciente adquisición del arsenal Ruso es el ICBM Misil SS-27 Topol M capaz de evadir Escudos Antimisiles y su ojiva puede alcanzar mach 4 o 5 al descenso.

Con la desintegración de la URSS, los nuevos países Bielorrusia, Kazajistán y Ucrania se encontraron en su territorio con un importantísimo arsenal nuclear soviético. Bajo presión de Moscú, París y Washington, se acordó desmantelar su arsenal nuclear (incluyendo misiles SS-24) y transferírselo a la Federación Rusa, sólo los modelos más modernos volvieron a alcanzar estado operacional. En Chechenia se hallaban algunos misiles y componentes para entrenamiento, que fueron igualmente transferidos a Rusia bajo auspicios de la ONU.

Al igual que los Estados Unidos, los soviéticos comenzaron intentando producir una detonación asimétrica en deuterio líquido (lo que se demostró imposible) y luego en una capa de deuteriuro de litio-6. A diferencia de los norteamericanos, los soviéticos lograron hacer un arma con esta aproximación. El diseño, llamado “Sloika” (un pastel en capas típico de la repostería rusa) fue desarrollada por Sakharov y Ginzburg. A Sakharov se le considera el “padre de la bomba de hidrógeno soviética” y fue otro de los “genios malditos” que luego renunciaron a su obra maestra y lucharon política y científicamente contra ella.

El 12 de agosto de 1953, el dispositivo RDS-6s (Joe-4) detonó en el polígono de Semipalatinsk, liberando 400 kt. Pese a este éxito, algo había fallado. Se esperaba una explosión en el rango de los 2 m. El análisis físico de la misma demostró que sólo un 10% de la energía salió de las reacciones de fusión. Además, se demostró imposible subir la potencia por encima del megatón. El diseño Sloika era en parte un fracaso debido a sus limitaciones que eran mayores que las que tenía la bomba americana y en parte una genialidad ya que debido a su diseño mucho más compacto que la Ivy-Mike les proporcionaba un artefacto ya militarizable. Pero sabiendo que los norteamericanos tenían algo mucho más potente, los 10’4 m de “Mike”, volvieron al tablero de diseño. Se cree que fue Davidenko quien “reinventó” el diseño Teller-Ulam, tal y como consta en una carta secreta de Zeldovitch y Sakharov a Yuli Khariton.

La bomba RDS-37 detonó el 22 de noviembre de 1955 en Semipalatinsk, liberando 1,6 m. Su potencia teórica era de 16 m, pero fue reducida deliberadamente mezclando el deuteruro de litio-6 con hidruro de litio normal. La bomba fue lanzada desde un avión y era un producto “militar final”, pero debido a un imprevisto detonó debajo de una capa de inversión térmica. Esto causó un “rebote” de buena parte de la energía hacia el suelo, extendiendo enormemente el área de devastación y matando a tres personas.

La Bomba del Zar creada por la URSS fue detonada el 30 de octubre de 1961, a 4 km de altitud sobre Nueva Zembla, un archipiélago ruso situado en el Océano Ártico. La lanzó un bombardero Tupolev Tu-95 modificado. Su potencia nominal era de 100 megatones, pero fue reducida utilizando litio 6, a los 58 megatones con los que detonò finalmente. La bola de fuego rozó el suelo y se transformó en el artefacto explosivo más potente de la historia humana.

 Flag of France.svg Francia

Francia ha desmantelado todas sus fuerzas nucleares con base en tierra (force de frappe) que mantenía en la meseta de Albión, al norte de Marsella, y actualmente la columna vertebral de su fuerza atómica se halla en sus submarinos (force stratégique océanique). Dispone de misiles SLBM/MRBM de los tipos M4B, M45 y M51 en sus submarinos de las clases L’Inflexible y Triomphant. Adicionalmente, disponen de un número desconocido de misiles aire-superficie de alcance intermedio ASMP con cabeza nuclear para su comando estratégico aéreo formado por aviones Dassault Mirage 2000 en los modelos 2000N/2000D y Dassault Rafale.

A diferencia del resto de potencias, que fueron directamente por la bomba termonuclear (si bien detonaron algunas de 3ª generación en el proceso), Francia desarrollaría la cabeza misilística MR-41, de tipo fisión amplificada, entre 1969 y 1971. Entre 1972 y 1992 tuvo la bomba AN-52.

Paralelamente, a partir de 1968 había empezado un desarrollo de bombas-H, que necesitó de al menos 21 pruebas a lo largo de 8 años. La cabeza TN60 (y su inmediata sucesora la TN61) fue transferida al Ejército el 24 de enero de 1976, y entró en servicio a bordo de los submarinos nucleares a principios de 1977. La TN-60/61 fue sustituida por la actual TN-70/71 (de “cuarta generación y media”) entre 1985 y 1987.

Desarrollaron la TN-80/81 para sus misiles aéreos ASMP, desplegadas entre 1977 y 1984. La TN-75, para el misil de lanzamiento submarino M-4A y M41 que usan actualmente, era ya de 5ª generación.

El nuevo misil submarino M51, de próximo despliegue, usará la “cabeza de nuevo concepto” (o sea, quinta generación y media o quizás incluso sexta) llamada TNO. Está en elaboración también un nuevo misil aire-superficie llamado ASMPA, con una cabeza de similar tecnología.

Actualmente se especula que Francia tenga un máximo de 300 a 400 cabezas nucleares operativas.

 Bandera de la República Popular China China

El estado de las fuerzas nucleares chinas podría calificarse de “evolutivo”. No parece que pongan gran interés en desplegar grandes cantidades de armas, sino que más bien parecen estar experimentando con lo que tienen. En todo caso, China dispone de al menos 24 misiles ICBM del tipo DF-5 con cabezas singularmente potentes (lo que arrojaría dudas sobre su precisión), y está terminando de trabajar con el nuevo DF-31/DF-41. Además dispone de 24 misiles MRBM/SLBM en sus submarinos clase Xia, y de un número probablemente elevado de cabezas para uso táctico en misiles de corto alcance y aviones. Se asume que un cierto número de unidades de su fuerza aérea está preparada para emplear armamento nuclear. El total se estima entre un mínimo absoluto de 70 y un máximo de 250 a 280 cabezas nucleares operativas y desplegadas, y aún sigue en aumento.

Sorprendentemente, sólo transcurrieron 32 meses entre la primera prueba nuclear china y su primera bomba termonuclear. Se trataba del “arma nº 6”, lanzada desde un avión, y detonó el 17 de junio de 1967 en Lop Nor, liberando 3’3 m. El dispositivo contenía U-235, deuterio, litio-6 y U-238. Un concepto bien extraño: un arma termonuclear que prescindía del plutonio en su diseño.

 Bandera del Reino Unido Reino Unido

Al igual que Francia, el Reino Unido ha optado por mantener su fuerza nuclear en el mar y en los bombarderos. En teoría dispone de submarinos estratégicos clase Vanguard, armados con misiles Trident D-5. Adicionalmente, podría disponer de algunas bombas y misiles de corto alcance con cabeza nuclear para los cazabombarderos Panavia Tornado GR.4. Se le calcula un máximo de 250 cabezas nucleares desplegadas y operacionales. Los EE.UU. suministraron al Reino Unido la tecnología para fabricar una bomba termonuclear. Hasta tal punto es así que la primera bomba H inglesa, llamada Yellow Sun Mk1 (detonada en noviembre de 1957), era idéntica a uno de los “diseños de emergencia” del programa estadounidense mencionado anteriormente. A partir de 1958, el Reino Unido adoptaría simplemente copias idénticas del modelo estadounidense Mk-28, con un megatón de potencia, que constituirían el núcleo de las fuerzas nucleares británicas hasta 1972 (cuando fueron reemplazadas por las actuales WE-177 de “cuarta generación y cuarto”. Está en estudio una nueva cabeza de “quinta generación y cuarto”.

 Bandera de India India

India dispone de pocos misiles balisticos intercontinentales estos solo tienen un radio de cerca de 5000 k.m. que pueden llegar a algunos países de europa del este . Se le calcula un máximo de 200 cabezas nucleares en sus misiles Prithvi y Agni, éste último con 2.000 km de alcance. India dispone además de aviones rusos y franceses que podrían librar bombas atómicas con pequeñas modificaciones, como el MiG-27, aunque en principio no existirían mayores inconvenientes en alterar algunos elementos de su fuerza aérea compuesta por Sujoi Su-30MKI, MiG-29 y Mirage 2000 para lanzar diversos tipos de proyectiles atómicos.

Después de un larguísimo período sin pruebas nucleares, y manteniendo los preparativos secretos para todo el mundo, India realizó su primera prueba termonuclear, llamada “Shakti-1” a las 10:13 del 11 de mayo de 1998. La potencia no superó los 30 Kt, hubo un fallo parcial del secundario. Esta y otras 4 pruebas de fisión dispararon la decisión pakistaní de realizar sus pruebas nucleares con armas de fisión, dos semanas después.

 Flag of Israel.svg Israel

Israel ha declarado tener armas nucleares, pero al no dejar entrar las salvaguardias de la OIEA en su país nunca se comprobó esto. Las declaraciones de algunos de sus dirigentes, como por ejemplo las del Primer Ministro Ehud Ólmert, daban a entender claramente que sí que poseían e incluso los Estados Unidos reconocen que las tienen. A finales de los años ’90 la comunidad de inteligencia estadounidense calculaba que Israel disponía de entre 75 y 130 armas nucleares para su aviación y sus misiles basados en tierra Jericó-1 y Jericó-2. Actualmente se cree que tiene entre 100 y 200 cabezas nucleares desplegadas y operacionales, aunque algunas fuentes elevan la cifra a 400. Israel podría disponer de al menos 12 misiles de crucero de alcance intermedio con cabeza nuclear del tipo Popeye Turbo (sic), instalados en uno de sus submarinos Dolphin de fabricación alemana.

Otros países poseedores de armas nucleares o con las tecnologías necesarias

La única potencia nuclear islámica, el programa pakistaní es extremadamente secreto y lo único cierto es que debe utilizar para sus armas uranio altamente enriquecido (HEU) en vez de plutonio, pues carece de centrales regeneradoras de plutonio. Hasta hace poco se estimaba que poseía unas 50 armas a lo sumo, pero informaciones recientes dan cuenta de que ha doblado su arsenal y que ahora posee hasta 100 armas nucleares; se especula que está intentando purificar tritio. Estas cabezas estarían desplegadas en sus misiles de alcance intermedio Ghauri-III y quizás en algunas unidades de su fuerza aérea, particularmente en sus A-5 Fantan, un derivado del Q-5 Nanchang chino.

El estado del programa nuclear de Corea del Norte es esencialmente confuso. El 24 de abril de 2003 representantes del gobierno norcoreano declararon en unas charlas bilaterales con Estados Unidos realizadas en Pekín que disponían de armas nucleares, y EE.UU. dio por buena esta afirmación aunque no se hayan realizado pruebas conocidas. Cabe decir que en el país hay importantes minas de uranio y varias centrales nucleares. Corea del Norte dispone de un pequeño programa espacial propio, por lo que podría estar en condiciones de construir misiles de largo alcance en algún momento del futuro próximo; actualmente dispone, como mínimo, del No Dong y el Taepo Dong 1 (TD-1) de alcance intermedio. No se cree que tenga más allá de un número reducido de cabezas nucleares, probablemente aún no militarizadas.

El 10 de febrero de 2005, Corea del Norte declaró que poseía armas nucleares. El 5 de julio siguiente Corea del Norte suscitó inquietud internacional tras probar varios misiles, que cayeron en el Mar del Japón. Uno de ellos era un cohete intercontinental Taepodong-2. El 9 de octubre de 2006 Corea del Norte anuncio que acababa de llevar a cabo con éxito una prueba nuclear. El Centro de Datos del Tratado de prohibición parcial de ensayos nucleares confirmo en Viena que su sistema de vigilancia registró una explosión no especificada de magnitud 4 en Corea del Norte. Este hecho provocó el rechazo inmediato la comunidad internacional incluyendo los países del grupo de trabajo para la no proliferación de armas nucleares en Corea del Norte (China, Rusia, Japón, Estados Unidos y Corea del Sur). Nuevas pruebas realizadas en mayo de 2009 (un test subterráneo y el lanzamiento de tres misiles de corto alcance en menos de doce horas) han supuesto un aumento de la tensión en extremo Oriente. La reacción de Corea del Sur y Japón fue inmediata, solicitando al Consejo de Seguridad de las Naciones Unidas la adopción de medidas punitivas contra Pyongyang. La gravedad de la situación y la desafiante actitud norcoreana motivó una declaración de enérgica protesta del Consejo de Seguridad de la ONU, e incluso países de tradición comunista -como Rusia- consideraron “inevitable” la adopción de medidas contundentescontra el régimen norcoreano. El 10 de junio de 2009, los cinco países miembros del Consejo de Seguridad de las Naciones Unidas (más Japón y Corea del Sur) acordaron el borrador de las sanciones a Corea del Norte.

Sudáfrica fue uno de los primeros países que construyó armas nucleares y después renunció a ellas. Sudáfrica construyó al menos diez bombas atómicas de uranio enriquecido, y sus primeras pruebas fueron en 1977. Después las destruyó junto con los planos. Las instalaciones han sido desmanteladas y están bajo control de la IAEA. Sudáfrica dispone de al menos un misil de alcance intermedio.

Otros países

Países que probablemente dispongan de armas nucleares a corto plazo:

Irán dispone de uranio altamente enriquecido (HEU) de grado militar, aunque sólo se ha probado (por haberlo reconocido el propio estado persa) un enriquecimiento del ordel del 20%. No obstante, este esfuerzo podría ser eminentemente civil. Tienen un activo programa misilístico equivalente al hindú. Sin embargo, el líder conservador Mahmud Ahmadineyad ha manifestado la oposición iraní al desarrollo de un programa nuclear y eventualmente ha defendido la desnuclearización.

Países que dispondrían de rudimentos tecnológicos para poseer armas nucleares, pero que no han decidido tenerlas o no alcanzaron estado operativo:

Países que, dado su alto grado de desarrollo tecnológico civil en el ámbito nuclear y aeroespacial, podrían disponer de armas nucleares en un breve plazo de tiempo si tomaran la decisión política de hacerlo:

Paises con antecedentes nucleares.

Poseyó un programa nuclear civil, y paralelamente uno militar, en el marco de sus relaciones competitivas con Argentina. Rumores dicen que llegó a construir un prototipo de una bomba de plutonio, pero no han sido corroborados. En el marco de su proyecto nuclear civil, posee reactores de investigación, plantas de enriquecimiento de uranio y yacimientos.

En España,en 1963 Franco encargó la preparación de un estudio de factibilidad sobre la construcción de armas nucleares. Los asesores militares le convencieron de que tal cosa no era posible. 1966, el Incidente de Palomares al perder un B-52 estadounidense sobre territorio español cuatro bombas de hidrógeno, supuso un nuevo impulso al proyecto.

El primer documento oficial donde se reconoce la capacidad española para fabricar la bomba atómica data de 1967, y se trata de una circular interna del Ministerio de Asuntos Exteriores a varias de sus embajadas en el extranjero. Para entonces España disponía de la tecnología necesaria, reservas de uranio, y una copia del detonador de la primera bomba que recuperaron en Palomares además de una zona de prueba (zonas desérticas del Sahara español).

Debido a la posesión británica de Gibraltar y a las amenazas marroquíes contra el Sahara Español y las plazas de Ceuta y Melilla, los sucesivos gobiernos se negaron a firmar el Tratado de No Proliferación Nuclear (TNP) desde 1968. En 1976, el ministro de Asuntos Exteriores Español, José María de Areilza, volvió a reconocer que España estaría en condiciones de fabricar la bomba «en siete u ocho años si nos pusiéramos a ello. No queremos ser los últimos en la lista».

