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Actividades de energía nuclear que involucren al medio ambiente; minería, enriquecimiento, generación y disposición geológica.

El impacto ambiental de la energía nucleoeléctrica es el resultado del ciclo del combustible nuclear , el funcionamiento y los efectos de los accidentes nucleares .

Las emisiones de gases de efecto invernadero de la energía de fisión nuclear son mucho menores que las asociadas con el carbón, el petróleo y el gas, y los riesgos habituales para la salud son mucho menores que los asociados con el carbón. Sin embargo, existe un potencial de "riesgo catastrófico" si falla la contención, [1]que en los reactores nucleares puede ser provocado por combustibles sobrecalentados que se derriten y liberan grandes cantidades de productos de fisión al medio ambiente. Este riesgo potencial podría acabar con los beneficios. Los desechos radiactivos de vida más larga, incluido el combustible nuclear gastado, deben estar contenidos y aislados del medio ambiente durante un largo período de tiempo. Por otro lado, el combustible nuclear gastado podría reutilizarse, produciendo aún más energía y reduciendo la cantidad de desechos que se deben contener. El público se ha sensibilizado a estos riesgos y ha habido una considerable oposición pública a la energía nucleoeléctrica .

El accidente de Three Mile Island en 1979 y el desastre de Chernobyl en 1986 , junto con los altos costos de construcción, también agravados por las demoras resultantes de un calendario constante de manifestaciones, mandatos judiciales y acciones políticas, provocadas por la oposición antinuclear, pusieron fin al rápido crecimiento de la energía nuclear mundial. capacidad. [1] Una liberación de materiales radiactivos siguió al tsunami japonés de 2011 que dañó la planta de energía nuclear de Fukushima I , lo que provocó explosiones de gas hidrógeno y fusiones parciales clasificadas como un evento de Nivel 7 . La liberación a gran escala de radiactividad resultó en la evacuación de personas de una zona de exclusión de 20 km establecida alrededor de la central eléctrica, similar al radio de 30 km.La zona de exclusión de Chernobyl sigue en vigor. Pero los trabajos publicados sugieren que los niveles de radiactividad han bajado lo suficiente como para tener ahora solo un impacto limitado en la vida silvestre. [2] En Japón, en julio de 2016, la prefectura de Fukushima anunció que el número de evacuados tras el gran terremoto del este de Japón había caído por debajo de 90.000, en parte tras el levantamiento de las órdenes de evacuación emitidas en algunos municipios. [3]

Corrientes de desechos [ editar ]

La energía nuclear tiene al menos tres corrientes de desechos que pueden afectar al medio ambiente: [4]

  1. Combustible nuclear gastado en el sitio del reactor (incluidos productos de fisión y desechos de plutonio )
  2. Relaves y estériles en molinos de extracción de uranio
  3. Liberaciones de cantidades mal definidas de materiales radiactivos durante accidentes

Residuos radiactivos [ editar ]

Artículo principal: Residuos radiactivos

Residuos de alto nivel [ editar ]

Ver también: Gestión de residuos radiactivos de alto nivel y Depósito geológico profundo
Técnicos emplazando desechos transuránicos en la planta piloto de aislamiento de desechos , cerca de Carlsbad, Nuevo México . Varios contratiempos ocurridos en la planta en 2014 pusieron el foco en el problema de qué hacer con un arsenal creciente de combustible gastado, procedente de reactores nucleares comerciales, actualmente almacenados en emplazamientos de reactores individuales. En 2010, el USDOE suspendió los planes para desarrollar el depósito de desechos nucleares de Yucca Mountain en Nevada. [5]

El combustible nuclear gastado de la fisión nuclear de uranio-235 y plutonio-239 contiene una amplia variedad de isótopos de radionúclidos cancerígenos como el estroncio-90 , el yodo-131 y el cesio-137 , e incluye algunos de los elementos transuránicos más longevos , como el americio. -241 e isótopos de plutonio . [6] Los desechos radiactivos de vida más larga, incluido el combustible nuclear gastado, generalmente se manejan para que estén contenidos y aislados del medio ambiente durante un largo período de tiempo. El almacenamiento de combustible nuclear gastado es principalmente un problema en los Estados Unidos, luego de un presidente de 1977 Prohibición de Jimmy Carter al reciclaje de combustible nuclear. Francia, Gran Bretaña y Japón son algunos de los países que rechazaron la solución del repositorio. El combustible nuclear gastado es un activo valioso, no simplemente un desperdicio. [7] La eliminación de estos desechos en instalaciones de ingeniería, o depósitos, ubicados a gran profundidad en formaciones geológicas adecuadas, se considera la solución de referencia. [8] El Panel internacional sobre materiales fisionables ha dicho:

Está ampliamente aceptado que el combustible nuclear gastado y el reprocesamiento de alta actividad y los desechos de plutonio requieren un almacenamiento bien diseñado durante largos períodos de tiempo para minimizar las emisiones al medio ambiente de la radiactividad contenida. También se requieren salvaguardias para garantizar que ni el plutonio ni el uranio altamente enriquecido se desvíen al uso de armas. Existe un acuerdo general en que colocar combustible nuclear gastado en depósitos a cientos de metros por debajo de la superficie sería más seguro que el almacenamiento indefinido de combustible gastado en la superficie. [9]

Los elementos comunes de los depósitos incluyen los desechos radiactivos, los contenedores que encierran los desechos, otras barreras o sellos de ingeniería alrededor de los contenedores, los túneles que albergan los contenedores y la estructura geológica del área circundante. [10]

La capacidad de las barreras geológicas naturales para aislar los desechos radiactivos está demostrada por los reactores de fisión nuclear natural en Oklo , África. Durante su largo período de reacción, se generaron en el yacimiento de uranio alrededor de 5,4 toneladas de productos de fisión, así como 1,5 toneladas de plutonio junto con otros elementos transuránicos . Este plutonio y los demás transuránicos permanecieron inmóviles hasta el día de hoy, un lapso de casi 2 mil millones de años. [11] Esto es bastante notable en vista del hecho de que el agua subterránea tenía fácil acceso a los depósitos y no estaban en una forma químicamente inerte, como el vidrio.

A pesar de un acuerdo de larga data entre muchos expertos de que la eliminación geológica puede ser segura, tecnológicamente factible y ambientalmente racional, una gran parte del público en general en muchos países sigue siendo escéptico. [12] Uno de los desafíos que enfrentan los partidarios de estos esfuerzos es demostrar con seguridad que un depósito contendrá desechos durante tanto tiempo que cualquier liberación que pueda tener lugar en el futuro no representará un riesgo significativo para la salud o el medio ambiente .

El reprocesamiento nuclear no elimina la necesidad de un depósito, pero reduce el volumen, reduce el riesgo de radiación a largo plazo y la capacidad de disipación de calor a largo plazo necesaria. El reprocesamiento no elimina los desafíos políticos y comunitarios para la ubicación de los repositorios. [9]

Los países que han avanzado más hacia un repositorio de desechos radiactivos de alta actividad suelen comenzar con consultas públicas y han hecho de la ubicación voluntaria una condición necesaria. Se cree que este enfoque de búsqueda de consenso tiene más posibilidades de éxito que los modos de toma de decisiones de arriba hacia abajo, pero el proceso es necesariamente lento y hay "experiencia inadecuada en todo el mundo para saber si tendrá éxito en todos los sistemas nucleares existentes y aspirantes". naciones ". [13] Además, la mayoría de las comunidades no quieren albergar un depósito de desechos nucleares, ya que están "preocupados por que su comunidad se convierta en un sitio de facto para desechos durante miles de años, las consecuencias para la salud y el medio ambiente de un accidente y valores de propiedad más bajos". .[14]

En un Memorando Presidencial de 2010, el presidente Obama estableció la "Comisión Cinta Azul sobre el Futuro Nuclear de Estados Unidos". [15] La Comisión, compuesta por quince miembros, llevó a cabo un amplio estudio de dos años sobre la eliminación de desechos nucleares. [15] Durante su investigación, la Comisión visitó Finlandia, Francia, Japón, Rusia, Suecia y el Reino Unido, y en 2012, la Comisión presentó su informe final. [16] La Comisión no emitió recomendaciones para un sitio específico, sino que presentó una recomendación integral para las estrategias de eliminación. [17]En su informe final, la Comisión presentó siete recomendaciones para desarrollar una estrategia integral a seguir. Una recomendación importante fue que "los Estados Unidos deberían emprender un programa integrado de gestión de desechos nucleares que conduzca al desarrollo oportuno de una o más instalaciones geológicas profundas permanentes para la eliminación segura del combustible gastado y los desechos nucleares de alta actividad". [17]

Otros residuos [ editar ]

Cantidades moderadas de desechos de baja actividad se obtienen a través del sistema de control químico y de volumen (CVCS). Esto incluye desechos gaseosos, líquidos y sólidos producidos a través del proceso de purificación del agua por evaporación. Los desechos líquidos se reprocesan continuamente y los desechos gaseosos se filtran, comprimen, almacenan para permitir la descomposición, se diluyen y luego se descargan. La tasa a la que esto está permitido está regulada y los estudios deben demostrar que tal descarga no viola los límites de dosis para un miembro del público (ver emisiones de efluentes radiactivos ).

Los desechos sólidos se pueden eliminar simplemente colocándolos en un lugar donde no se los moleste durante unos años. Hay tres sitios de eliminación de desechos de baja actividad en los Estados Unidos en Carolina del Sur, Utah y Washington. [18] Los desechos sólidos del CVCS se combinan con los desechos sólidos que provienen de la manipulación de materiales antes de ser enterrados fuera del sitio. [19]

En los Estados Unidos, grupos ambientalistas han dicho que las empresas mineras de uranio están tratando de evitar los costos de limpieza en los sitios de minas de uranio en desuso. Muchos estados requieren la remediación ambiental después de que una mina se vuelve inactiva. Los grupos ambientalistas han presentado objeciones legales para evitar que las empresas mineras eviten las limpiezas obligatorias. Las compañías mineras de uranio han eludido las leyes de limpieza al reactivar sus sitios mineros brevemente de vez en cuando. Dejar que los sitios de las minas permanezcan contaminados durante décadas aumenta el riesgo potencial de que la contaminación radiactiva se filtre al suelo, según un grupo ambiental, la Red de Información para la Minería Responsable, que inició procedimientos legales alrededor de marzo de 2013. Entre las corporaciones que tienen compañías mineras con tales raras ocasiones minas es atómica general. [20]

Emisión de la planta de energía [ editar ]

Gases y efluentes radiactivos [ editar ]

La central nuclear de Grafenrheinfeld . La estructura más alta es la chimenea que libera los gases efluentes.