El asesinato del Almirante Carrero Blanco principal impulsor del proyecto nuclear español, y La presión estadounidense durante el período de Carter hizo que España renunciara a esa construcción, firmando el Tratado de No Proliferación Nuclear en 1987, a pesar de que el proyecto llegó a un estado muy avanzado.[19] (Véase Uso militar de la energía nuclear en España)

En México se inició en junio de 2006 un programa de desarrollo nuclear “proyecto RCMS” con fines pacíficos, este programa traería con inicio la primera detonación nuclear en la historia de México, pero este proyecto fue cancelado porque México forma parte de los países que firmaron el Tratado de No Proliferación Nuclear. Actualmente no cuenta con capital para aumentar sus programas de enriquecimiento de uranio aunque cuenta con grandes yacimientos de uranio como en Chiapas, la SEDENA y la SENER reportan alrededor de 6 toneladas producidas de plutonio. Anteriormente en 1986, México tenía planeado crear un programa nuclear, pero fue cancelado debido a problemas financieros en esos tiempos, ya que invertiria unos 30,000 millones de dolares, en esos tiempos, México ya gozaba de energía nuclear con la Planta Nuclear Laguna Verde situada en el Estado de Veracruz.

Bomba de plutonio

El arma de plutonio es más moderna y tiene un diseño más complicado. La masa fisionable se rodea de explosivos convencionales como el RDX, especialmente diseñados para comprimir el plutonio, de forma que una bola de plutonio del tamaño de una pelota de tenis se reduce casi al instante al tamaño de una canica, aumentando increíblemente la densidad del material, que entra instantáneamente en una reacción en cadena de fisión nuclear descontrolada, provocando la explosión y la destrucción total dentro de un perímetro limitado, además de que el entorno circundante se vuelva altamente radiactivo, dejando secuelas graves en el organismo de cualquier ser vivo.

 Bomba de hidrógeno o termonuclear

Artículo principal: Proceso Teller-Ulam.

 

Explosión de la bomba termonuclear Ivy Mike (1 de noviembre de 1952). Las bombas termonucleares se han convertido en las armas más destructivas de la historia, siendo varias veces más poderosas que las bombas nucleares de Hiroshima y Nagasaki.

Las bombas de hidrógeno lo que realizan es la fusión (no la fisión) de núcleos ligeros (isótopos del hidrógeno) en núcleos más pesados.

La bomba de hidrógeno (bomba H), bomba térmica de fusión o bomba termonuclear se basa en la obtención de la energía desprendida al fusionarse dos núcleos atómicos, en lugar de la fisión de los mismos.

La energía se desprende al fusionarse los núcleos de deuterio (2H) y de tritio (3H), dos isótopos del hidrógeno, para dar un núcleo de helio. La reacción en cadena se propaga por los neutrones de alta energía desprendidos en la reacción.

Para iniciar este tipo de reacción en cadena es necesario un gran aporte de energía, por lo que todas las bombas de fusión contienen un elemento llamado iniciador o primario, que no es sino una bomba de fisión. A los elementos que componen la parte fusionable (deuterio, tritio, litio, etc) se les conoce como secundarios.

La primera bomba de este tipo fue detonada en Eniwetok (atolón de las Islas Marshall) el 1 de noviembre de 1952, durante la prueba Ivy Mike, con marcados efectos en el ecosistema de la región. La temperatura alcanzada en la «zona cero» (lugar de la explosión) fue de más de 15 millones de grados, tan caliente como el núcleo del Sol, por unas fracciones de segundo.

Técnicamente hablando las bombas llamadas termonucleares no son bombas de fusión pura sino fisión/fusión/fisión, la detonación del artefacto primario de fisión inicia la reacción de fusión como la descrita pero el propósito de la misma no es generar energía sino neutrones de alta velocidad que son usados para fisionar grandes cantidades de material fisible (235U, 239Pu o incluso 238U) que forma parte del artefacto secundario.

Bombas de neutrones

 

Detonación de una bomba atómica el 15 de abril de 1948 en el atolón de Eniwetok, concretamente la prueba X-Ray comprendida en la Operación Sandstone.

La bomba de neutrones, también llamada bomba N, bomba de radiación directa incrementada o bomba de radiación forzada, es un arma nuclear derivada de la bomba H que los Estados Unidos comenzaron a desplegar a finales de los años setenta. En las bombas H normalmente menos del 25% de la energía liberada se obtiene por fusión nuclear y el otro 75% por fisión. En la bomba de neutrones se consigue hacer bajar el porcentaje de energía obtenida por fisión a menos del 50%, e incluso se ha llegado a hacerlo de cerca del 5%.

En consecuencia se obtiene una bomba que para una determinada magnitud de onda expansiva y pulso térmico produce una proporción de radiaciones ionizantes (radiactividad) hasta 7 veces mayor que las de una bomba H, fundamentalmente rayos X y gamma de alta penetración. En segundo lugar, buena parte de esta radiactividad es de mucha menor duración (menos de 48 horas) de la que se puede esperar de una bomba de fisión.

Las consecuencias prácticas son que al detonar una bomba N se produce poca destrucción de estructuras y edificios, pero mucha afectación y muerte de los seres vivos (tanto personas como animales), incluso aunque estos se encuentren dentro de vehículos o instalaciones blindadas o acorazadas. Por esto se ha incluido a estas bombas en la categoría de armas tácticas, pues permite la continuación de operaciones militares en el área por parte de unidades dotadas de protección (ABQ).

 Bombas «sucias»

Se las confunde a veces con bombas nucleares, pero en realidad no están relacionadas unas con otras.

Las «bombas sucias» consisten en la expansión mediante un explosivo convencional de material radiactivo sobre una área de terreno con el fin de provocar daños a la salud de las personas e impedir la habitabilidad de un territorio, dejando secuelas de este hecho sobre todo aquel ser humano que habite en ese lugar.

Este tipo de armas es más accesible que las armas nucleares por su diseño mucho más sencillo, aunque con un elevado daño potencial para las víctimas que la sufran. Sin embargo, este tipo de artefacto no se puede calificar como bomba nuclear ya que no hace uso de reacción nuclear explosiva alguna. Lo único que tienen en común las bombas sucias y las bombas nucleares es el uso de elementos radiactivos en su dispositivo.

Los proyectiles de uranio empobrecido utilizados por los ejércitos actualmente no se consideran bombas sucias, pues no tienen efectos radiactivos. Se trata del aprovechamiento del uranio empobrecido resultante de la fabricación de uranio enriquecido para los usos civiles de la energía nuclear. Una de las ventajas que aporta el uranio empobrecido en los proyectiles es su elevada densidad como material (mayor que la del plomo), lo que facilita su poder de penetración. Otra es su carácter incendiario, ya que al superar los 600 °C arde espontáneamente. Esto provoca que al penetrar en el objetivo tras el impacto, el proyectil arda instantáneamente incendiando todo lo que está a su alrededor (por ejemplo, la tripulación de un carro de combate y toda su carga explosiva).

Por desgracia, el uso de uranio empobrecido procedente de combustible nuclear reprocesado (y no del sobrante del enriquecimiento de uranio) hace que contenga trazas de plutonio, un material altamente radiactivo que puede provocar cáncer y enfermedades severas a los humanos que entren en contacto con él. Los ejércitos que han usado en sus arsenales este material (como por ejemplo el ejército de Estados Unidos) han reconocido la presencia de trazas de plutonio en sus proyectiles a la vez que se han comprometido a tomar medidas para evitar la contaminación radiactiva tras su uso.

 Denuncia sobre una tercera bomba nuclear (Irak-1991)

En 2008, el exmilitar estadounidense Jim Brown, ingeniero de cuarto grado que combatió en la Operación Tormenta del Desierto de la primera Guerra del Golfo, acusó a la Administración de Estados Unidos de haber lanzado una bomba nuclear de penetración de 5 kilotones de potencia, en una zona situada entre Basora y la frontera con Irán, el 27 de febrero de 1991, último día del conflicto. La cadena pública italiana Rainews24, perteneciente a la RAI, emitió la acusación en un reportaje dirigido por Maurizio Torrealta, tras haber verificado que el Centro Sismológico Internacional registró aquel día, en esa zona, un movimiento sísmico de 4,2 grados en la escala sismológica de Richter, potencia equivalente a 5 kilotones.

En los dos únicos actos de guerra atómicos contra civiles de la Historia humana se utilizaron bombas de 16 kilotones (Hiroshima) y 25 kilotones (Nagasaki).

La investigación incluye datos sobre el aumento de los casos de cáncer y tumores en Basora. Según las declaraciones de Dott Jawad Al Ali (jefe de oncología del hospital local), se ha pasado de 32 casos anuales (en 1989) a más de 600 casos (en 2002). Al Ali opina que la aparición de cánceres muy raros en adultos y sobre todo en niños podría deberse a la utilización irrestricta de proyectiles con uranio empobrecido por parte del ejército estadounidense.

Explosiones nucleares más importantes en la historia

Explosiones nucleares más importantes en la historia
Lugar País objetivo Probador o lanzador de la bomba Nombre Potencia Año
Alamogordo Flag of the United States.svg Estados Unidos Flag of the United States.svg Estados Unidos Trinity 19 kt 1945
Hiroshima Bandera de Japón Japón Flag of the United States.svg Estados Unidos Little Boy 12,5 kt 1945
Nagasaki Bandera de Japón Japón Flag of the United States.svg Estados Unidos Fat Man 20 kt 1945
Semipalátinsk Flag of the Soviet Union.svg Unión Soviética Flag of the Soviet Union.svg Unión Soviética RDS-1 22 kt 1949
Trimouille Flag of Australia.svg Australia Bandera del Reino Unido Reino Unido Hurricane 25 kt 1952
Atolón Bikini Flag of the United States.svg Estados Unidos Flag of the United States.svg Estados Unidos Castle Bravo 15 Mt 1954
Nueva Zembla Flag of the Soviet Union.svg Unión Soviética Flag of the Soviet Union.svg Unión Soviética Bomba Tsar 50 Mt 1961
Lop Nor Bandera de la República Popular China China Bandera de la República Popular China China 596 22 kt 1964
Kwijili Flag of North Korea.svg Corea del Norte Flag of North Korea.svg Corea del Norte 1 kt 2006
Condado de Kilju Flag of North Korea.svg Corea del Norte Flag of North Korea.svg Corea del Norte 10kt 2013

Chernóbil……….

El accidente de Chernóbil

fue un accidente nuclear sucedido en la central nuclear de Chernóbil (Ucrania) el sábado 26 de abril de 1986. Considerado, junto con el Accidente nuclear de Fukushima I en Japón de 2011, como el más grave en la Escala Internacional de Accidentes Nucleares (accidente mayor, nivel 7). Se considera uno de los mayores desastres medioambientales de la historia.

Aquel día, durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento súbito de potencia en el reactor 4 de esta central nuclear, produjo el sobrecalentamiento del núcleo del reactor nuclear, lo que terminó provocando la explosión del hidrógeno acumulado en su interior. La cantidad de dióxido de uranio, carburo de boro, óxido de europio, erbio, aleaciones de circonio y grafito expulsados, materiales radiactivos y/o tóxicos que se estimó fue unas 500 veces mayor que el liberado por la bomba atómica arrojada en Hiroshima en 1945, causó directamente la muerte de 31 personas y forzó al gobierno de la Unión Soviética a la evacuación de 116 000 personas provocando una alarma internacional al detectarse radiactividad en, al menos, 13 países de Europa central y oriental.

Después del accidente, se inició un proceso masivo de descontaminación, contención y mitigación que desempeñaron aproximadamente 600 000 personas denominadas liquidadores en las zonas circundantes al lugar del accidente y se aisló un área de 30 km de radio alrededor de la central nuclear conocida como Zona de alienación, que sigue aún vigente. Solo una pequeña parte de los liquidadores se vieron expuestos a altos índices de radiactividad. Los trabajos de contención sobre el reactor afectado evitaron una segunda explosión de consecuencias dramáticas que podría haber dejado inhabitable a toda Europa.

Dos personas, empleadas de la planta, murieron como consecuencia directa de la explosión esa misma noche y 31 en los tres meses siguientes. Mil personas recibieron grandes dosis de radiación durante el primer día después del accidente, 200.000 personas recibieron alrededor de 100 mSv, 20.000 cerca de 250 mSv y algunos 500 mSv. En total, 600.000 personas recibieron dosis de radiación por los trabajos de descontaminación posteriores al accidente. 5.000.000 de personas vivieron en áreas contaminadas y 400.000 en áreas gravemente contaminadas, hasta hoy no existen trabajos concluyentes sobre la incidencia real, y no teórica, de este accidente en la mortalidad poblacional.

Tras prolongadas negociaciones con el gobierno ucraniano, la comunidad internacional financió los costes del cierre definitivo de la central, completado en diciembre de 2000. Inmediatamente después del accidente se construyó un “sarcófago”, para aislar el interior del exterior, que se ha visto degradado en el tiempo por diversos fenómenos naturales por lo que corre riesgo de desplomarse. Desde 2004 se lleva a cabo la construcción de un nuevo sarcófago para el reactor. El resto de reactores de la central están cerrados.

File:Chernobyl placement.svg

La central nuclear de Chernóbil (Чернобыльская АЭС им. В.И.Ленина – Central eléctrica nuclear memorial V. I. Lenin) se encuentra en Ucrania, 18 km al noroeste de la ciudad de Chernóbil, a 16 km de la frontera entre Ucrania y Bielorrusia y 110 km al norte de la capital de Ucrania, Kiev. La planta tenía cuatro reactores RBMK-1000 con capacidad para producir 1 000 MWth cada uno. Durante el periodo de 1977 a 1983 se pusieron en marcha progresivamente los cuatro primeros reactores; el accidente frustró la terminación de otros dos reactores que estaban en construcción. El diseño de estos reactores no cumplía los requisitos de seguridad que en esas fechas ya se imponían a todos los reactores nucleares de uso civil en occidente. El más importante de ellos es que carecía de un edificio de contención.

El núcleo del reactor estaba compuesto por un inmenso cilindro de grafito de 1,700 t, dentro del cual 1,600 tubos metálicos resistentes a la presión alojaban 190 toneladas de dióxido de uranio en forma de barras cilíndricas. Por estos tubos circulaba agua pura a alta presión que, al calentarse, proporcionaba vapor a la turbina de rueda libre. Entre estos conductos de combustible se encontraban 180 tubos, denominados «barras de control», compuestos por acero y boro, que ayudaban a controlar la reacción en cadena dentro del núcleo del reactor.

 El accidente

 

Chernóbil, 1997.

En agosto de 1986, en un informe enviado a la Agencia Internacional de Energía Atómica, se explicaban las causas del accidente en la planta de Chernóbil. Este reveló que el equipo que operaba en la central el sábado 26 de abril de 1986 se propuso realizar una prueba con la intención de aumentar la seguridad del reactor. Para ello deberían averiguar durante cuánto tiempo continuaría generando energía eléctrica la turbina de vapor después de la pérdida de suministro de energía eléctrica principal del reactor.[9] Las bombas refrigerantes de emergencia, en caso de avería, requerían de un mínimo de potencia para ponerse en marcha (hasta que se arrancaran los generadores diésel) y los técnicos de la planta desconocían si, una vez cortada la afluencia de vapor, la inercia de la turbina podía mantener las bombas funcionando.

Para realizar este experimento, los técnicos no querían detener la reacción en cadena en el reactor para evitar un fenómeno conocido como envenenamiento por xenón. Entre los productos de fisión que se producen dentro del reactor, se encuentra el xenón135, un gas muy absorbente de neutrones. Mientras el reactor está en funcionamiento de modo normal, se producen tantos neutrones que la absorción es mínima, pero cuando la potencia es muy baja o el reactor se detiene, la cantidad de 135Xe aumenta e impide la reacción en cadena por unos días. El reactor se puede reiniciar cuando se desintegra el 135Xenón.

Los operadores insertaron las barras de control para disminuir la potencia del reactor y esta decayó hasta los 30 megavatios. Con un nivel tan bajo, los sistemas automáticos detendrían el reactor y por esta razón los operadores desconectaron el sistema de regulación de la potencia, el sistema refrigerante de emergencia del núcleo y, en general, los mecanismos de apagado automático del reactor. Estas acciones, así como la de sacar de línea el ordenador de la central que impedía las operaciones prohibidas, constituyeron graves y múltiples violaciones del Reglamento de Seguridad Nuclear de la Unión Soviética.