La mayoría de las plantas de energía nuclear comerciales liberan efluentes radiológicos líquidos y gaseosos al medio ambiente como un subproducto del Sistema de Control de Volumen Químico, que son monitoreados en los EE. UU. Por la EPA y la NRC. Los civiles que viven dentro de las 50 millas (80 km) de una planta de energía nuclear generalmente reciben alrededor de 0.1  μSv por año. [21] A modo de comparación, la persona promedio que vive al nivel del mar o sobre él recibe al menos 260 μSv de la radiación cósmica . [21]

Todos los reactores en los Estados Unidos están obligados por ley a tener un edificio de contención. Las paredes de los edificios de contención tienen varios pies de espesor y están hechas de hormigón y, por lo tanto, pueden detener la liberación de cualquier radiación emitida por el reactor al medio ambiente. Si una persona debe preocuparse por una fuente de energía que libera grandes cantidades de radiación al medio ambiente, debe preocuparse por las plantas de carbón. "Los desechos producidos por las plantas de carbón son en realidad más radiactivos que los generados por sus contrapartes nucleares. De hecho, las cenizas volantes emitidas por una planta de energía [de carbón], un subproducto de la quema de carbón para generar electricidad, se transportan al medio ambiente circundante 100 veces más radiación que una planta de energía nuclear que produce la misma cantidad de energía ". Las plantas de carbón son mucho más peligrosas para las personas 's salud que las plantas de energía nuclear, ya que liberan muchos más elementos radiactivos en el medio ambiente y, posteriormente, exponen a las personas a mayores niveles de radiación que las plantas nucleares. "Las dosis de radiación estimadas ingeridas por las personas que viven cerca de las plantas de carbón fueron iguales o superiores a las dosis para las personas que viven alrededor de las instalaciones nucleares. En un extremo, los científicos estimaron la radiación de cenizas volantes en los huesos de las personas en alrededor de 18 milirems (milésimas de rem , una unidad para medir las dosis de radiación ionizante) al año. Las dosis para las dos plantas nucleares, por el contrario, oscilaron entre tres y seis milirems para el mismo período. Y cuando todos los alimentos se cultivaron en la zona, las dosis de radiación fueron de 50 a 200 por ciento más alto alrededor de las plantas de carbón ".[22]

La cantidad total de radiactividad liberada a través de este método depende de la planta de energía, los requisitos reglamentarios y el rendimiento de la planta. Los modelos de dispersión atmosférica combinados con modelos de vías se emplean para aproximar con precisión la dosis a un miembro del público de los efluentes emitidos. El monitoreo de efluentes se realiza de forma continua en la planta.

Tritio [ editar ]

Límites de efluentes de tritio [ cita requerida ]
PaísLímite (Bq / L)
Australia76,103
Finlandia30.000
OMS10,000
Suiza10,000
Rusia  7.700
Ontario, Canadá  7.000
unión Europea1001
Estados Unidos740
Objetivo de salud pública de California   14,8

Una fuga de agua radiactiva en Vermont Yankee en 2010, junto con incidentes similares en más de otras 20 plantas nucleares de EE. UU. En los últimos años, ha generado dudas sobre la confiabilidad, durabilidad y mantenimiento de las instalaciones nucleares envejecidas en los Estados Unidos. [23]

El tritio es un isótopo radiactivo de hidrógeno que emite una partícula beta de baja energía y generalmente se mide en bequerelios (es decir, átomos que se desintegran por segundo) por litro (Bq / L). El tritio puede estar contenido en el agua liberada por una planta nuclear. La principal preocupación por la liberación de tritio es la presencia en el agua potable, además del aumento biológico que conduce al tritio en cultivos y animales que se consumen como alimento. [24]

El tritio, [25] el isótopo de masa 3 del hidrógeno se crea deliberadamente para el uso de armas termonucleares, en reactores de propiedad del gobierno como Watts Bar, irradiando litio 6 con neutrones hasta la fisión i1. Los reactores de agua ligera, el tipo estándar en los EE. UU., Generan pequeñas cantidades de deuterio por captura de neutrones en el agua. Esto consume suficientes neutrones que el uranio natural necesita enriquecerse para elevar su contenido de U-235 fisionable del 0,72% al 3,6% para los reactores de agua presurizada. El diseño CANDU de Canadá utiliza "agua pesada", óxido de deuterio y puede utilizar uranio no enriquecido porque el deuterio captura muy pocos neutrones. Por tanto, la tasa de producción de tritio a partir de la pequeña cantidad de deuterio en los reactores estadounidenses debe ser bastante baja.

Los límites legales de concentración han variado mucho de un lugar a otro (ver tabla a la derecha). Por ejemplo, en junio de 2009, el Consejo Asesor de Agua Potable de Ontario recomendó reducir el límite de 7.000 Bq / L a 20 Bq / L. [26] Según la NRC, el tritio es el radionúclido menos peligroso porque emite una radiación muy débil y abandona el cuerpo con relativa rapidez. El cuerpo humano típico contiene aproximadamente 3.700 Bq de potasio-40 . La cantidad liberada por cualquier central nuclear también varía mucho; la liberación total de plantas nucleares en los Estados Unidos en 2003 fue desde no detectado hasta 2.080 curies (77 TBq). [ cita requerida ]

Minería de uranio [ editar ]

Artículo principal: minería de uranio
Un tambor de torta amarilla
Mina de uranio a cielo abierto Rössing , Namibia