A 30 megavatios de potencia comienza el envenenamiento por xenón y para evitarlo aumentaron la potencia del reactor subiendo las barras de control, pero con el reactor a punto de apagarse, los operadores retiraron manualmente demasiadas barras de control. De las 170 barras de acero al boro que tenía el núcleo, las reglas de seguridad exigían que hubiera siempre un mínimo de 30 barras abajo y en esta ocasión dejaron solamente 8. Con los sistemas de emergencia desconectados, el reactor experimentó una subida de potencia tan extremadamente rápida que los operadores no la detectaron a tiempo. A la 1:23, cuatro horas después de comenzar el experimento, algunos en la sala de control comenzaron a darse cuenta de que algo andaba mal.

Cuando quisieron bajar de nuevo las barras de control usando el botón de SCRAM de emergencia (el botón AZ-5 «Defensa de Emergencia Rápida 5»), estas no respondieron debido a que posiblemente ya estaban deformadas por el calor y las desconectaron para permitirles caer por gravedad. Se oyeron fuertes ruidos y entonces se produjo una explosión causada por la formación de una nube de hidrógeno dentro del núcleo, que hizo volar el techo de 100 toneladas del reactor provocando un incendio en la planta y una gigantesca emisión de productos de fisión a la atmósfera.

Secuencia de hechos que llevaron a la explosión
Secuencia de eventos
Hora
(UTC+3)
Evento
25 de abril
01:06 Comienza la reducción gradual programada del nivel de potencia del reactor.
03:47 La reducción de potencia se detuvo a los 1600 MW.
14:00 El sistema de refrigeración de emergencia del núcleo (ECCS) fue aislado para evitar la interrupción de la prueba más tarde. Este hecho no contribuyó al accidente, pero en caso de haber estado disponible habría reducido mínimamente su gravedad.La potencia, no obstante, debería haberse reducido aún más. Sin embargo, el regulador de la red eléctrica de Kiev pidió al operador del reactor mantener el mínimo de producción de energía eléctrica para satisfacer correctamente la demanda. En consecuencia, el nivel de potencia del reactor se mantuvo en 1600 MW y el experimento se retrasó. Sin este retraso, la prueba se habría efectuado el mismo día.
23:10 Reducción de potencia reiniciada.
24:00 Cambio de turno del personal.
26 de abril
00:05 El nivel de potencia se disminuyó a 720 MW, y siguió reduciéndose, pese a estar prohibido.
00:28 Con el nivel de potencia sobre los 500 MW, el operador transfirió el control del sistema manual al sistema de regulación automática. La señal falló o el sistema de regulación no respondió a esta señal, lo que provocó una caída inesperada de potencia a 30 MW.
00:43:27 La señal de disparo del turbogenerador se bloqueó conforme a los procedimientos de la prueba. INSAG-1 declaró: “Este procedimiento habría salvado al reactor.” No obstante, es posible que este procedimiento retrasara el inicio del accidente unos 39 segundos.
01:00 La potencia del reactor se elevó a 200 MW y se estabilizó. A pesar de que los operadores de la central pudieran desconocerlo, se violó el margen requerido de reactividad operacional (ORM – Operational Reactivity Margin) de 15 barras (mínimas). La decisión se tomó para realizar las pruebas resumen del turbogenerador con una potencia cercana a los 200 MW.
01:01 La bomba de circulación de reserva se cambió a la izquierda del circuito de refrigeración con el fin de aumentar el flujo de agua hacia el núcleo.
01:07 Una bomba de refrigeración adicional se cambió a la derecha del circuito de refrigeración como parte del procedimiento de prueba. El funcionamiento de las bombas de refrigeración adicionales elimina el calor desde el núcleo más rápidamente, lo que conduce a la disminución de la reactividad y hace aún más necesaria la eliminación de las varillas de absorción para evitar una caída en la potencia. Las bombas extrajeron demasiado calor (flujo) hasta el punto de superar los límites permitidos. El aumento del flujo de calor del núcleo generó problemas con el nivel de vapor en las baterías.
01:19 (aprox.) El nivel de vapor de la batería estuvo no muy lejos del nivel de emergencia. Para compensar esto, un operador incrementó el flujo de agua. Esto incrementó el nivel de vapor, y además disminuyó la reactividad del sistema. Las barras de control se subieron para compensarlo, pero hubo que subir más barras de control para mantener el balance de reactividad. La presión del sistema empezó a caer y, para estabilizar la presión, fue necesario apagar la turbina de vapor de la válvula de derivación.
01:22:30 Cálculos posteriores al accidente encontraron que el ORM en este punto era equivalente a 8 barras de control. Las políticas de operación requerían un mínimo de 15 barras de control en todo momento.
* La prueba *
01:23:04 Las válvulas de alimentación de la turbina se cerraron para poder permitir que funcionasen por inercia. Para los 30 segundos posteriores a este momento no se requiere ninguna intervención de emergencia por parte del personal.
01:23:40 El botón de emergencia (AZ-5) fue presionado por un operador. Las barras de control empezaron a entrar en el núcleo del reactor e incrementaron la reactividad en la parte inferior del núcleo.
01:23:43 El sistema de protección de emergencia de tasa de energía (excursion power) se activa. La potencia supera los 530 MW.
01:23:46 Desconexión del primer par de las bombas de circulación principales (MCP) que están agotadas, seguida de la desconexión del segundo par.
01:23:47 Fuerte disminución en el caudal (flujo) de los MPC que no participan en la prueba y lecturas poco fiables en los MPC que sí participan en la prueba. Importante aumento en la presión de las baterías de separación de vapor. Fuerte aumento en el nivel de agua de las baterías de separación de vapor.
01:23:48 Restauración en el caudal (flujo) de los MPC que no participaban en la prueba hasta el estado casi inicial. Restablecimiento de las tasas de flujo un 15 por ciento por debajo de la tasa inicial de los MPC de la izquierda, y un 10 por ciento inferior de uno de los MPC que sí participaba en la prueba y lecturas poco fiables para el otro […]
01:23:49 Señal “Pressure increase in reactor space (rupture of a fuel channel)” (Aumento de la presión en el espacio del reactor (ruptura de un canal de combustible)), señal “No voltage – 48 V” (Mecanismos variadores del EPC sin fuente de alimentación) y señal “Failure of the actuators of automatic power controllers Nos 1 and 2” (Fallo de los accionadores de los controladores de alimentación automática números 1 y 2).
01:24 Según una nota en el diario de operación del ingeniero jefe de control del reactor: “01:24: Severe shocks; the RCPS rods stopped moving before they reached the lower limit stop switches; power switch of clutch mechanisms is off.” (01:24: Fuertes golpes; las barras RPC dejaron de moverse antes de llegar al límite inferior; el interruptor de encendido de los mecanismos de embrague está apagado.)
 

Reacciones inmediatas

Minutos después del accidente, todos los bomberos militares asignados a la central ya estaban en camino y preparados para controlar el desastre. Las llamas afectaban a varios pisos del reactor 4 y se acercaban peligrosamente al edificio donde se encontraba el reactor 3. El comportamiento heroico de los bomberos durante las tres primeras horas del accidente evitó que el fuego se extendiera al resto de la central. Aun así, pidieron ayuda a los bomberos de Kiev debido a la magnitud de la catástrofe. Los operadores de la planta pusieron los otros tres reactores en refrigeración de emergencia. Dos días después, había 18 heridos muy graves y 156 heridos con lesiones de consideración producidas por la radiación. Todavía no había una cifra del número de muertos, pero en un accidente nuclear aumenta día tras día la lista de víctimas, hasta pasados muchos años después.

El primer acercamiento en helicóptero evidenció la magnitud de lo ocurrido. En el núcleo, expuesto a la atmósfera, el grafito del mismo ardía al rojo vivo, mientras que el material del combustible y otros metales se había convertido en una masa líquida incandescente. La temperatura alcanzaba los 2.500 °C y en un efecto chimenea, impulsaba el humo radiactivo a una altura considerable.

Al mismo tiempo, los responsables de la región comenzaron a preparar la evacuación de la ciudad de Prípiat y de un radio de 10 km alrededor de la planta. Esta primera evacuación comenzó de forma masiva 36 horas después del accidente y tardó 3 horas en ser concluida. La evacuación de Chernóbil y de un radio de 36 km no se llevó a cabo hasta pasados seis días del accidente. Para entonces ya había más de mil afectados por lesiones agudas producidas por la radiación.

 

Estructura de hormigón denominada “sarcófago”, diseñada para contener el material radiactivo del núcleo del reactor y que fue diseñado para una duración de 30 años.

 

La mañana del sábado, varios helicópteros del ejército se prepararon para arrojar sobre el núcleo una mezcla de materiales que consistía en arena, arcilla, plomo, dolomita y boro absorbente de neutrones. El boro absorbente de neutrones evitaría que se produjera una reacción en cadena. El plomo estaba destinado a contener la radiación gamma y el resto de materiales mantenían la mezcla unida y homogénea. Cuando el 13 de mayo terminaron las emisiones, se habían arrojado al núcleo unas 5.000 t de materiales.

Comenzó entonces la construcción de un túnel por debajo del reactor accidentado con el objetivo inicial de implantar un sistema de refrigeración para enfriar el reactor. Este túnel, así como gran parte de las tareas de limpieza de material altamente radiactivo, fue desarrollado por reservistas del ejército ruso, jóvenes de entre 20 y 30 años. Finalmente, jamás se implantó el sistema de refrigeración y el túnel fue rellenado con hormigón para afianzar el terreno y evitar que el núcleo se hundiera debido al peso de los materiales arrojados. En un mes y 4 días se terminó el túnel y se inició el levantamiento de una estructura denominada sarcófago, que envolvería al reactor y lo aislaría del exterior. Las obras duraron 206 días.

 Las evidencias en el exterior

Las evidencias iniciales de que un grave escape de material radiactivo había ocurrido en Chernóbil no vinieron de las autoridades soviéticas sino de Suecia, donde el 27 de abril se encontraron partículas radiactivas en las ropas de los trabajadores de la central nuclear de Forsmark (a unos 1.100 km de la central de Chernóbil). Los investigadores suecos, después de determinar que no había escapes en la central sueca, dedujeron que la radiactividad debía provenir de la zona fronteriza entre Ucrania y Bielorrusia, dados los vientos dominantes en aquellos días. Mediciones similares se fueron sucediendo en Finlandia y Alemania, lo que permitió al resto del mundo conocer en parte el alcance del desastre.

La noche del lunes 28 de abril, durante la emisión del programa de noticias Vremya (Время), el presentador leyó un escueto comunicado:

“Ha ocurrido un accidente en la central de energía de Chernóbil y uno de los reactores resultó dañado. Están tomándose medidas para eliminar las consecuencias del accidente. Se está asistiendo a las personas afectadas. Se ha designado una comisión del gobierno.”

Los dirigentes de la URSS habían tomado la decisión política de no dar más detalles. Pero ante la evidencia, el 14 de mayo el secretario general Mijaíl Gorbachov decidió leer un extenso y tardío, pero sincero informe en el que reconocía la magnitud de la terrible tragedia.

Sin embargo la prensa internacional manifestó que el informe dado por las autoridades rusas minimizaba la magnitud del accidente y deseaba encubrir en la mayor de las posibilidades los efectos colaterales y secundarios que arrojaría al mundo una catástrofe nuclear de esa magnitud, y que empezaban a ser evidentes en todo el mundo y, sobre todo, en Europa.

Los efectos del desastre

La explosión provocó la mayor catástrofe en la historia de la explotación civil de la energía nuclear. Treinta y una (31) personas murieron en el momento del accidente, alrededor de 135.000 personas tuvieron que ser evacuadas de los 155.000 km² afectados, permaneciendo extensas áreas deshabitadas durante muchos años al realizarse la relocalización posteriormente de otras 215.000 personas. La radiación se extendió a la mayor parte de Europa, permaneciendo los índices de radiactividad en las zonas cercanas en niveles peligrosos durante varios días. La estimación de los radionucleidos que se liberaron a la atmósfera se sitúa en torno al 3,5% del material procedente del combustible gastado (aproximadamente 6 toneladas de combustible fragmentado) y el 100% de todos los gases nobles contenidos en el reactor. De los radioisótopos más representativos, la estimación del vertido es de 85 petabecquerelios de 137Cs y entre el 50 y el 60% del inventario total de 131I, es decir, entre 1600 y 1920 petabecquerelios. Estos dos son los radioisótopos más importantes desde el punto de vista radiológico, aunque el vertido incluía otros en proporciones menores, como 90Sr o 239Pu.

 Efectos inmediatos

Áreas de Europa contaminadas en kBq/m2 con Cs137[13]
País 37-185 kBq/m2 185-555 kBq/m2 555-1480 kBq/m2 +1480 kBq/m2
Rusia 49 800 5 700 2 100 3000
Bielorrusia 29 900 10 200 4200 2200
Ucrania 37 200 3 200 900 600
Suecia 12 000
Finlandia 11 500
Austria 8 600
Noruega 5 200
Bulgaria 4 800
Suiza 1 300
Grecia 1 200
Eslovenia 300
Italia 300
Moldavia 60

 

Los efectos de la radioactividad en Europa.

La contaminación de Chernóbil no se extendió uniformemente por las regiones adyacentes, sino que se repartió irregularmente en forma de bolsas radiactivas (como pétalos de una flor), dependiendo de las condiciones meteorológicas. Informes de científicos soviéticos y occidentales indican que Bielorrusia recibió alrededor del 60% de la contaminación que cayó en la antigua Unión Soviética. El informe TORCH 2006 afirma que la mitad de las partículas volátiles se depositaron fuera de Ucrania, Bielorrusia y Rusia. Una gran área de la Federación rusa al sur de Briansk también resultó contaminada, al igual que zonas del noroeste de Ucrania.

En Europa occidental se tomaron diversas medidas al respecto, incluyendo restricciones a las importaciones de ciertos alimentos. En Francia se produjo una polémica cuando el ministerio de Agricultura negó el 6 de mayo de 2006 que la contaminación radiactiva hubiese afectado a ese país, contradiciendo los datos de la propia administración francesa. Los medios de comunicación ridiculizaron rápidamente la teoría de que la nube radiactiva se hubiese detenido en las fronteras de Francia.

Doscientas personas fueron hospitalizadas inmediatamente, de las cuales 31 murieron (28 de ellas debido a la exposición directa a la radiación). La mayoría eran bomberos y personal de rescate que participaban en los trabajos para controlar el accidente. Se estima que 135.000 personas fueron evacuadas de la zona, incluyendo 50.000 habitantes de Prípiat (Ucrania). Para más información en cuanto al número de afectados, véanse las secciones siguientes.

Antes del accidente el reactor contenía unas 190 toneladas de combustible nuclear. Se estima que más de la mitad del yodo y un tercio del cesio radiactivos contenidos en el reactor fue expulsado a la atmósfera; en total, alrededor del 3.5% del combustible escapó al medio ambiente. Debido al intenso calor provocado por el incendio, los isótopos radiactivos liberados, procedentes de combustible nuclear se elevaron en la atmósfera dispersándose en ella.

Los “liquidadores” recibieron grandes dosis de radiación. Según estimaciones soviéticas, entre 300.000 y 600.000 liquidadores trabajaron en las tareas de limpieza de la zona de evacuación de 30 km alrededor del reactor, pero parte de ellos entraron en la zona dos años después del accidente.

Liquidador  es el nombre que se dio a cada una de las aproximadamente 600.000 personas que se ocuparon de minimizar las consecuencias del desastre del 26 de abril de 1986 en Chernobyl.

Los liquidadores de Chernobyl

Los equipos de liquidadores estaban compuestos, sobre todo, por bomberos, obreros, científicos y especialistas de la industria nuclear; tropas terrestres y aéreas preparadas para la guerra atómica; e ingenieros de minas, geólogos y mineros del uranio, debido a su amplia experiencia en la manipulación de sustancias radioactivas. Cabe resaltar que para todo el personal no militar el trabajo era eminentemente voluntario.

Muchos de los liquidadores fueron condecorados con el titulo de Héroe de la Unión Soviética por el gobierno y fueron aclamados por la prensa nacional. Los liquidadores en su totalidad aplican en la actualidad a beneficios sociales elevados, ademas de ser honrados como veteranos, algo que no fue ni siquiera mencionado por el estado soviético en el momento que se dio la catástrofe.

Radiación recibida

Si un ser humano recibe radiaciones de 400 roentgens/hora, se considera dosis letal y con toda probabilidad la muerte puede llegar en cualquier momento.