La extracción de uranio es el proceso de extracción de mineral de uranio del suelo. La producción mundial de uranio en 2009 ascendió a 50.572 toneladas . Kazajstán , Canadá y Australia son los tres principales productores y juntos representan el 63% de la producción mundial de uranio. [27] Un uso destacado del uranio procedente de la minería es como combustible para centrales nucleares . La extracción y la molienda de uranio presentan peligros importantes para el medio ambiente. [28]

En 2010, el 41% de la producción mundial de uranio se produjo mediante lixiviación in situ , que utiliza soluciones para disolver el uranio y dejar la roca en su lugar. [29] El resto se produjo mediante la minería convencional, en la que el mineral de uranio extraído se muele a un tamaño de partícula uniforme y luego el uranio se extrae mediante lixiviación química. El producto es un polvo de uranio no enriquecido , " torta amarilla " , que se vende en el mercado del uranio como U 3 O 8 . La extracción de uranio puede utilizar grandes cantidades de agua; por ejemplo, la mina Roxby Downs Olympic Dam en Australia del Sur utiliza 35.000 m³ de agua cada día y planea aumentarla a 150.000 m³ por día. [30]

El derrame del molino de uranio Church Rock ocurrió en Nuevo México el 16 de julio de 1979 cuando el estanque de eliminación de relaves del molino de uranio Church Rock de United Nuclear Corporation rompió su presa. [31] [32] Más de 1,000 toneladas de desechos sólidos de molinos radioactivos y 93 millones de galones de solución ácida de relaves radiactivos fluyeron hacia el río Puerco , y los contaminantes viajaron 80 millas (130 km) río abajo hasta el condado de Navajo, Arizona y hacia el río Navajo. Nación . [32] El accidente liberó más radiación, aunque diluida por los 93 millones de galones de agua y ácido sulfúrico, que el Accidente de Three Mile Island que ocurrió cuatro meses antes y fue la mayor liberación de material radiactivo en la historia de Estados Unidos. [32] [33] [34] [35] El agua subterránea cerca del derrame fue contaminada y el Puerco quedó inutilizado por los residentes locales, quienes no fueron conscientes de inmediato del peligro tóxico. [36]

A pesar de los esfuerzos realizados para limpiar los sitios de uranio de la carrera de armamentos nucleares de la guerra fría, todavía existen problemas significativos derivados del legado del desarrollo del uranio en la Nación Navajo y en los estados de Utah, Colorado, Nuevo México y Arizona. Cientos de minas abandonadas, utilizadas principalmente para la carrera armamentista estadounidense y no para la producción de energía nuclear, no se han limpiado y presentan riesgos ambientales y de salud en muchas comunidades. [37] La Agencia de Protección Ambiental estima que hay 4000 minas con producción de uranio documentada, y otras 15,000 ubicaciones con ocurrencias de uranio en 14 estados del oeste, [38] la mayoría de las cuales se encuentran en el área de Four Corners y Wyoming. [39] ElLa Ley de control de radiación de relaves de molinos de uranio es una ley ambiental de los Estados Unidos que enmendó la Ley de energía atómica de 1954 y otorgó a la Agencia de Protección Ambiental la autoridad para establecer normas de salud y ambientales para la estabilización, restauración y eliminación de desechos de molinos de uranio . [40]

Cáncer [ editar ]

Ver también: Debate sobre energía nuclear § Efectos en la salud de la población cerca de plantas de energía nuclear y trabajadores , y Problemas laborales nucleares

Se han realizado numerosos estudios sobre el posible efecto de la energía nuclear en causar cáncer. Dichos estudios han buscado un exceso de cánceres tanto en los trabajadores de la planta como en las poblaciones circundantes debido a descargas durante las operaciones normales de las plantas nucleares y otras partes de la industria de la energía nuclear, así como un exceso de cánceres en los trabajadores y el público debido a descargas accidentales. Existe acuerdo en que el exceso de cánceres tanto en los trabajadores de la planta como en el público circundante ha sido causado por descargas accidentales como el accidente de Chernobyl. [41] También existe acuerdo en que algunos trabajadores en otras partes del ciclo del combustible nuclear, sobre todo en la extracción de uranio, al menos en las últimas décadas, han tenido tasas elevadas de cáncer. [42]Sin embargo, numerosos estudios de posibles cánceres causados ​​por centrales nucleares en funcionamiento normal han llegado a conclusiones opuestas, y el tema es objeto de controversia científica y de estudio en curso. [43] [44] [45] El exceso de mortalidad está asociado con toda la actividad minera y no es exclusivo de la extracción de uranio. [46]

Ha habido varios estudios epidemiológicos que dicen que existe un mayor riesgo de diversas enfermedades, especialmente cánceres, entre las personas que viven cerca de instalaciones nucleares. Un metaanálisis de 2007 ampliamente citado por Baker et al. de 17 artículos de investigación se publicó en el European Journal of Cancer Care . [47]Ofreció evidencia de tasas elevadas de leucemia entre los niños que viven cerca de 136 instalaciones nucleares en el Reino Unido, Canadá, Francia, Estados Unidos, Alemania, Japón y España. Sin embargo, este estudio ha sido criticado por varios motivos, como la combinación de datos heterogéneos (diferentes grupos de edad, sitios que no eran plantas de energía nuclear, diferentes definiciones de zona), selección arbitraria de 17 de 37 estudios individuales, exclusión de sitios con cero casos observados. o muertes, etc. [48] [49] También se encontraron tasas elevadas de leucemia entre los niños en un estudio alemán de 2008 realizado por Kaatsch et al. que examinó a los residentes que viven cerca de 16 importantes plantas de energía nuclear en Alemania. [47] Este estudio también ha sido criticado por varios motivos. [49][50] Estos resultados de 2007 y 2008 no son consistentes con muchos otros estudios que han tendido a no mostrar tales asociaciones. [51] [52] [53] [54] [55] El Comité Británico sobre Aspectos Médicos de la Radiación en el Medio Ambiente publicó un estudio en 2011 de niños menores de cinco años que vivían cerca de 13 plantas de energía nuclear en el Reino Unido durante el período 1969-2004 . El comité encontró que los niños que viven cerca de plantas de energía en Gran Bretaña no tienen más probabilidades de desarrollar leucemia que los que viven en otros lugares [49] De manera similar, un estudio de 1991 para el Instituto Nacional del Cáncer no encontró un exceso de mortalidad por cáncer en 107 condados estadounidenses cercanos a plantas de energía nuclear. [56]Sin embargo, en vista de la controversia en curso, la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. Ha solicitado a la Academia Nacional de Ciencias que supervise un estudio de vanguardia sobre el riesgo de cáncer en poblaciones cercanas a instalaciones autorizadas por la NRC. [43]