Para hacerse una idea de los niveles de radiación a los que se vieron expuestas aquellas personas, basta con tomar como referencia que los helicópteros que sobrevolaron el reactor destruido pues a pesar de estar a varias decenas de metros de altura llegaron a registra niveles de hasta 1.800 roentgens. Por tanto no es dificil imaginar que pese a trabajar por turnos en breves espacios de tiempo, los liquidadores que salían al exterior sin apenas protección junto a los restos del reactor se vieron expuestos a dosis muy superiores de promedio 7.000 a 10.000 roentgens en pocos minutos.

En algunos casos extremos incluso se llegaron a alcanzar los 30.000 – 40.000 roentgens, equivalente a 50.000.000 de veces la cantidad que una persona puede soportar en circustancias normales. Esto supuso la muerte en pocos minutos de quienes sufrieron esos niveles de exposición.

Mortalidad y discapacidad de los liquidadores de Chernobyl

A consecuencia de todo ello muchos de los liquidadores tuvieron efectos secundarios y varios miles murieron[cita requerida]. Nunca se ha sabido la cifra exacta, pero de acuerdo con Georgy Lepnin, un médico bielorruso que trabajaba en el reactor número 4, “aproximadamente 100.000 liquidadores han muerto”. En abril de 1994, un texto de conmemoración de la embajada de Ucrania en Bélgica cifra 25.000 muertos entre los liquidadores desde 1986. Según Viacheslav Grishin del sindicato de Chernóbil, la principal organización de liquidadores, “25.000 de los liquidadores rusos han muerto y hay 70.000 personas con discapacidad, aproximadamente el mismo número en Ucrania y 10.000 muertos en Bielorusia y 25.000 discapacitados”, lo que hace un total de 60.000 muertos y 165.000 discapacitados.

Efectos a largo plazo sobre la salud

Mapa que muestra la contaminación por cesio-137 en Bielorrusia, Rusia y Ucrania. En curios por (1 curio son 37 gigabequerelios (GBq)).

Inmediatamente después del accidente, la mayor preocupación se centró en el yodo radiactivo, con un periodo de semidesintegración de ocho días. A fecha de 2011, las preocupaciones se centran en la contaminación del suelo con estroncio-90 y cesio-137, con periodos de semidesintegración de unos 30 años. Los niveles más altos de cesio-137 se encuentran en las capas superficiales del suelo, donde son absorbidos por plantas, insectos y hongos, entrando en la cadena alimenticia.

De acuerdo con el informe de la Agencia de Energía Nuclear de la OECD sobre Chernóbil,se liberaron las siguientes proporciones del inventario del núcleo.

  • 133Xe 100%, 131I 50-60%, 134Cs 20-40%, 137Cs 20-40%, 132Te 25-60%, 89Sr 4-6%, 90Sr 4-6%, 140Ba 4-6%, 95Zr 3,5%, 99Mo >3,5%, 103Ru >3,5%, 106Ru >3,5%, 141Ce 3,5%, 144Ce 3,5%, 239Np 3,5%, 238Pu 3,5%, 239Pu 3,5%, 240Pu 3,5%, 241Pu 3,5%, 242Cm 3,5%

Las formas físicas y químicas del escape incluyen gases, aerosoles y, finalmente, combustible sólido fragmentado. Sobre la contaminación y su distribución por el territorio de muchas de estas partes esparcidas por la explosión del núcleo no hay informes públicos.

Algunas personas en las áreas contaminadas fueron expuestas a grandes dosis de radiación (de hasta 50 Gy) en la tiroides, debido a la absorción de yodo-131, que se concentra en esa glándula. El yodo radiactivo procedería de leche contaminada producida localmente, y se habría dado particularmente en niños. Varios estudios demuestran que la incidencia de cáncer de tiroides en Bielorrusia, Ucrania y Rusia se ha elevado enormemente. Sin embargo, algunos científicos piensan que la mayor parte del aumento detectado se debe al aumento de controles.Hasta el presente no se ha detectado un aumento significativo de leucemia en la población en general. Algunos científicos temen que la radiactividad afectará a las poblaciones locales durante varias generaciones, la cual se cree que no se extinguirá hasta pasados 300.000 años.Las autoridades soviéticas comenzaron a evacuar la población de las cercanías de la central nuclear de Chernóbil 36 horas después del accidente. En mayo de 1986, aproximadamente un mes después del accidente, todos los habitantes que habían vivido en un radio de 30 km alrededor de la central habían sido desplazados. Sin embargo la radiación afectó a una zona mucho mayor que el área evacuada.

Restricciones alimentarias

 

Un pueblo abandonado en los alrededores de Prípiat, cerca de Chernóbil.

Poco después del accidente varios países europeos instauraron medidas para limitar el efecto sobre la salud humana de la contaminación de los campos y los bosques. Se eliminaron los pastos contaminados de la alimentación de los animales y se controlaron los niveles de radiación en la leche. También se impusieron restricciones al acceso a las zonas forestales, a la caza y a la recolección de leña, bayas y setas.

Veinte años después las restricciones siguen siendo aplicadas en la producción, transporte y consumo de comida contaminada por la radiación, especialmente por cesio-137, para impedir su entrada en la cadena alimentaria. En zonas de Suecia y Finlandia existen restricciones sobre el ganado, incluyendo los renos, en entornos naturales. En ciertas regiones de Alemania, Austria, Italia, Suecia, Finlandia, Lituania y Polonia, se han detectado niveles de varios miles de becquerelios por kg de cesio-137 en animales de caza, incluyendo jabalíes y ciervos, así como en setas silvestres, frutas del bosque y peces carnívoros lacustres. En Alemania se han detectado niveles de 40.000 Bq/kg en carne de jabalí. El nivel medio es 6800 Bq/kg, más de diez veces el límite impuesto por la UE de 600 Bq/kg. La Comisión Europea ha afirmado que “las restricciones en ciertos alimentos de algunos estados miembros deberán mantenerse aún durante muchos años.Plantilla:CR

En Gran Bretaña, de acuerdo con la Ley de Protección de la Comida y el Ambiente de 1985, se han estado usando Órdenes de Emergencia desde 1986 para imponer restricciones al transporte y venta de ganado ovino que supere los 100 Bq/kg. Este límite de seguridad se introdujo en 1986 siguiendo las orientaciones del Grupo de Expertos del Artículo 31 de la Comisión Europea. El área cubierta por estas restricciones cubría en 1986 casi 9000 granjas y más de 4 millones de cabezas de ganado ovino. En 2006 siguen afectando a 374 granjas (750 km²) y 200.000 cabezas de ganado.

En Noruega, los Sami resultaron afectados por comida contaminada, y se vieron obligados a cambiar su dieta para minimizar la ingesta de elementos radiactivos. Sus renos fueron contaminados al comer líquenes, que extraen partículas radiactivas de la atmósfera junto a otros nutrientes.

Fauna y flora

Después del desastre, un área de 4 kilómetros cuadrados de pinos en las cercanías del reactor adquirieron un color marrón dorado y murieron, adquiriendo el nombre de “Bosque Rojo”. En un radio de unos 20 o 30 kilómetros alrededor del reactor se produjo un aumento de la mortalidad de plantas y animales así como pérdidas en su capacidad reproductiva.

En los años posteriores al desastre, en la zona de exclusión abandonada por el ser humano ha florecido la vida salvaje. Bielorrusia ya ha declarado una reserva natural, y en Ucrania existe una propuesta similar. Varias especies de animales salvajes y aves que no se habían visto en la zona antes del desastre, se encuentran ahora en abundancia, debido a la ausencia de seres humanos en el área.

En un estudio de 1992-1993 de las especies cinegéticas de la zona, en un kilo de carne de corzo se llegaron a medir hasta cerca de 300.000 bequerelios de cesio-137. Esta medida se tomó durante un periodo anómalo de alta radiactividad posiblemente causado por la caída de agujas de pino contaminadas. Las concentraciones de elementos radiactivos han ido descendiendo desde entonces hasta un valor medio de 30.000 Bq en 1997 y 7.400 en 2000, niveles que siguen siendo peligrosos. En Bielorrusia el límite máximo permitido de cesio radiactivo en un kg de carne de caza es 500 Bq. En Ucrania es de 200 Bq para cualquier tipo de carne.

 

Situación de la ciudad de Prípiat, donde residían los trabajadores de Chernóbil.

 Controversia sobre las estimaciones de víctimas

Se prevé que la mayoría de muertes prematuras causadas por el accidente de Chernóbil sean el resultado de cánceres u otras enfermedades inducidas por la radiación durante varias décadas después del evento. Una gran población (algunos estudios consideran la población completa de Europa) fue sometida a dosis de radiación relativamente bajas, incrementando el riesgo de cáncer en toda la población (según el modelo lineal sin umbral). Es imposible atribuir muertes concretas al accidente, y muchas estimaciones indican que la cantidad de muertes adicionales será demasiado pequeña para ser estadísticamente detectable (por ejemplo, si una de cada 5.000 personas muriese debido al accidente, en una población de 400 millones habría 80.000 víctimas mortales debidas al accidente, estadísticamente indetectables). Además, las interpretaciones del estado de salud actual de la población expuesta son variables, por lo que los cálculos de víctimas se basan siempre en modelos numéricos sobre los efectos de la radiación en la salud. Por otra parte los efectos de radiación de bajo nivel en la salud humana aún no se conocen bien, por lo que ningún modelo usado es completamente fiable (afirmando incluso varios autores que el efecto de la hormesis, que está comprobado en la acción de otros elementos tóxicos, también debería aplicarse a las radiaciones).

Dados estos factores, los diferentes estudios sobre los efectos de Chernóbil en la salud han arrojado conclusiones muy diversas, y están sujetos a controversia política y científica. A continuación se presentan algunos de los principales estudios.

Estudios realizados sobre los efectos del accidente de Chernóbil

 Informe del UNSCEAR 2000

 

Un guía mide los niveles de radiación cerca de Chernóbil.

El informe del Comité Científico de Naciones Unidas sobre los Efectos de la Radiación Atómica (UNSCEAR) destaca la muerte en las primeras semanas de 30 empleados de la central o bomberos, de los 600 empleados de emergencias que se encontraban en la central esa noche, dolencias debidas a las radiaciones en 134, la evacuación de 116.000 personas de los alrededores de la central y la relocalización de unas 220.000 personas. El informe afirma que se observó un incremento significativo en la incidencia de cáncer de tiroides en los niños, pero que no existe la evidencia de un impacto importante en la salud pública que esté relacionado con las radiaciones 14 años después del accidente. El estudio no observa un incremento en la incidencia media de cáncer o un incremento en la mortalidad que pudiera asociarse a la exposición a las radiaciones. No se había encontrado que el riesgo de leucemia hubiera crecido, incluso entre los trabajadores expuestos o los niños. El informe señala que no existe ninguna prueba científica de incremento en otros desórdenes no malignos relacionados con las radiaciones ionizantes. Sí se informó de un incremento en otros efectos no relacionados con un detrimento en la salud, como un incremento en las muertes violentas y los suicidios.

Estudio de la AEN 2002

La Agencia para la Energía Nuclear presentó en 2002 un estudio en el que indica que tras la respuesta de la URSS ante el accidente de Chernóbil se produjeron un total de 31 muertes, una debida a una explosión, una segunda debida a una trombosis, una más debida a quemaduras y 28 debidas a las radiaciones.

Un total de 499 personas fueron hospitalizadas, de las que 237 tenían síntomas de haber sido expuestos de forma importante a las radiaciones perteneciendo los 28 muertos a este último grupo.

En el informe se citan dos estudiosdiferentes en los que se cifra el posible incremento del número de cánceres en el futuro entre un 0,004 % y 0,01 % con respecto al número de cánceres total, entre los que se encontrarían los producidos por el tabaco, la polución y otros.

También se enfatiza el hecho de que el número de cánceres de tiroides entre los niños aumentó de una forma importante en Bielorrusia y Ucrania debido al accidente de Chernóbil. En el periodo de 1986 a 1998 el número de cánceres con respecto al periodo de 1974 a 1986 se había incrementado en 4057 casos de cáncer de tiroides en niños. Prácticamente todos los casos fueron en niños nacidos antes del accidente.

El informe del Fórum de Chernóbil (2005)

Artículo principal: Informe del Fórum de Chernóbil.

En septiembre de 2005, el informe del Fórum de Chernóbil (en el que participan entre otros el OIEA, la OMS y los gobiernos de Bielorrusia, Rusia y Ucrania) estimó que el número total de víctimas que se deberán al accidente se elevará a 4000 (mejor estimador).Esta cifra incluye los 31 trabajadores que murieron en el accidente, y los 15 niños que murieron de cáncer de tiroides. Todos ellos forman parte de las 600.000 personas que recibieron las mayores dosis de radiación.

La versión completa del informe de la OMS, adoptado por la ONU y publicado en abril de 2006, incluye la predicción de otras 5000 víctimas entre otros 6,8 millones de personas que pudieron estar afectados, con lo que se alcanzarían las 9000 víctimas de cáncer.

Entre otras críticas, en el año 2006 Alex Rosen expresó sus dudas acerca del informe por considerar que los datos del mismo son anticuados y no toman en cuenta más que las repúblicas ex soviéticas. Otra crítica expuesta por grupos antinucleares se refiere al acuerdo que une al OMS y al OIEA y que obliga a la primera a consultar y consensuar previamente sus informes relacionados con sus competencias con el OIEA.  OMS – Informe completo (PDF) (inglés)

El informe TORCH 2006

Este estudio (en inglés The Other Report on Chernobyl, “El Otro informe sobre Chernóbil”) se realizó en 2006 a propuesta del Partido Verde alemán europeo.

En él se destaca que el informe del Fórum de Chernóbil sólo tomó en consideración las áreas con exposición superior a 40.000 Bq/m², existiendo otros países donde existe contaminación con niveles inferiores a ese valor (Turquía, Eslovenia, Suiza, Austria y Eslovaquia). Se indica que el 44% de Alemania y el 34% del Reino Unido también fueron afectados. También se señala que se necesita un mayor esfuerzo de investigación para evaluar las incidencias de cáncer de tiroides en Europa, prediciendo de 30.000 a 60.000 muertes sólo por cáncer debidas al accidente así como un aumento de entre 18.000 y 66.000 casos de cáncer de tiroides sólo en Bielorrusia. Según este informe se ha observado un incremento medio del 40% de tumores sólidos en Bielorrusia. Además señala que la inducción de cataratas y las enfermedades cardiovasculares tienen conexión con el accidente.

Este informe fue revisado en la Campaña sobre las radiaciones de bajo nivel, donde se observó que era una revisión teórica de una pequeña parte de la evidencia acumulada en los veinte años transcurridos desde el desastre de Chernóbil que revela desviaciones consistentes al ignorar o minusvalorar desarrollos cruciales en radiobiología, además de que ignora un gran volumen de evidencias en Rusia, Bielorusia y Ucrania.

El informe de Greenpeace de 2006

En respuesta al informe del Fórum de Chernóbil, Greenpeace encargó un informe a un grupo de 52 científicos de todo el mundo. En este informe se estima que se producirán alrededor de 270.000 casos de cáncer atribuibles a la precipitación radiactiva de Chernóbil, de los cuales probablemente alrededor de 93.000 serán mortales; pero también se afirma que “las cifras publicadas más recientemente indican que sólo en Bielorrusia, Rusia y Ucrania el accidente podría ser responsable de 200.000 muertes adicionales en el periodo entre 1990 y 2004”.[41] Blake Lee-Harwood, director de campañas de Greenpeace, cree que poco menos de la mitad de las víctimas mortales totales se podrán atribuir al cáncer, y que “los problemas intestinales, los del corazón y del sistema circulatorio, los respiratorios, los del sistema endocrino, y especialmente los efectos en el sistema inmunológico también causarán muchas muertes”.

Carl Bialik, en el Wall Street Journal, expresó las preocupaciones existentes acerca de los métodos que Greenpeace utilizó en la compilación de su informe. Por ejemplo, la dificultad de aislar los efectos de Chernóbil de otros, como puede ser el incremento del número de fumadores o mejoras en el diagnóstico de cánceres. Además de que es imposible extrapolar de forma directa los datos de incrementos de cáncer en Hiroshima y Nagasaki a poblaciones europeas.