Una subcultura de trabajadores nucleares frecuentemente indocumentados hace el trabajo sucio, difícil y potencialmente peligroso que los empleados regulares evitan. La Asociación Nuclear Mundial afirma que la fuerza laboral transitoria de los "gitanos nucleares", trabajadores ocasionales empleados por subcontratistas, ha sido "parte del escenario nuclear durante al menos cuatro décadas". [57] Las leyes laborales vigentes que protegen los derechos de salud de los trabajadores no se aplican adecuadamente. [58] Un estudio de cohorte colaborativo de 15 países sobre los riesgos de cáncer debido a la exposición a radiación ionizante de baja dosis, en el que participaron 407.391 trabajadores de la industria nuclear, mostró un aumento significativo en la mortalidad por cáncer. El estudio evaluó 31 tipos de cánceres, primarios y secundarios. [59]

Los accidentes de reactores de energía nuclear pueden provocar la liberación de una variedad de radioisótopos al medio ambiente. El impacto en la salud de cada radioisótopo depende de una variedad de factores. El yodo-131 es potencialmente una fuente importante de morbilidad en descargas accidentales debido a su prevalencia y porque se deposita en el suelo. Cuando se libera yodo-131, se puede inhalar o consumir después de que ingresa a la cadena alimentaria, principalmente a través de frutas, verduras, leche y aguas subterráneas contaminadas. El yodo-131 en el cuerpo se acumula rápidamente en la glándula tiroides, convirtiéndose en una fuente de radiación beta . [60]

El desastre nuclear de Fukushima Daiichi de 2011, el accidente nuclear más grave desde 1986, provocó el desplazamiento de 50.000 hogares. [61] Los controles de radiación dieron lugar a la prohibición de algunos envíos de verduras y pescado. [62] Sin embargo, según el informe de la ONU, las fugas de radiación fueron pequeñas y no causaron ningún daño a la salud de los residentes [63] y se criticó la evacuación de los residentes por no estar científicamente justificada. [64]

La producción de energía nuclear se basa en el ciclo del combustible nuclear, que incluye la extracción y molienda de uranio. Los trabajadores del uranio están expuestos habitualmente a niveles bajos de productos de desintegración del radón y radiación gamma . Los riesgos de leucemia por dosis altas y agudas de radiación gamma son bien conocidos, pero existe un debate sobre los riesgos de dosis más bajas. Los riesgos de otros cánceres hematológicos en los trabajadores del uranio se han examinado en muy pocos estudios. [sesenta y cinco]

Comparación con la generación a carbón [ editar ]

En términos de emisiones radiactivas netas, el Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas (NCRP) estimó que la radiactividad media por tonelada corta de carbón es de 17.100 milicurios / 4.000.000 de toneladas. Con 154 plantas de carbón en los Estados Unidos, esto equivale a emisiones de 0,6319 TBq por año para una sola planta.

En términos de dosis para un ser humano que vive cerca, a veces se cita que las plantas de carbón liberan 100 veces la radiactividad de las centrales nucleares. Esto proviene de los Informes NCRP No. 92 y No. 95 que estimaron la dosis a la población de plantas nucleares y de carbón de 1000 MWe en 4.9 Sv-hombre / año y 0.048 Sv-hombre / año respectivamente (una radiografía de tórax típica da una dosis de aproximadamente 0,06 mSv para comparación). [66] La Agencia de Protección Ambiental estima una dosis adicional de 0.3 µSv por año para vivir dentro de 50 millas (80 km) de una planta de carbón y 0.009 mili-rem para una planta nuclear para estimar la dosis de radiación anual. [67] Las centrales nucleares en funcionamiento normal emiten menos radiactividad que las centrales eléctricas de carbón. [66][67]

A diferencia de la generación de carbón o de petróleo, la generación de energía nuclear no produce directamente dióxido de azufre , óxidos de nitrógeno o mercurio (la contaminación por combustibles fósiles es culpa de 24.000 muertes prematuras cada año sólo en Estados Unidos [68] ). Sin embargo, como ocurre con todas las fuentes de energía, existe cierta contaminación asociada con las actividades de apoyo como la minería, la fabricación y el transporte.

Un importante estudio de investigación financiado por la Unión Europea conocido como ExternE, o Externalidades de la energía, realizado durante el período de 1995 a 2005 encontró que los costos ambientales y de salud de la energía nuclear, por unidad de energía entregada, eran de € 0,0019 / kWh. Esto es menor que el de muchas fuentes renovables , incluido el impacto ambiental causado por el uso de biomasa y la fabricación de paneles solares fotovoltaicos , y fue más de treinta veces menor que el impacto del carbón de 0,06 € / kWh, o 6 céntimos / kWh. Sin embargo, se encontró que la fuente de energía con los costos externos más bajos asociados con ella fue la energía eólica a € 0,0009 / kWh, lo que representa un impacto ambiental y para la salud de poco menos de la mitad del precio de la energía nuclear. [69]

Contraste de las emisiones de accidentes radiactivos con las emisiones industriales [ editar ]

Los defensores argumentan que los problemas de los desechos nucleares "no se acercan en absoluto" a abordar los problemas de los desechos de combustibles fósiles. [70] [71] Un artículo de 2004 de la BBC dice: "La Organización Mundial de la Salud (OMS) dice que 3 millones de personas mueren anualmente en todo el mundo por la contaminación del aire exterior de vehículos y emisiones industriales, y 1,6 millones en interiores por el uso de combustible sólido". [72] Solo en los Estados Unidos, los desechos de combustibles fósiles matan a 20.000 personas cada año. [73] Una central eléctrica de carbón libera 100 veces más radiación que una central nuclear de la misma potencia. [74] Se estima que durante 1982, la quema de carbón en los Estados Unidos liberó 155 veces más radiactividad a la atmósfera que laAccidente de Three Mile Island . [75] La Asociación Nuclear Mundial proporciona una comparación de muertes debidas a accidentes entre diferentes formas de producción de energía. En su comparación de ciclo de vida, las muertes por TW-año de electricidad producida entre 1970 y 1992 se cotizan como 885 para la energía hidroeléctrica, 342 para el carbón, 85 para el gas natural y 8 para la nuclear. [76] Las cifras incluyen la extracción de uranio , que puede ser una industria peligrosa, con muchos accidentes y muertes. [77]

Calor residual [ editar ]

Ver también: Emisiones de gases de efecto invernadero durante el ciclo de vida de las fuentes de energía § Calor de las centrales térmicas
La planta de North Anna utiliza enfriamiento de intercambio directo en un lago artificial.

Como ocurre con todas las plantas termoeléctricas, las centrales nucleares necesitan sistemas de refrigeración. Los sistemas más comunes para centrales térmicas, incluida la nuclear, son:

  • Enfriamiento de una sola vez, en el que el agua se extrae de un cuerpo grande, pasa a través del sistema de enfriamiento y luego fluye de regreso al cuerpo de agua.
  • Estanque de enfriamiento, en el cual el agua se extrae de un estanque dedicado al propósito, pasa a través del sistema de enfriamiento y luego regresa al estanque. Los ejemplos incluyen la estación generadora nuclear del sur de Texas . La Estación de Generación Nuclear de North Anna utiliza un estanque de enfriamiento o lago artificial, que en el canal de descarga de la planta es a menudo alrededor de 30 ° F más caliente que en otras partes del lago o en lagos normales (esto es citado como una atracción del área por algunos residentes). [78] Los efectos ambientales en los lagos artificiales a menudo se ponderan en argumentos en contra de la construcción de nuevas plantas, y durante las sequías han llamado la atención de los medios. [79] La estación de generación nuclear de Turkey PointSe le atribuye el mérito de ayudar al estado de conservación del cocodrilo americano , en gran parte un efecto del calor residual producido. [80]
  • Torres de enfriamiento, en las que el agua recircula a través del sistema de enfriamiento hasta que se evapora de la torre. Los ejemplos incluyen la planta de energía nuclear Shearon Harris .

Un estudio de 2011 realizado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable determinó que la planta nuclear mediana con torres de enfriamiento consumía 672 galones de agua por megavatio-hora, menos que el consumo promedio de energía solar de concentración (865 gal / MWh para el tipo de canal y 786 gal / hora). MWhr para el tipo de torre de energía), un poco menos que el carbón (687 gal / MWhr), pero más que el del gas natural (198 gal / MWhr). Los sistemas de enfriamiento de un solo paso usan más agua, pero se pierde menos agua por evaporación. En la planta nuclear mediana de EE. UU. Con enfriamiento de paso único, 44,350 gal / MWhr pasan a través del sistema de enfriamiento, pero solo 269 gal / MWhr (menos del 1 por ciento) se consumen por evaporación. [81]

Las plantas nucleares intercambian entre el 60 y el 70% de su energía térmica mediante un ciclo con una masa de agua o mediante la evaporación del agua a través de una torre de enfriamiento . Esta eficiencia térmica es algo menor que la de las centrales eléctricas de carbón [82], lo que genera más calor residual .

Es posible utilizar el calor residual en aplicaciones de cogeneración como la calefacción urbana . Los principios de la cogeneración y la calefacción urbana con energía nuclear son los mismos que los de cualquier otra forma de producción de energía térmica . Uno de los usos de la generación de calor nuclear fue con la planta de energía nuclear de Ågesta en Suecia. En Suiza, la central nuclear de Beznau proporciona calor a unas 20.000 personas. [83] Sin embargo, la calefacción urbana con centrales nucleares es menos común que con otros modos de generación de calor residual: debido a las regulaciones de ubicación y / o al NIMBYEn efecto, las centrales nucleares generalmente no se construyen en áreas densamente pobladas. El calor residual se usa más comúnmente en aplicaciones industriales. [84]