El informe de la AIMPGN de abril de 2006

Artículo principal: Informe sobre Chernóbil de la AIMPGN (2006).

En abril de 2006 la sección alemana de la AIMPGN realizó un informe que rebate gran parte de los resultados del resto de estudios realizados. Entre sus afirmaciones se encuentra que entre 50.000 y 100.000 liquidadores han muerto hasta 2006. Que entre 540.000 y 900.000 liquidadores han quedado inválidos. El estudio estima el número de víctimas mortales infantiles en Europa en aproximadamente 5000. Según el estudio sólo en Baviera (Alemania), se han observado entre 1000 y 3000 defectos congénitos adicionales desde Chernóbil. Sólo en Bielorrusia, más de 10.000 personas han sufrido cáncer de tiroides desde la catástrofe. El número de casos de cáncer de tiroides debidos a Chernóbil previsto para Europa (excluida la antigua Unión Soviética) se sitúa entre 10.000 y 20.000, entre otras.

 Otros estudios y alegatos

  • El ministro de Sanidad ucraniano afirmó en 2006 que más de 2.400.000 ucranianos, incluyendo 428.000 niños, sufren problemas de salud causados por la catástrofe. Tal como señala el informe de 2006 de la ONU, los desplazados por el accidente también sufren efectos psicológicos negativos causados por éste.
  • El estudio Radiation-Induced Cancer from Low-Dose Exposure (Cáncer inducido por exposición a bajas dosis de radiación) del Committee For Nuclear Responsibility (Comité para la responsabilidad nuclear) estima que el accidente de Chernóbil causará 475.368 víctimas mortales por cáncer.[Otro estudio muestra un incremento de la incidencia del cáncer en SueciaTambién se ha relacionado un cambio en la relación entre sexos en el nacimiento en varios países europeos con el accidenteEl sumario del informe “Estimaciones sobre el cáncer en Europa debido a la precipitación radiactiva de Chernóbil”, de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer, publicado en abril de 2006, afirma que es improbable que los casos de cáncer debidos al accidente puedan ser detectados en las estadísticas nacionales de cáncer. Los resultados de análisis de tendencia en el tiempo de casos y mortalidad de cáncer en Europa no muestran, hasta ahora, un incremento en tasas de cáncer, aparte de los casos de cáncer de tiroides en las regiones más contaminadas, que se pueden atribuir a la radiación de Chernóbil” Sin embargo, aunque estadísticamente indetectable, la Asociación estima, basándose en el modelo lineal sin umbral, que se pueden esperar 16.000 muertes por cáncer debidas al accidente de Chernóbil hasta 2065. Sus estimaciones tienen intervalos de confianza al 95% muy amplios, entre 6.700 y 38.000 muertes.
  • Un estudio del GSF (Centro Nacional de investigaciones del Medio Ambiente y la Salud) de Alemania, muestra evidencias de un incremento en el número de defectos congénitos en Alemania y Finlandia a partir del accidente

 Comparaciones con otros accidentes

El accidente de Chernóbil causó algunas decenas de muertos inmediatos debido al envenenamiento por radiación. Además de ellos se prevén miles de muertes prematuras en las décadas futuras. De todos modos, en general no es posible probar el origen del cáncer que causa la muerte de una persona, y es muy difícil estimar las muertes a largo plazo debidas a Chernóbil. Sin embargo, para entender la magnitud del accidente sí es posible comparar los efectos que han producido otros desastres producidos por el hombre, como por ejemplo:

Ayuda humanitaria a las víctimas de Chernóbil

 

El Patriarca Cirilo I de Moscú junto a Victor Yanukovych, presidente de Ucrania, y Dmitriy Medvedev, presidente de Rusia, durante un acto conmemorativo en Chernóbil.

Al informarse sobre el accidente varias naciones ofrecieron ayuda humanitaria inmediata a los afectados, además de realizar promesas de ayuda humanitaria a largo plazo.

Cuba ha mantenido desde 1990 un programa de socorro para las víctimas de este accidente nuclear. Casi 24.000 pacientes, de Ucrania, Rusia, Bielorrusia, Moldavia y Armenia, todos ellos afectados por accidentes radiactivos, han pasado ya por el Hospital Pediátrico de Tarará, en las afueras de La Habana. La mayoría de los pacientes son niños ucranianos afectados por la catástrofe, con dolencias que van desde el estrés post-traumático hasta el cáncer. Alrededor del 67% de los niños provienen de orfanatos y escuelas para niños sin amparo filial. El impacto social de la atención brindada es grande, porque estos niños no tienen posibilidades económicas para tratar sus enfermedades. Son evaluados y reciben todo tipo de tratamientos, incluidos trasplantes de médula para quienes padecen leucemia. En este programa, el Ministerio de Salud de Ucrania paga el viaje de los niños a Cuba y todo el resto de la financiación del programa corre a cargo del gobierno .

La ONG gallega “Asociación Ledicia Cativa” acoge temporalmente a menores afectados por la radiación de Chernóbil en familias de la Comunidad Autónoma de Galicia. La ONG castellano-leonesa “Ven con Nosotros” realiza un trabajo similar en las comunidades de Castilla y León, Madrid y Extremadura y “Chernobil Elkartea” ,”Chernobileko Umeak” en el País Vasco y “Arco Iris Solidario” en Navarra.

También se creó el Chernobyl Children Project International, y otros países como Irlanda o Canadá también ayudaron a los niños afectados.

 Situación de la central nuclear de Chernóbil desde 1995

Operación y cierre de la central

Ucrania era en 1986 tan dependiente de la electricidad generada por la central de Chernóbil que la Unión Soviética tomó la decisión de continuar produciendo electricidad con los reactores no accidentados. Esta decisión se mantuvo después de que Ucrania obtuviese la independencia. Eso sí, las autoridades tomaron varias medidas para modernizar la central y mejorar su seguridad.

En diciembre de 1995 el G7 y Ucrania firmaron el llamado memorándum de Ottawa, en el que Ucrania expresaba la voluntad de cerrar la central. A cambio el G7 y la UE acordaron ayudar a Ucrania a obtener otras fuentes de electricidad, financiando la finalización de dos nuevos reactores nucleares en Khmelnitsky y Rovno y ayudando en la construcción de un gasoducto y un oleoducto desde Turkmenistán y Kazajistán. En noviembre de 2000, la Comisión Europea comprometió 65 millones de euros para ayudar a Ucrania a adquirir electricidad durante el período provisional (2000 – 2003) mientras se construían nuevas centrales.[El último reactor en funcionamiento fue apagado el 15 de diciembre de 2000, en una ceremonia en la que el presidente ucraniano Leonid Kuchma dio la orden directamente por teleconferencia.

 Nuevo sarcófago

 

El Reactor 4 de Chernóbil junto al sarcófago y el memorial del accidente en 2009.

Con el paso del tiempo, el sarcófago construido en torno al reactor 4 justo después del accidente se ha ido degradando por el efecto de la radiación, el calor y la corrosión generada por los materiales contenidos, hasta el punto de existir un grave riesgo de derrumbe de la estructura, lo que podría tener consecuencias dramáticas para la población y el ambiente.

El coste de construir una protección permanente que reduzca el riesgo de contaminación cumpliendo todas las normas de contención de seguridad fue calculado en 1998 en 768 millones de euros. Ucrania, incapaz de obtener esa financiación en el escaso tiempo disponible, solicitó ayuda internacional. Varias conferencias internacionales han reunido desde entonces los fondos necesarios, a pesar de que el presupuesto ha ido aumentando sensiblemente por culpa de la inflación.

En 2004 los donantes habían depositado más de 700 millones de euros para su construcción (en total en esa fecha se habían donado cerca de 1.000 millones de euros para los proyectos de recuperación ), y desde 2005 se llevaron a cabo los trabajos preparativos para la construcción de un sarcófago nuevo. El 23 de septiembre de 2007, el gobierno de Ucrania firmó un contrato con el consorcio francés NOVARKA para su construcción, la cual comenzó finalmente en abril de 2012 y cuya finalización está prevista para el verano de 2015. Se prevé que la construcción de este sarcófago en forma de arca permita evitar los problemas de escape de materiales radiactivos desde Chernóbil durante al menos cien años. La firma francesa Novarka construirá una gigantesca estructura de acero con forma de arco ovalado de 190 metros de alto y 200 metros de ancho. Cubrirá por completo la actual estructura del reactor y el combustible así como los materiales de residuos radiactivos que desataron la tragedia en 1986. Y es que el reactor accidentado aún conserva el 95% de su material radiactivo original, y la exposición a las duras condiciones meteorológicas de la zona amenazan con nuevas fugas.

Antes de construir el nuevo sarcófago habrá que extraer el reactor 3 y el combustible que aún contiene. Ucrania ha firmado otro contrato con la empresa estadounidense Holtec para construir un gran almacen que haga las funciones de vertedero donde guardar los residuos nucleares generados, para ello se está construyendo en la propia central un centro de almacenamiento de residuos de alta actividad.

 Desplome del techo

En febrero del año 2013, y debido al peso de la nieve, parte del techo de la estructura cayó sobre la sección de turbinas….

 

 

 

Accidente nuclear de Fukushima I

 

 

El accidente nuclear de Fukushima I (福島第一原子力発電所事故, Fukushima Daiichi Genshiryoku Hatsudensho jiko?) ocurrido en la Central nuclear Fukushima I en 11 de marzo de 2011, comprende una serie de incidentes, tales como las explosiones en los edificios que albergan los reactores nucleares, fallos en los sistemas de refrigeración, triple fusión del núcleo y liberación de radiación al exterior, registrados como consecuencia de los desperfectos ocasionados por el terremoto de Japón oriental.

La central nuclear Fukushima I (福島第一原子力発電所, Fukushima Daiichi Genshiryoku Hatsudensho?, Fukushima I NPP, 1F), diseñada por la compañía estadounidense General Electric inició su construcción en 1967, inició su funcionamiento en 1971.[1] La central se compone de seis reactores nucleares del tipo BWR que juntos constituyen uno de los 25 mayores complejos de centrales nucleares del mundo con una potencia total de 4,7 GW. Fue construida y gestionada independientemente por la compañía japonesa TEPCO.

A pesar de saberse que en la región podían ocurrir tsunamis de más de 38 metros, la central sólo contaba con un muro de contención de 6 metros y numerosos sistemas esenciales se encontraban en zonas inundables.[2] Estas deficiencias de diseño se demostraron críticas en el devenir del siniestro.

Unidad Tipo de reactor Inicio de operaciones Potencia eléctrica
Fukushima I – 1 BWR-3 26 de marzo de 1971 460 megavatios[3]
Fukushima I – 2 BWR-4 18 de julio de 1974 784 megavatios[3]
Fukushima I – 3 BWR-4 27 de marzo de 1976 784 megavatios[3]
Fukushima I – 4 BWR-4 18 de abril de 1978 784 megavatios[3]
Fukushima I – 5 BWR-4 12 de octubre de 1978 784 megavatios
Fukushima I – 6 BWR-5 24 de octubre de 1979 1,1 gigavatios

Accidentes el 11 de marzo de 2011 y sucesión de explosiones

El 11 de marzo de 2011, a las 14:46 JST (tiempo estándar de Japón (UTC+9) se produjo un terremoto magnitud 9,0 en la escala sismológica de magnitud de momento, en la costa nordeste de Japón. Ese día los reactores 1, 2 y 3 estaban operando, mientras que las unidades 4, 5 y 6 estaban en corte por una inspección periódica. Cuando el terremoto fue detectado, las unidades 1, 2 y 3 se apagaron automáticamente (llamado SCRAM en reactores con agua en ebullición).Al apagarse los reactores, paró la producción de electricidad. Normalmente los reactores pueden usar la electricidad del tendido eléctrico externo para enfriamiento y cuarto de control, pero la red fue dañada por el terremoto. Los motores diésel de emergencia para la generación de electricidad comenzaron a funcionar normalmente, pero se detuvieron abruptamente a las 15:41 con la llegada del tsunami que siguió al terremoto.

La ausencia de un muro de contención adecuado para los tsunamis de más de 38 metros que son característicos en la región permitió que el maremoto (de 15 metros en la central y hasta 40,5 en otras zonas) penetrase sin oposición alguna. La presencia de numerosos sistemas críticos en áreas inundables facilitó que se produjese una cascada de fallos tecnológicos, culminando con la pérdida completa de control sobre la central y sus reactores.

Los primeros fallos técnicos se registraron el mismo día en que se produjo el sismo, viernes 11 de marzo, con la parada de los sistemas de refrigeración de dos reactores y de cuatro generadores de emergencia. A consecuencia de estos incidentes surgieron evidencias de una fusión del núcleo parcial en los reactores 1, 2 y 3, explosiones de hidrógeno que destruyeron el revestimiento superior de los edificios que albergaban los reactores 1,3 y 4 y una explosión que dañó el tanque de contención en el interior del reactor 2. También se sucedieron múltiples incendios en el reactor 4. Además, las barras de combustible nuclear gastado almacenadas en las piscinas de combustible gastado de las unidades 1-4 comenzaron a sobrecalentarse cuando los niveles de dichas piscinas bajaron. El reactor 3 empleaba un combustible especialmente peligroso denominado “MOX“, formado por una mezcla de uranio más plutonio.

El miedo a filtraciones de radiación llevó a las autoridades a evacuar un radio de veinte kilómetros alrededor de la planta, extendiendo luego este radio a treinta y posteriormente a cuarenta. Los trabajadores de la planta sufrieron exposición a radiación en varias oportunidades y fueron evacuados temporalmente en distintas ocasiones.

El lunes 11 de abril la Agencia de Seguridad Nuclear e Industrial (NISA) elevó el nivel de gravedad del incidente a 7 para los reactores 1, 2 y 3, el máximo en la escala INES y el mismo nivel que alcanzó el accidente de Chernobyl de 1986.[Dada la magnitud del incidente, las autoridades declararon inmediatamente el «estado de emergencia nuclear», procediendo a la adopción de medidas urgentes encaminadas a paliar los efectos del accidente. Así, se evacuó a la población residente en las zonas adyacentes (con un aumento progresivo del perímetro de seguridad) o se movilizaron las fuerzas armadas para controlar la situación. En el transcurso de los días se fueron tomando nuevas decisiones, como inyectar agua marina y ácido bórico en alguno de los reactores, suministrar yoduro de potasio a la población o desplazar los vuelos de la aviación civil del entorno de la central afectada. Las medidas adoptadas, tanto las dirigidas a controlar el accidente nuclear como las enfocadas a garantizar la estabilidad del sistema financiero nipón, fueron respaldadas por organismos tales como la Organización Mundial de la Salud o el Fondo Monetario Internacional.

En junio de 2011, se confirmó que los tres reactores activos en el momento de la catástrofe habían sufrido la fusión del   núcleo. Consecuencias

Radiación

 

Niveles de radiación en Fukushima detectados por la NNSA el 22 de marzo de 2011.

Tras el fallo de los sistemas de refrigeración de los reactores de la central se realizaron emisiones controladas de gases radiactivos al exterior, para reducir la presión en el recinto de contención. Se emitió al exterior una cantidad no determinada de partículas radiactivas.

El día domingo 27 de marzo se detectó en el agua del interior de las instalaciones un nivel de radiación cien mil veces por encima de lo normal, posiblemente procedente de una fuga del reactor número 2. Estos niveles de radiación dificultaban las labores de los operarios. Asimismo los niveles de yodo radiactivo en el agua de mar en las inmediaciones de la central eran 1.850 veces mayores que los que marcan los límites legales. También se detectó plutonio fuera de los reactores, procedente posiblemente del reactor número 3, el único que trabajaba con ese elemento

Pocos días después del accidente se detectó yodo radiactivo en el agua corriente de Tokio, así como altos niveles de radiactividad en leche producida en las proximidades de la central y en espinacas producidas en la vecina Prefectura de Ibaraki.Una semana después del accidente se pudieron detectar en California partículas radiactivas procedentes de Japón, que habían atravesado el Océano Pacífico. Algunos días después se detectó yodo radiactivo en Finlandia, si bien en ambos casos se descartaba que los niveles de radiación detectados fuesen peligrosos.