Durante las olas de calor de 2003 y 2006 en Europa , los servicios públicos franceses, españoles y alemanes tuvieron que obtener exenciones de las regulaciones para descargar agua sobrecalentada al medio ambiente. Algunos reactores nucleares cerraron. [85] [86]

Dado que el cambio climático provoca fenómenos meteorológicos extremos como olas de calor , la reducción de los niveles de precipitación y las sequías pueden tener un impacto significativo en toda la infraestructura de las centrales térmicas , incluidas las grandes centrales eléctricas de biomasa y de fisión por igual, si se enfría en estas centrales eléctricas, es decir, en el El condensador de vapor lo proporcionan determinadas fuentes de agua dulce . [87] Varias estaciones térmicas utilizan torres de enfriamiento indirecto de agua de mar o torres de enfriamiento que, en comparación, usan poca o ninguna agua dulce, mientras que durante las olas de calor, las que fueron diseñadas para intercambiar calor con ríos y lagos, están bajo regulaciones para reducir la producción o cesar operaciones para proteger los niveles de agua y la vida acuática.

Este problema poco frecuente en la actualidad, común entre todas las centrales térmicas, puede volverse cada vez más importante con el tiempo. [87] Si el calentamiento global continúa, la interrupción de la electricidad puede ocurrir si los operadores de la estación no tienen otros medios de enfriamiento, como torres de enfriamiento disponibles, estas en las décadas anteriores a los nuevos diseños mecánicos en cuclillas, con frecuencia eran estructuras grandes y, por lo tanto, a veces impopulares con el público.

Al tomar agua para enfriar, las centrales nucleares, como todas las centrales térmicas, incluidas las centrales de carbón, geotérmicas y de biomasa , utilizan estructuras especiales. El agua a menudo se extrae a través de pantallas para minimizar la entrada de escombros. El problema es que muchos organismos acuáticos quedan atrapados y mueren contra las pantallas, a través de un proceso conocido como choque. Los organismos acuáticos lo suficientemente pequeños como para pasar a través de las pantallas están sujetos a estrés tóxico en un proceso conocido como arrastre. Miles de millones de organismos marinos son absorbidos por los sistemas de enfriamiento y destruidos. [88] [89]

Emisiones de gases de efecto invernadero [ editar ]

Artículo principal: comparaciones de las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida
"Costos internalizados de la energía hidroeléctrica y beneficios externalizados"; Frans H. Koch; Agencia Internacional de Energía (IEA) - Acuerdo de implementación para tecnologías y programas hidroeléctricos; 2000. Representa la intensidad de las emisiones de diversas fuentes de energía a lo largo de su ciclo de vida total . El panel intergubernamental sobre cambio climático (IPCC) evalúa rutinariamente la intensidad de emisión del ciclo de vida de las fuentes de energía más comunes y encontró emisiones similares de la energía eólica a la nuclear en 2014 .

Muchas etapas de la cadena del combustible nuclear (minería, molienda, transporte, fabricación de combustible, enriquecimiento, construcción de reactores, desmantelamiento y gestión de desechos) utilizan combustibles fósiles o implican cambios en el uso de la tierra y, por lo tanto, emiten dióxido de carbono y contaminantes convencionales. [90] [91] [92] La energía nuclear contribuye con una cantidad muy pequeña de emisiones a la atmósfera que pueden causar muchos problemas ambientales como el calentamiento global. El uranio no se quema en una planta de energía nuclear como el carbón, por lo que no genera emisiones. Todos los desechos que provienen de la fisión del uranio permanecen en la planta y, por lo tanto, pueden eliminarse de manera segura, manteniendo el uranio fuera del medio ambiente. [93]“Aproximadamente el 73 por ciento de la electricidad libre de emisiones en los Estados Unidos proviene de plantas nucleares”. La energía nuclear produce mucho menos dióxido de carbono que el carbón, 9 gramos por kilovatio hora en comparación con 790-1017 gramos por kilovatio hora del carbón. Además, la energía nuclear produce la misma cantidad, si no menos, de gases de efecto invernadero que los recursos renovables. Al igual que todas las fuentes de energía, diversos análisis del ciclo de vida de los estudios (ACV) han dado lugar a una serie de estimaciones sobre la mediana de valor para la energía nuclear, la mayoría de las comparaciones de las emisiones de dióxido de carbono muestran la energía nuclear como comparable a la energía renovable fuentes. [94] [95]

Para cuantificar y comparar mejor las emisiones de gases de efecto invernadero informadas por los investigadores utilizando muchos supuestos y técnicas diferentes, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. Patrocina estudios de metanálisis que utilizan la armonización, en los que las emisiones del ciclo de vida informadas se ajustan a supuestos coherentes. Los resultados comúnmente reducen el rango de emisiones de carbono para una fuente de energía determinada. [96] El estudio resultante de 2012 publicado en el Journal of Industrial Ecology que analiza las emisiones de evaluación del ciclo de vida del CO2 de la energía nuclear.determinó que "la literatura colectiva sobre ACV indica que las emisiones de GEI del ciclo de vida de la energía nuclear son solo una fracción de las fuentes fósiles tradicionales y comparables a las tecnologías renovables". [97] También dijo que para la categoría más común de reactores, el reactor de agua ligera (LWR): "La armonización disminuyó la estimación media para todas las categorías de tecnología LWR de modo que las medianas de BWR , PWR y todos los LWR sean similares, en aproximadamente 12 g CO2-eq / kWh ". [98]