El día miércoles 27 de abril se detectó en España, y en otros países de Europa según el Consejo de Seguridad Nuclear, un aumento de yodo y cesio en el aire, proveniente del accidente de Fukushima. El Consejo de Seguridad Nuclear afirmó que no existía peligro para la salud.

El gobierno japonés reconoció que la central nuclear no podrá volver a ser operativa y que se desmantelará una vez que se haya controlado el accidente.

 Efectos de la radiactividad

En agosto de 2012, científicos japoneses publicaron sus resultados sobre el estudio de mutaciones genéticas en mariposas del género Zizeeria expuestas a la radiactividad en la zona cercana a la central nuclear.

grieta en la estructura del reactor empezó a liberar material radiactivo al mar, haciendo que el contenido en yodo radiactivo fuese en algunos momentos en las aguas circundantes de hasta 7,5 millones de veces superior al límite legal y que el cesio estuviese 1,1 millones de veces por encima de esos límites. Los primeros intentos de sellar la grieta con cemento y otros métodos fracasaron. La compañía Tepco, a inicios de abril, empezó a verter al mar 11.500 toneladas de agua contaminada radiactivamente para liberar espacio dentro de la central con objeto de albergar otras aguas aún más contaminadas del interior de los reactores.

 Daños en las personas

El día 17 de marzo, la cifra total de personas afectadas directamente por el incidente en la central era de veintitrés personas heridas y más de veinte afectadas por la contaminación radiactiva. Dos personas que estaban desaparecidas desde el día del terremoto fueron encontradas muertas el 1 de abril, aunque su muerte posiblemente se produjo por heridas producidas por el maremoto, y no por la radiación.]

El viernes 1 de abril se comunicó que al menos 21 operarios pertenecientes al retén que permanecía en Fukushima para intentar controlar los reactores de la planta ya sufrían una aceleración en el ritmo de alteración del ADN por efecto de la radiación.

Protección de la población

El sábado 12 de marzo, las autoridades niponas establecieron en un principio que el accidente había sido de categoría 4 en un máximo de 7 en la Escala Internacional de Accidentes Nucleares. El viernes 18 de marzo, el OIEA informó de que en vista de los daños a los núcleos de los reactores, la autoridad regulatoria nuclear japonesa había resuelto elevar el nivel del accidente en los reactores 2 y 3 a categoría 5, y que la pérdida de funciones de refrigeración en la piscina de combustible usado del reactor 4 era clasificada en la categoría 3. El día martes 15 expertos nucleares franceses opinaban que el accidente debía clasificarse en la categoría 6.

El accidente finalmente fue calificado como el más grave desde el accidente de Chernóbil.En un principio se evacuó a más 45 000 personas en un radio de diez kilómetros alrededor de la central, comenzándose a distribuir yodo, que consumido en su forma estable (Yodo 127) limita la probabilidad de cáncer de tiroides derivado de la emisión a la atmósfera de yodo radiactivo (I-131). El 13 de marzo el gobierno aumentó el radio de evacuación de diez a veinte kilómetros, llegando a 170.000 personas evacuadas.[ El día viernes 25 de marzo se volvió a aumentar el radio de evacuación hasta los treinta kilómetros desde la central en vista del aumento de la radiación en los alrededores.

La policía estableció controles en un radio de treinta kilómetros para impedir el acceso de la población. Se cerraron comercios y edificios públicos y el gobierno recomendó a los habitantes de la zona no salir de sus casas, cerrar ventanas y desconectar sistemas de ventilación, no beber agua del grifo y evitar consumir productos locales.Varios países aconsejaron no viajar a Japón por el riesgo de contaminación nuclear.Un número importante de personas buscaron salir del área afectada, por lo que aeropuertos cercanos y estaciones de trenes llegaron a saturarse.

 Consecuencias políticas

  • En Alemania, la canciller Angela Merkel, tras reunir un gabinete de crisis convocado con motivo de la situación en Japón, comunicó que haría comprobar la seguridad de las 17 centrales nucleares existentes en el país. Se estableció una moratoria de tres meses sobre la ley aprobada en septiembre para extender una media de doce años la vida de las centrales nucleares alemanas. El día 15 de marzo, Merkel anunció el cierre preventivo de siete de las 17 centrales nucleares activas, aquellas construidas antes de 1980. El cierre duraría al menos tres meses.
  • En España, la organización Ecologistas en Acción pidió el adelanto del cierre de la central nuclear de Garoña, cuyo modelo de reactor coincide con los reactores de Fukushima, fabricados por General Electric, todos en el mismo año,[41] organizando una concentración para pedir el cierre de las centrales nucleares.
  • El comisario europeo de Energía, Günther Oettinger, afirmó que debe comprobarse rigurosamente la seguridad en las centrales más antiguas sin descartar el cierre de aquellas que fuese necesario.
  • En Suiza la ministra de Energía, Doris Leuthard, anunció que el gobierno había decidido suspender todos los procesos de autorización de nuevas centrales nucleares hasta que se examinase la seguridad de las ya construidas. Se realizaría una inspección federal para analizar las causas exactas de los accidentes de Japón, teniéndola en cuenta para decidir si se revisan las normas al respecto en Suiza.
  • El gobierno de Austria (cuya constitución prohíbe la instalación de plantas nucleares en su territorio) pidió que se llevaran a cabo pruebas de resistencia en todas las centrales nucleares europeas para revisar sus niveles de seguridad.
  • En Chile se generó una cierta controversia sobre la instalación de centrales nucleares, a raíz de que el gobierno firmó un acuerdo de cooperación con el gobierno de los Estados Unidos para la capacitación de personal chileno en materia de Energía Nuclear En Venezuela se canceló temporalmente el programa de instalación de centrales nucleares.[cita requerida]
  • En Italia, el partido Italia de los Valores y la Federación de Los Verdes convocaron un referéndum sobre la energía nuclear entre otros extremos, que se celebró el lunes 13 de junio de 2011 (aunque había sido convocado antes del Accidente de Fukushima). La población rechazó todos los temas planteados con una participación superior al 50 % (con rechazos de en torno al 95%) por lo que las consultas pasaron a ser vinculantes para el Gobierno.

 Consecuencias económicas inmediatas

El índice Nikkei, tras dos días de operaciones había perdido más del 14%, a pesar de una inyección por parte del Banco de Japón de más de 43.761 millones de eurossi bien en los días siguientes se produjeron rebotes al alza de más del 5% diario.

Pocos días después, algunos estudios valoraban en unos 75.500 millones de euros los daños producidos por el terremoto y posterior tsunami en Japón.El Banco Mundial por su parte, valoró los daños entre 87.000 y 166.000 millones de euros. La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico OCDE recortó a la mitad su previsión de crecimiento para Japón, hasta el 0,8% cuando antes era del 1,7%

Críticas ante el accidente

Críticas al Organismo Internacional de Energía Atómica – OIEA

El miércoles 16 de marzo de 2011 Yuri Andreyev, responsable de descontaminar la ciudad de Chernóbil tras el accidente de 1986, manifestó que el organismo del OIEA era “muy cercano a los intereses de la industria nuclear al proceder la mayoría de sus expertos de empresas del sector.” Además consideraba al OIEA muy débil para tratar catástrofes nucleares por su falta de independencia. En palabras de Andreyev: “Después del accidente de Chernóbil, le dije al entonces director del OIEA, Hans Blix, “que era necesario crear una organización cuya función fuera tratar con accidentes”.El Secretario Ejecutivo del Acuerdo de Riesgos Mayores del Consejo de Europa, Eladio Fernández-Galiano, después de abrir la cumbre científica sobre el accidente de Chernóbil en Kiev el viernes 22 de abril de 2011 -como parte de las actividades del 25 aniversario de dicho accidente nuclear- declaró que los miembros de los organismos de control de la industria nuclear (OIEA y los Consejos de Seguridad Nuclear de los distintos países -en el caso de Japón la Agencia de Seguridad Nuclear e Industrial-) provenían de la propia industria, eran endogámicos y, a la vista del accidente de Fukushima no habían cumplido su labor reguladora y de control de las empresas que gestionan centrales nucleares. Después del accidente de Chernóbil la industria nuclear nos dijo que no iba a volver a pasar.

 Críticas por el tipo de combustible MOX usado en el reactor III

El miércoles 16 de marzo de 2011 Yuli Andreev también señaló que el reactor III de la central de Fukushima I era el más peligroso ya que se estaba usando el combustible nuclear MOX– mezcla de óxido de uranio y óxido de plutonio – que la empresa francesa Areva estaba usando experimentalmente en dos centrales nucleares japonesa]

Greenpeace ya advirtió en 2001 a la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos que el uso del combustible MOX – facilitado por la empresa francesa AREVA– debía abandonarse por su alto riesgo y dejar de enviarse a la central de Fukushima I, ya que los reactores convencionales no estaban preparados para ese combustible. Además, desde 2002, la empresa japonesa TEPCO habría falsificado los controles de calidad.[cita requerida] El MOX, que producía mayor rendimiento energético, habría demostrado su inestabilidad y por tanto la dificultad de su control ya que sufría dos diferentes reacciones -la del uranio y la del plutonio– en un mismo reactor Críticas a la Organización Mundial de la Salud por su acuerdo con la OIEA de 1959

Artículo principal: Acuerdo WHA12-40 entre la OIEA y la OMS de 1959.

El accidente de Fukushima volvió a poner sobre la mesa las posibles consecuencias negativas que la firma el 28 de mayo de 1959 del Acuerdo WHA12-40 entre la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia Internacional de la Energía Atómica (OIEA) supone para la consecución de los objetivos de la OMS. Según la agrupación de organizaciones no gubernamentales Por la independencia de la OMS dicho acuerdo había sido muy negativo, desde su constitución y de manera especial ante las catástrofes nucleares como el accidente de Chernóbil y el de Fukushima. Para la organización Por la independencia de la OMS ningún programa social ni médico digno de ese nombre ha sido puesto en práctica en las zonas contaminadas de Chernóbil. Se considera que dicho acuerdo ha limitado gravemente la protección de la salud de los ciudadanos del mundo en relación con la contaminación radiactiva. Se señala que en los países con actividad nuclear, los estudios epidemiológicos son raros y casi inexistentes y, en ciertos países como Francia, el secreto sobre las actividades nucleares civiles y militares es total, el acuerdo supone un conflicto de intereses entre los objetivos de la OMS y la OIEA, próxima a los de la industria nuclear.

Los “Héroes de Fukushima” o “Liquidadores de Fukushima” o “50 de Fukushima” es el apodo colectivo por el que se conoció tanto a nivel mundial como por la población japonesa a los trabajadores de la central nuclear y el personal de emergencias (bomberos, militares, etc.), encargados de minimizar los efectos y las graves consecuencias acaecidas tras el accidente nuclear de Fukushima I en Ōkuma, iniciado el día 11 de marzo de 2011 y provocado por un terremoto y posterior tsunami que tuvo lugar ese mismo día, con su epicentro localizado en el mar, frente a la costa de Honshu, 130 km al este de Sendai, en la prefectura de Miyagi, Japón. Ese mismo año se les entrega el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia por su labor realizada.

File:JAPAN EARTHQUAKE 20110311-es.png

En los primeros días de la catástrofe fueron unos 180 rotando en turnos de 50, hasta que se fueron ampliando a los aproximadamente 800 brigadistas.

Formaban parte de las brigadas de liquidadores:

  • Trabajadores de la central de Fukushima.
  • Ingenieros de la Tokyo Electric Power (Tepco).
  • Ingenieros de empresas privadas como Toshiba e Hitachi.
  • Bomberos.
  • Militares.

Las brigadas tenían varias funciones, entre las que se encontraban, devolver la electricidad a la central, apagar los incendios que se declaraban en la misma, limpiar la zona de escombros, enfríar las piscinas de los reactores nucleares mediante el bombeo de agua desde tierra con camiones cisterna y por vía áerea, y el sellado de grietas por donde se filtraban las partículas radioactívas al mar y al aire.

Las personas que trabajaron en la central tenían que ir pertrechados con trajes protectores, máscaras y en algunos casos bombonas de oxígeno, para verse afectados los menos posible por la radiación además de portar un medidor de radiación para poder abandonar la zona en cuanto los niveles de radiación fueran más altos de los permitidos legalmente.

A varios operarios que estuvieron en contacto con agua contaminada, les fueron detectados hasta 10.000 veces el nivel de radiación permitido en humanos, unos setenta murieron en alguna de las númerosas explosiones que acaecieron en la central y otros debieron ser hospitalizados con náuseas y síntomas de fatiga extrema, además más de una decena de trabajadores presentaban alteraciones genéticas debido a la exposición a la radiactividad aumentando así entre un 1 y un 5 % la probabilidad de contraer cáncer a largo plazo.

 

Para el académico suizo Jean Ziegler, vicepresidente del comité asesor del Consejo de Derechos Humanos de las Naciones Unidas, “el lobby nuclear ha conseguido que la OMS renuncie a ocuparse de las víctimas de las catástrofes atómicas”.

Accidente nuclear e incidente nuclear

Se califica de incidente o de accidente nuclear en función de su gravedad y de sus consecuencias sobre la población y el medio ambiente.

Los accidentes radiológicos pueden suceder en una central nuclear o fuera, es decir, en un establecimiento que lleva a cabo una actividad nuclear (hospitales, laboratorios de investigación…) o bien debido a la pérdida de una fuente radiactiva, o bien por diseminación involuntaria o voluntaria de sustancias radiactivas en el medio ambiente.

Para medir la gravedad de un acontecimiento, existe una escala internacional: escala INES.

Los sucesos en las instalaciones nucleares españolas clasificados por encima del nivel 0 han sido en total 27. Los más graves fueron el ocurrido en la Central nuclear de Vandellós el 19 de octubre de 1989 -catalogado con nivel 3 (sobre 7)- y tres años después el que ocurrió en la Central nuclear de Trillo el 31 de enero de 1992 -catalogado con nivel 2-. El resto han sido clasificados con nivel 1.

A nivel internacional los sucesos más graves han sido el accidente de Chernóbil (Unión Sovietica) en 1986 y el de Fukushima (Japón) en 2011; ambos con nivel 7 (el máximo).

Los principales accidentes nucleares de la historia han sido:

Inmediatamente después de un suceso (incidente o accidente) en una central nuclear que supusiera un riesgo para la población, se anunciaría el comienzo y el fin de la alerta por sirena y por radio a la población.

Es el gobernador del lugar es el que decide las medidas de actuación que la situación necesita, de acuerdo a los planes de emergencia existentes.

En España, la Dirección General de Protección Civil y Emergencias recomienda las siguientes pautas para la población:[5]

 Recomendaciones de carácter general

Son recomendaciones para todos los casos en los que se produzca una emergencia nuclear con independencia de que se trata de un incidente (sin emisión de radioactividad al exterior, pero con riesgo de emisión si el suceso se agrava) o un accidente (emisión de radiactividad al exterior o riesgo para las personas). Estas recomendaciones son:

  • Atender las indicaciones de las autoridades: Es muy importante atender las indicaciones de las autoridades responsables y servicios de emergencias para tomar las medidas de protección más adecuadas, dado que irán señalando qué hacer y porqué, dependiendo de la evolución de la emergencia.
  • Escuchar la radio: Escuchar atentamente la información específica de la emergencia transmitida por las emisoras de radio.
  • Permanecer en el domicilio: Si se recomienda permanecer en el domicilio, es importante cerrar puertas, ventanas o cualquier hueco al exterior. Cubrir con paños húmedos las posibles rendijas y desconectar ventiladores, aparatos de aire acondicionado, calderas y otras tomas de aire. Regrese a la vivienda en caso de encontrarse fuera de ella. Sólo en caso necesario, las autoridades dispondrían una evacuación organizada.
  • Proteger a los animales: Si es posible, lleve a los animales a recintos cerrados.
  • Precauciones alimentarias: Consumir preferentemente bebidas y alimentos envasados.

Medidas de protección urgente

Son aquellas acciones de protección que hay que adoptar de forma rápida y se conciben para ser aplicadas durante un periodo de tiempo corto. Tienen como finalidad reducir el riesgo de aparición de efectos deterministas o agudos entre la población. Las principales son:

  • Confinamiento: Consiste en la permanencia de la población bien en sus domicilios, bien en edificios próximos a los lugares en donde se encuentre en el momento de anunciarse la adopción de la medida, a fin de evitar la exposición externa a la nube radiactiva y del material depositado en el suelo y la exposición interna por inhalación de las sustancias radiactivas.
  • Profilaxis radiológica: Consiste en la ingestión de compuestos químicos estables que tienen un efecto reductor sobre la absorción selectiva de ciertos radionucléidos por determinados órganos. Tanto el yoduro como el yodato de potasio, son compuestos eficaces que reducen la absorción del yodo radiactivo por la glándula tiroides. Para conseguir la reducción máxima de la dosis de radiación al tiroides, el yodo debe suministrarse antes de toda incorporación de yodo radiactivo, y si no, lo antes posible tras esa incorporación. Aunque la eficacia de esta medida disminuye con la demora, es posible reducir la absorción de yodo radiactivo por el tiroides a la mitad, aproximadamente, si el yodo se administra tras unas pocas horas de la inhalación. La ingestión de yodo en las dosis recomendadas no presenta riesgos para la mayoría de la población; no obstante, pueden existir personas sensibles al yodo y presentarse efectos secundarios que, de todas formas, revisten poca importancia. La ingestión de yodo debe realizarse siguiendo las instrucciones de las autoridades sanitarias. Son las autoridades las encargadas de suministrar el yodo a la población en las cantidades adecuadas.
  • Evacuación: La evacuación consiste en el traslado de la población efectivamente afectada por el paso de la nube radiactiva, reuniéndola y albergándola en lugares apropiados no expuestos, durante un periodo corto de tiempo. Sería anunciada por las autoridades sólo en caso de ser necesaria, para realizarla desde unos puntos de reunión del municipio, previamente señalados en los planes de emergencia, de una forma organizada, evitando con ello, otros riesgos añadidos.

 Medidas de protección complementarias

Son medidas complementarias a las anteriores para aumentar la protección:

  • Control de accesos: El establecimiento de controles de accesos a zonas afectadas por una emergencia radiológica está siempre justificado. La adopción de esta medida permite disminuir la dosis colectiva, reducir la propagación de una posible contaminación y vigilar y medir con dosímetros específicos al personal que intervenga en la emergencia y que deba entrar o salir de las zonas afectadas.
  • Autoprotección ciudadana: Estas actuaciones incluyen desde métodos y técnicas sencillas, generalmente al alcance de la población afectada, como el uso de prendas alrededor del cuerpo o colocadas en los orificios nasales, el taponamiento de rendijas en los accesos de dependencias, o la parada de los sistemas de ventilación, hasta otras más sofisticadas que exigen para su utilización de unos requerimientos especiales y, normalmente, están destinados a la protección del personal que interviene en la emergencia, como el uso de equipos de respiración, de vestimenta especial o de equipos de medida de la radiación.
  • Descontaminación de personas: Existen diversos niveles y métodos de descontaminación, desde el simple hecho de quitar la vestimenta o coberturas, pasando por lavados más o menos profundos, hasta la intervención sanitaria cuando la contaminación sea interna.
  • Estabulación de animales: La estabulación tiene por objeto la protección de las personas y sus bienes mediante el confinamiento y control alimenticio de los animales que de alguna manera entren en la cadena alimenticia, con el fin de reducir la propagación de una posible contaminación.

Medidas de protección de larga duración

Son medidas de protección que se prolongarán más en el tiempo. Tienen por finalidad, en general, reducir el riesgo de efectos estocásticos o tardíos en la salud de la población expuesta y de efectos genéticos en las generaciones posteriores. Aunque son medidas de la fase final, durante la fase de emergencia se pueden tomar acciones o planificar actuaciones características de la fase de recuperación.

Entre estas medidas de larga duración, puden darse las siguientes:

  • Control de alimentos y agua: La adopción de restricciones al consumo de algunos alimentos y agua se puede realizar, con carácter preventivo, durante la fase de emergencia en las zonas afectadas por el paso de la nube radiactiva. La adopción definitiva de estas medidas de protección se realizará atendiendo a los niveles de actuación que para cada caso se determinen, considerando las tolerancias máximas de contaminación para estos productos, tras un accidente nuclear o cualquier otro caso de emergencia radiológica, fijadas por la Unión Europea.
  • Descontaminación de áreas: La descontaminación puede considerarse tanto una medida de protección como una medida de recuperación. Las medidas de protección se destinan a la población efectivamente afectada y al personal de intervención, mientras que las medidas de recuperación se dirigen principalmente hacia el ambiente físico y el restablecimiento de condiciones normales de vida. Su fin es reducir la irradiación externa debida a las sustancias radiactivas depositadas, la transmisión de sustancias radiactivas a las personas, los animales y los alimentos y la resuspensión y dispersión de sustancias radiactivas.
  • Traslado temporal y traslado permanente: Se denomina asi al que se efectúa sobre la población que, tras el paso de la nube radiactiva, queda sometida a exposiciones debidas a las sustancias radiactivas depositadas en el suelo y a la inhalación de partículas radiactivas dispersas en el aire. Se distingue entre traslado temporal (albergue de media duración) y traslado permanente (realojamiento) en función del carácter provisional o definitivo del nuevo asentamiento.

 Radiación Nuclear y la Glándula Tiroides

Fuente: Asociación Americana de Tiroides (American Thyroid Association)

La mayoría de los accidentes nucleares liberan yodo radioactivo en la atmósfera el cual puede ser absorbido por el cuerpo. Cuando las células tiroideas captan demasiado yodo radioactivo, puede producirse cáncer de tiroides que se desarrollará varios años después de la exposición. Los bebés y los niños son los que tienen mayor riesgo. Este riesgo es menor para los individuos mayores de 40 años de edad.

El cáncer de tiroides parece ser el único cáncer cuya incidencia aumenta después de un escape nuclear. El yoduro de potasio protege solamente a la glándula tiroides, pero este es el órgano que corre más peligro frente al yodo radioactivo.

Los niños son los que tienen mayor riesgo frente a la exposición al yodo radioactivo. Además, debido al riesgo que corren los fetos que están en desarrollo, las mujeres embarazadas también deberían recibir yoduro de potasio frente al evento de un accidente nuclear. Los adultos tienen un riesgo menor, pero aun así pueden beneficiarse con el yoduro de potasio. Sumado al yoduro de potasio, debe darse prioridad a la evacuación y buscar un refugio, en una habitación sin ventilación con las ventanas y puertas cerradas.

El yoduro de potasio llena a las células tiroideas y evita que la glándula capte el yodo radioactivo por aproximadamente 24 horas. Se debe tomar una dosis al día mientras se este expuestos al yodo radioactivo hasta que el peligro se termine. El yoduro de potasio debe ser utilizado solamente bajo indicaciones de las autoridades de salud local. No todos los escapes radioactivos incluyen el yodo radioactivo que puede causar cáncer de tiroides. Por ejemplo, una bomba sucia no contiene yodo radioactivo porque tiene una vida media corta. Las autoridades de salud pueden determinar que tipo de isótopos radioactivos se han liberado durante un evento nuclear. Si se ha producido el escape de yodo radioactivo, las autoridades de salud indicarán cuando y cuanto tiempo se debe tomar el yoduro de potasio.

La FDA estadounidense recomienda las siguientes dosis en caso de accidente nuclear:

Edad Dosis
0 – 1 mes 15 mg
1 mes – 3 años 30-35 mg
3 – 12 años 65 mg
>12 años 130 mg

Las únicas personas que no deberían tomar yoduro de potasio son aquellas que han tenido reacciones alérgicas mayores al yodo. Los adultos mayores de 40 años no necesitan yoduro de potasio a menos que estén expuestos a niveles extremadamente elevados de yodo radioactivo.

Los pacientes con enfermedad tiroidea pueden tomar de manera segura las dosis recomendadas por la FDA. Si se toman por un tiempo suficientemente largo, el yoduro de potasio puede producir hipotiroidismo temporario (una glándula poco activa o funcionante). El termino suficientemente largo es diferente para cada individuo. Un tratamiento prolongado puede ser un serio problema para los niños, estos niños deberán ser evaluados más adelante por un médico. Los pacientes con enfermedad graves (hipertiroidismo) o con nódulos tiroideos autónomos (funcionantes) también deben ser evaluados a posteriori.

La Asociación Americana de Tiroides (ATA) recomienda que la distribución de yoduro de potasio no debe limitarse al area cercana a la central nuclear, nadie puede predecir cuan lejos la radiación puede esparcirse. Despues de Chernobyl, se encontraron tasas más elevadas que las esperadas de cáncer de tiroides más allá de los 300 Km de la planta nuclear. Por lo tanto, nadie puede predecir que tan lejos de la planta nuclear debe distribuirse el yoduro de potasio para proteger a las personas que pudieron estar expuestas al yodo radioactivo. Como no existe una respuesta correcta, la Asociación Americana de Tiroides recomienda tres niveles de cobertura, determinado por la distancia de la planta nuclear:

Distancia Acción
0 – 50 millas (0 – 80 km) Pre-distribuir el yoduro de potasio en las casas, mantener el yoduro de potasio a mano.
50 – 200 millas (80 – 322 km): Tener disponibilidad almacenada de yoduro de potasio en lugares públicos (Hospitales, escuelas, Estaciones de policía y bomberos).
> 200 millas (> 322 km) Tener disponibilidad almacenada de yoduro de potasio desde los departamentos de salud.

Niveles de actuación en caso de accidente nuclear

En accidentes no se aplican los límites de dosis habituales en condiciones normales, sino que se fijan niveles de dosis de actuación que proporcionan un beneficio mayor que el perjuicio que causa cualquiera de las medidas de protección aplicables.

Así, si la dosis que podrían recibir las personas fuera superior a los 10 mSv en menos de 2 días se recomendaría la permanencia en edificios. Solo se evacuarían las personas si la dosis que se podría evitar al hacerlo fuera mayor de 50 mSv en una semana. Y la profilaxis con yodo solo está indicada si la dosis absorbida a la tiroides fuera mayor de 100 mGy.

La gravedad de los efectos aumenta en función de la dosis recibida, de la duración y también de la edad de la persona. En caso de accidente, el médico determina a partir de análisis médicos la dosis recibida.

Los efectos de una exposición accidental
Exposición Grado de gravedad Síntomas
Algunos milisieverts Solo posibles efectos a largo plazo  
Algunos centenares de milisieverts Ningún efecto inmediato Posibles náuseas pasajeras y ligera fiebre
Entre 1 000 y 2 000 milisieverts Efecto médico notable Vómitos, cansancio,fiebre, riesgo de infección, cáncer
Entre 2 000 y 4 000 milisieverts Efecto médico grave Vómitos, fiebre, trastornos digestivos, hemorragias, caída del pelo, leucemia, otros tipos de cáncer
Entre 4 000 y 10 000 milisieverts Probabilidad mayor que el 50% de muerte Ídem, además de daños neurológicos (vértigo, desorientación) y cánceres de muchos tipos
Superior a 10 000 milisieverts Muerte segura  

Probabilidad de un accidente nuclear

En cada central nuclear, existe una probabilidad de que ocurra un accidente severo, ya sea por motivos técnicos o fallos humanos. Esa probabilidad puede calcularse.

Según una nota de la AIMPGN que cita un estudio oficial realizado en 1980 (“Estudio alemán del riesgo en centrales nucleares – Fase B”), en una central nuclear alemana la probabilidad de que se produzca una fusión del núcleo es de 2.9*10-5. Teniendo en cuenta que la vida útil prevista para una central nuclear como las estudiadas es de 40 años, y que en 2004 había 150 centrales nucleares activas en Europa, la probabilidad de que en Europa ocurriese una fusión del núcleo sería del 16%.[7] Este estudio indica que ya ocurrió un accidente de este tipo: Chernóbil. Al seguir un cálculo realizado según la distribución binomial, función de probabilidad que seguiría dicho suceso y con el que se realizaron los cálculos anteriores, la probabilidad de que ocurriera un accidente igual en Europa sería de un 0 0009 %.

Radiactividad:

La radiactividad o radioactividad es un fenómeno físico por el cual los núcleos de algunos elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, inestables, que son capaces de transformarse, o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables.

La radiactividad ioniza el medio que atraviesa. Una excepción lo constituye el neutrón, que no posee carga, pero ioniza la materia en forma indirecta. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones.

La radiactividad es una propiedad de los isótopos que son “inestables”, es decir, que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que, para alcanzar su estado fundamental, deben perder energía. Lo hacen en emisiones electromagnéticas o en emisiones de partículas con una determinada energía cinética. Esto se produce variando la energía de sus electrones (emitiendo rayos X) o de sus nucleones (rayo gamma) o variando el isótopo (al emitir desde el núcleo electrones, positrones, neutrones, protones o partículas más pesadas), y en varios pasos sucesivos, con lo que un isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno mucho más ligero, como el uranio que, con el transcurrir de los siglos, acaba convirtiéndose en plomo.

La radiactividad se aprovecha para la obtención de energía nuclear, se usa en medicina (radioterapia y radiodiagnóstico) y en aplicaciones industriales (medidas de espesores y densidades, entre otras).

La radiactividad puede ser:

  • Natural: manifestada por los isótopos que se encuentran en la naturaleza.
  • Artificial o inducida: manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales

En 1896 Henri Becquerel descubrió que ciertas sales de uranio emiten radiaciones espontáneamente, al observar que velaban las placas fotográficas envueltas en papel negro. Hizo ensayos con el mineral en caliente, en frío, pulverizado, disuelto en ácidos y la intensidad de la misteriosa radiación era siempre la misma. Por tanto, esta nueva propiedad de la materia, que recibió el nombre de radiactividad, no dependía de la forma física o química en la que se encontraban los átomos del cuerpo radiactivo, sino que era una propiedad que radicaba en el interior mismo del átomo.

El estudio del nuevo fenómeno y su desarrollo posterior se debe casi exclusivamente al matrimonio de Marie y Pierre Curie, quienes encontraron otras sustancias radiactivas: el torio, el polonio y el radio. La intensidad de la radiación emitida era proporcional a la cantidad de uranio presente, por lo que Marie Curie dedujo que la radiactividad es una propiedad atómica. El fenómeno de la radiactividad se origina exclusivamente en el núcleo de los átomos radiactivos. Se cree que se origina debido a la interacción neutrón-protón. Al estudiar la radiación emitida por el radio, se comprobó que era compleja, pues al aplicarle un campo magnético parte de ella se desviaba de su trayectoria y otra parte no.

Pronto se vio que todas estas reacciones provienen del núcleo atómico que describió Ernest Rutherford en 1911, quien también demostró que las radiaciones emitidas por las sales de uranio pueden ionizar el aire y producir la descarga de cuerpos cargados eléctricamente.

Con el uso del neutrón, partícula teorizada en 1920 por Ernest Rutherford, se consiguió describir la radiación beta.

En 1932, James Chadwick descubrió la existencia del neutrón que Rutherford había predicho en 1920, e inmediatamente después Enrico Fermi descubrió que ciertas radiaciones emitidas en fenómenos no muy comunes de desintegración son en realidad neutrones.

 Radiactividad artificial

 

Símbolo utilizado tradicionalmente para indicar la presencia de radiactividad.

 

Nuevo símbolo de advertencia de radiactividad adoptado por la ISO en 2007 para fuentes que puedan resultar peligrosas. Estándar ISO #21482.

La radiactividad artificial, también llamada radiactividad inducida, se produce cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas. Si la energía de estas partículas tiene un valor adecuado, penetran el núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra después radiactivamente. Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie, bombardeando núcleos de boro y de aluminio con partículas alfa. Observaron que las sustancias bombardeadas emitían radiaciones (neutrones libres) después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas de bombardeo.

En 1934 Fermi se encontraba en un experimento bombardeando núcleos de uranio con los neutrones recién descubiertos. En 1938, en Alemania, Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de Fermi. En 1939 demostraron que una parte de los productos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos era bario. Muy pronto confirmaron que era resultado de la división de los núcleos de uranio: la primera observación experimental de la fisión. En Francia, Jean Frédéric Joliot-Curie descubrió que, además del bario, se emiten neutrones secundarios en esa reacción, lo que hace factible la reacción en cadena.

También en 1932, Mark Oliphant teorizó sobre la fusión de núcleos ligeros (de hidrógeno), y poco después Hans Bethe describió el funcionamiento de las estrellas con base en este mecanismo.

El estudio de la radiactividad permitió un mayor conocimiento de la estructura del núcleo atómico y de las partículas subatómicas. Se abrió la posibilidad de convertir unos elementos en otros. Incluso se hizo realidad el ancestral sueño de los alquimistas de crear oro a partir de otros elementos, como por ejemplo átomos de mercurio, aunque en términos prácticos el proceso de convertir mercurio en oro no resulta rentable debido a que el proceso requiere demasiada energía.

El 15 de marzo de 1994, la Agencia Internacional de la Energía Atómica (AIEA) dio a conocer un nuevo símbolo de advertencia de radiactividad con validez internacional. La imagen fue probada en 11 países.

 Clases y componentes de la radiación

 

Clases de radiación ionizante y cómo detenerla.
Las partículas alfa (núcleos de helio) se detienen al interponer una hoja de papel. Las partículas beta (electrones y positrones) no pueden atravesar una capa de aluminio. Sin embargo, los rayos gamma (fotones de alta energía) necesitan una barrera mucho más gruesa, y los más energéticos pueden atravesar el plomo.

Se comprobó que la radiación puede ser de tres clases diferentes, conocidas como partículas, desintegraciones y radiación:

  1. Partícula alfa: Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y dos protones (núcleos de helio). Son desviadas por campos eléctricos y magnéticos. Son poco penetrantes, aunque muy ionizantes. Son muy energéticas. Fueron descubiertas por Rutherford, quien hizo pasar partículas alfa a través de un fino cristal y las atrapó en un tubo de descarga. Este tipo de radiación la emiten núcleos de elementos pesados situados al final de la tabla periódica (A >100). Estos núcleos tienen muchos protones y la repulsión eléctrica es muy fuerte, por lo que tienden a obtener N aproximadamente igual a Z, y para ello se emite una partícula alfa. En el proceso se desprende mucha energía, que se convierte en la energía cinética de la partícula alfa, por lo que estas partículas salen con velocidades muy altas.
  2. Desintegración beta: Son flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas) resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando éste se encuentra en un estado excitado. Es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante, aunque su poder de ionización no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo tanto, cuando un átomo expulsa una partícula beta, su número atómico aumenta o disminuye una unidad (debido al protón ganado o perdido). Existen tres tipos de radiación beta: la radiación beta-, que consiste en la emisión espontánea de electrones por parte de los núcleos; la radiación beta+, en la que un protón del núcleo se desintegra y da lugar a un neutrón, a un positrón o partícula Beta+ y un neutrino, y por último la captura electrónica que se da en núcleos con exceso de protones, en la cual el núcleo captura un electrón de la corteza electrónica, que se unirá a un protón del núcleo para dar un neutrón.
  3. Radiación gamma: Se trata de ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación. Al ser ondas electromagnéticas de longitud de onda corta, tienen mayor penetración y se necesitan capas muy gruesas de plomo u hormigón para detenerlas. En este tipo de radiación el núcleo no pierde su identidad, sino que se desprende de la energía que le sobra para pasar a otro estado de energía más baja emitiendo los rayos gamma, o sea fotones muy energéticos. Este tipo de emisión acompaña a las radiaciones alfa y beta. Por ser tan penetrante y tan energética, éste es el tipo más peligroso de radiación.

Las leyes de desintegración radiactiva, descritas por Frederick Soddy y Kasimir Fajans, son:

  • Cuando un átomo radiactivo emite una partícula alfa, la masa del átomo (A) resultante disminuye en 4 unidades y el número atómico (Z) en 2.
  • Cuando un átomo radiactivo emite una partícula beta, el número atómico (Z) aumenta o disminuye en una unidad y la masa atómica (A) se mantiene constante.
  • Cuando un núcleo excitado emite radiación gamma, no varía ni su masa ni su número atómico: sólo pierde una cantidad de energía (donde “h” es la constante de Planck y “ν” es la frecuencia de la radiación emitida).

Las dos primeras leyes indican que, cuando un átomo emite una radiación alfa o beta, se transforma en otro átomo de un elemento diferente. Este nuevo elemento puede ser radiactivo y transformarse en otro, y así sucesivamente, con lo que se generan las llamadas series radiactivas.

Causa de la radiactividad

En general son radiactivas las sustancias que no presentan un balance correcto entre protones o neutrones, tal como muestra el gráfico que encabeza este artículo. Cuando el número de neutrones es excesivo o demasiado pequeño respecto al número de protones, se hace más difícil que la fuerza nuclear fuerte debida al efecto del intercambio de piones pueda mantenerlos unidos. Eventualmente, el desequilibrio se corrige mediante la liberación del exceso de neutrones o protones, en forma de partículas α que son realmente núcleos de helio, y partículas β, que pueden ser electrones o positrones. Estas emisiones llevan a dos tipos de radiactividad, ya mencionados:

  • Radiación α, que aligera los núcleos atómicos en 4 unidades másicas, y cambia el número atómico en dos unidades.
  • Radiación β, que no cambia la masa del núcleo, ya que implica la conversión de un protón en un neutrón o viceversa, y cambia el número atómico en una sola unidad (positiva o negativa, según si la partícula emitida es un electrón o un positrón).

La radiación γ, por su parte, se debe a que el núcleo pasa de un estado excitado de mayor energía a otro de menor energía, que puede seguir siendo inestable y dar lugar a la emisión de más radiación de tipo α, β o γ. La radiación γ es, por tanto, un tipo de radiación electromagnética muy penetrante, ya que tiene una alta energía por fotón emitido.

Período de semidesintegración radiactiva

La desintegración radiactiva se comporta en función de la ley de decaimiento exponencial:

N(t)=N_0e^{-\lambda t}\,

donde:

N(t) es el número de radionúclidos existentes en un instante de tiempo t.
N_0 es el número de radionúclidos existentes en el instante inicial t=0.
\lambda, llamada constante de desintegración radiactiva, es la probabilidad de desintegración por unidad de tiempo. A partir de la definición de actividad (ver Velocidad de desintegración), es evidente que la constante de desintegración es el cociente entre el número de desintegraciones por segundo y el número de átomos radiactivos (\lambda = A/N \,\!).

Se llama tiempo de vida o tiempo de vida media de un radioisótopo el tiempo promedio de vida de un átomo radiactivo antes de desintegrarse. Es igual a la inversa de la constante de desintegración radiactiva (\tau = 1/\lambda \,\!).

Al tiempo que transcurre hasta que la cantidad de núcleos radiactivos de un isótopo radiactivo se reduzca a la mitad de la cantidad inicial se le conoce como periodo de semidesintegración, período, semiperiodo, semivida o vida media (no confundir con el ya mencionado tiempo de vida) (T_{1/2} = ln(2)/\lambda \,\!). Al final de cada período, la radiactividad se reduce a la mitad de la radiactividad inicial. Cada radioisótopo tiene un semiperiodo característico, en general diferente del de otros isótopos.

Ejemplos:

Isótopo Periodo Emisión
Uranio-238 4510 millones de años Alfa
Carbono-14 5730 años Beta
Cobalto-60 5,271 años Gamma
Radón-222 3,82 días Alfa

Velocidad de desintegración

La velocidad de desintegración o actividad radiactiva se mide en Bq, en el SI. Un becquerel vale 1 desintegración por segundo. También existen otras unidades: el rutherford, que equivale a 106 desintegraciones por segundo, o el curio, Ci, que equivale idénticamente a 3,7·1010 desintegraciones por segundo (unidad basada en la actividad de 1 g de 226Ra que es cercana a esa cantidad). Empíricamente se ha determinado que la velocidad de desintegración es la tasa de variación del número de núcleos radiactivos por unidad de tiempo:

A(t) = -\frac{dN(t)}{dt}

Dada la ley de desintegración radiactiva que sigue N(t) (ver Periodo de semidesintegración), es evidente que:

A(t) = - \left(-\lambda N_0\right) e^{-\lambda t} = A_0 e^{-\lambda t},

donde:

A(t) \,\! es la actividad radiactiva en el instante t \,\!.
A_0 \,\! es la actividad radiactiva inicial (cuando t=0 \,\!).
e\,\! es la base de los logaritmos neperianos.
t\,\! es el tiempo transcurrido.
\lambda \,\! es la constante de desintegración radiactiva propia de cada radioisótopo.

La actividad también puede expresarse en términos del número de núcleos a partir de su propia definición. En efecto:

A(t) = - \left(-\lambda N_0\right) e^{-\lambda t} = \lambda N(t)

Contador Geiger

Un contador Geiger es un instrumento que permite medir la radiactividad de un objeto o lugar. Cuando una partícula radiactiva se introduce en un contador Geiger, produce un breve impulso de corriente eléctrica. La radiactividad de una muestra se calcula por el número de estos impulsos. Está formado, normalmente, por un tubo con un fino hilo metálico a lo largo de su centro. El espacio entre ellos está aislado y relleno de un gas, y con el hilo a unos 1000 voltios relativos con el tubo. Un ion o electrón penetra en el tubo (o se desprende un electrón de la pared por los rayos X o gamma) desprende electrones de los átomos del gas y que, debido al voltaje positivo del hilo central, son atraídos hacia el hilo. Al hacer esto ganan energía, colisionan con los átomos y liberan más electrones, hasta que el proceso se convierte en un alud que produce un pulso de corriente detectable. Relleno de un gas adecuado, el flujo de electricidad se para por sí mismo o incluso el circuito eléctrico puede ayudar a pararlo. Al instrumento se le llama un “contador” debido a que cada partícula que pasa por él produce un pulso idéntico, permitiendo contar las partículas (normalmente de forma electrónica) pero sin decirnos nada sobre su identidad o su energía (excepto que deberán tener energía suficiente para penetrar las paredes del contador). Los contadores de Van Allen estaban hechos de un metal fino con conexiones aisladas en sus extremos.

File:Geiger counter.jpg

 Riesgos para la salud

El riesgo para la salud no sólo depende de la intensidad de la radiación y de la duración de la exposición, sino también del tipo de tejido afectado y de su capacidad de absorción. Por ejemplo, los órganos reproductores son 50 veces más sensibles que la piel.

Consecuencias para la salud de la exposición a las radiaciones ionizantes

Los efectos de la radiactividad sobre la salud son complejos. Dependen de la dosis absorbida por el organismo. Como no todas las radiaciones tienen la misma nocividad, se multiplica cada radiación absorbida por un coeficiente de ponderación para tener en cuenta las diferencias. Esto se llama dosis equivalente, que se mide en sieverts (Sv), ya que el becquerel, para medir la peligrosidad de un elemento, erróneamente considera idénticos los tres tipos de radiaciones (alfa, beta y gamma). Una radiación alfa o beta es relativamente poco peligrosa fuera del cuerpo. En cambio, es extremadamente peligrosa cuando se inhala. Por otro lado, las radiaciones gamma son siempre dañinas, puesto que se neutralizan con dificultad.

 

Dosis aceptable de irradiación

Hasta cierto punto, las radiaciones naturales (emitidas por el medio ambiente) son inofensivas. El promedio de tasa de dosis equivalente medida a nivel del mar es de 0,00012 mSv/h (0,012 mrem/h).

La dosis efectiva (suma de las dosis recibida desde el exterior del cuerpo y desde su interior) que se considera que empieza a producir efectos en el organismo de forma detectable es de 100 mSv (10 rem) en un periodo de 1 año.

Los métodos de reducción de la dosis son: 1) reducción del tiempo de exposición, 2) aumento del blindaje y 3) aumento de la distancia a la fuente radiante.

A modo de ejemplo, se muestran las tasas de dosis en la actualidad utilizadas en una central nuclear para establecer los límites de permanencia en cada zona, el personal que puede acceder a ellas y su señalización:

Zona Dosis
Zona gris o azul de 0,0025 a 0,0075 mSv/h
Zona verde de 0,0075 a 0,025 mSv/h
Zona amarilla de 0,025 a 1 mSv/h
Zona naranja de 1 a 100 mSv/h
Zona roja > 100 mSv/h

 Dosis efectiva permitida

La dosis efectiva es la suma ponderada de dosis equivalentes en los tejidos y órganos del cuerpo procedentes de irradiaciones internas y externas. En la Unión Europea, la Directiva 96/29/EURATOM limita la dosis efectiva para trabajadores expuestos a 100 mSv durante un período de cinco años consecutivos, con una dosis efectiva máxima de 50 mSv en cualquier año, y existen otros límites concretos de dosis equivalentes en determinadas zonas del cuerpo, como el cristalino, la piel o las extremidades, además de límites concretos para mujeres embarazadas o lactantes. Para la población general, el límite de dosis efectiva es de 1 mSv por año, aunque en circunstancias especiales puede permitirse un valor de dosis efectiva más elevado en un único año, siempre que no se sobrepasen 5 mSv en cinco años consecutivos.

En el caso de intervenciones (emergencias radiológicas), sin embargo, estos límites no son aplicables. En su lugar se recomienda que, cuando puedan planificarse las acciones, se utilicen niveles de referencia. En estos casos, las actuaciones comienzan cuando la dosis al público puede superar los 10 mSv en dos días (permanencia en edificios). En cuanto a los trabajadores, se intentará que la dosis que reciban sea siempre inferior al límite anual, salvo en medidas urgentes (rescate de personas, situaciones que evitarían una dosis elevada a un gran número de personas, impedir situaciones catastróficas). En estos casos se intentará que no se supere el doble del límite de dosis en un solo año (100 mSv), excepto cuando se trate de salvar vidas, donde se pondrá empeño en mantener las dosis por debajo de 10 veces ese límite (500 mSv). Los trabajadores que participen en acciones que puedan alcanzar este nivel de 500 mSv deberán ser informados oportunamente y deberán ser voluntarios.

La dosis efectiva es una dosis acumulada. La exposición continua a las radiaciones ionizantes se considera a lo largo de un año, y tiene en cuenta factores de ponderación que dependen del órgano irradiado y del tipo de radiación de que se trate.

La dosis efectiva permitida para alguien que trabaje con radiaciones ionizantes (por ejemplo, en una central nuclear o en un centro médico) es de 100 mSv en un periodo de 5 años, y no se podrán superar en ningún caso los 50 mSv en un mismo año. Para las personas que no trabajan con radiaciones ionizantes, este límite se fija en 1 mSv al año. Estos valores se establecen por encima del fondo natural (que en promedio es de 2,4 mSv al año en el mundo).

Las diferencias en los límites establecidos entre trabajadores y otras personas se deben a que los trabajadores reciben un beneficio directo por la existencia de la industria en la que trabajan, y por tanto, asumen un mayor riesgo que las personas que no reciben un beneficio directo.

Por ese motivo, para los estudiantes se fijan límites algo superiores a los de las personas que no trabajan con radiaciones ionizantes, pero algo inferiores a los de las personas que trabajan con radiaciones ionizantes. Para ellos se fija un límite de 6 mSv en un año.

Además, esos límites se establecen en función de ciertas hipótesis, como es la del comportamiento lineal sin umbral de los efectos de las radiaciones ionizantes sobre la salud (el modelo LNT). A partir de este modelo, basado en medidas experimentales (de grandes grupos de personas expuestas a las radiaciones, como los supervivientes de Hiroshima y Nagasaki) de aparición de cáncer, se establecen límites de riesgo considerado aceptable, consensuados con organismos internacionales tales como la Organización Internacional del Trabajo (OIT), y a partir de esos límites se calcula la dosis efectiva resultante.

Ley de la radiosensibilidad

La ley de la radiosensibilidad (también conocida como ley de Bergonié y Tribondeau, postulada en 1906) dice que los tejidos y órganos más sensibles a las radiaciones son los menos diferenciados y los que exhiben alta actividad reproductiva.

Como ejemplo, tenemos:

  1. Tejidos altamente radiosensibles: epitelio intestinal, órganos reproductivos (ovarios, testículos), médula ósea, glándula tiroides.
  2. Tejidos medianamente radiosensibles: tejido conectivo.
  3. Tejidos poco radiosensibles: neuronas, hueso.

 Ejemplos de isótopos radiactivos

Isótopos naturales

Isótopos artificiales

 

 

Impresionante comprobar el peligro en que nos hayamos……..Continuara….

Publicado marzo 5, 2013 por astroblogspain en Uncategorized

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