Con estos datos en la mano, por lo tanto, históricamente, se estima que la energía nucleoeléctrica, principalmente entre ~ 1970 y 2013, ha evitado la emisión a la atmósfera de 64 gigatoneladas de CO2 equivalente . [99]

Muchos comentaristas han argumentado que una expansión de la energía nuclear ayudaría a combatir el cambio climático . Otros han argumentado que es una forma de reducir las emisiones, pero tiene sus propios problemas, como los riesgos relacionados con accidentes nucleares graves , ataques de guerra a emplazamientos nucleares y terrorismo nuclear. Los defensores también creen que hay mejores formas de abordar el cambio climático que invertir en energía nuclear, incluida la mejora de la eficiencia energética y una mayor dependencia de fuentes de energía descentralizadas y renovables . [100]

También existe cierta incertidumbre en torno a las futuras emisiones de GEI de la energía nucleoeléctrica, que tiene que ver con la posibilidad de una disminución de la ley del mineral de uranio sin un aumento correspondiente en la eficiencia de los métodos de enriquecimiento . En un análisis de escenarios de desarrollo nuclear mundial futuro, ya que podría ser afectado por un mercado global de uranio decreciente de ley de mineral promedio, el análisis determinó que, dependiendo de las condiciones, las emisiones de GEI del ciclo de vida medio de la energía nuclear podrían estar entre 9 y 110 g de CO2- eq / kWh para 2050, y los autores del estudio consideran esta última cifra como un "peor escenario" poco realista. [101]

Aunque este análisis futuro trata de extrapolaciones para la tecnología actual de reactores de Generación II , el mismo documento también resume la literatura sobre "FBRs" / Reactores Fast Breeder , de los cuales dos están en operación a partir de 2014, siendo el más nuevo el BN-800 , para estos reactores, afirma que "las emisiones de GEI del ciclo de vida medio ... [son] similares o inferiores a los LWR [actuales] y pretenden consumir poco o ningún mineral de uranio. [101]

Efectos ambientales de accidentes y ataques [ editar ]

Ver también: Accidentes nucleares y radiológicos y Seguridad nuclear

Los peores accidentes en las centrales nucleares han provocado una grave contaminación ambiental. Sin embargo, aún se está debatiendo la magnitud del daño real. [ cita requerida ]

Desastre de Fukushima [ editar ]

Ver también: Cronología del desastre nuclear de Fukushima Daiichi y Efectos de la radiación del desastre nuclear de Fukushima Daiichi
Tras el desastre nuclear de Fukushima en Japón en 2011 , las autoridades cerraron las 54 plantas de energía nuclear del país. A partir de 2013, el sitio de Fukushima sigue siendo altamente radiactivo , con unos 160.000 evacuados que todavía viven en viviendas temporales, y algunas tierras no serán cultivables durante siglos. El difícil trabajo de limpieza llevará 40 años o más y costará decenas de miles de millones de dólares. [102] [103]
Pueblos, aldeas y ciudades de Japón alrededor de la planta nuclear de Fukushima Daiichi. Las áreas de 20 km y 30 km tenían órdenes de evacuación y refugio, y se destacan los distritos administrativos adicionales que tenían una orden de evacuación.

En marzo de 2011, un terremoto y un tsunami causaron daños que provocaron explosiones y derrumbes parciales en la central nuclear de Fukushima I en Japón.

Los niveles de radiación en la planta de energía de Fukushima I afectados han variado picos hasta 1.000 mSv / h ( milisievert por hora), [104] que es un nivel que puede causar enfermedad por radiación en un momento posterior después de una exposición de una hora. [105] Se produjo una liberación significativa de partículas radiactivas después de explosiones de hidrógeno en tres reactores, cuando los técnicos intentaron bombear agua de mar para mantener frías las barras de combustible de uranio y purgaron gas radiactivo de los reactores para dejar espacio para el agua de mar. [106]

La preocupación por la posibilidad de una liberación de radiactividad a gran escala dio lugar a que se estableciera una zona de exclusión de 20 km alrededor de la central eléctrica ya que se recomendara a las personas dentro de la zona de 20 a 30 km que permanecieran en el interior. Más tarde, el Reino Unido, Francia y algunos otros países les dijeron a sus ciudadanos que consideraran la posibilidad de irse de Tokio, en respuesta a los temores de propagación de la contaminación nuclear. [107] New Scientist ha informado de que las emisiones de yodo radiactivo y cesio de la dañada planta nuclear de Fukushima I se han acercado a los niveles evidentes después del desastre de Chernobyl en 1986. [108]El 24 de marzo de 2011, los funcionarios japoneses anunciaron que "se había detectado yodo-131 radiactivo que excedía los límites de seguridad para bebés en 18 plantas de purificación de agua en Tokio y otras cinco prefecturas". Los funcionarios dijeron también que las consecuencias de la planta de Dai-ichi están "obstaculizando los esfuerzos de búsqueda de las víctimas del terremoto y tsunami del 11 de marzo". [109]

Según la Federación de Empresas de Energía Eléctrica de Japón, "para el 27 de abril, aproximadamente el 55 por ciento del combustible en la unidad del reactor 1 se había derretido, junto con el 35 por ciento del combustible en la unidad 2 y el 30 por ciento del combustible en la unidad 3; y Los combustibles gastados sobrecalentados en las piscinas de almacenamiento de las unidades 3 y 4 probablemente también resultaron dañados ". [110] En abril de 2011, todavía se estaba vertiendo agua en los reactores dañados para enfriar las barras de combustible que se derriten. [111] El accidente ha sobrepasado en gravedad al de Three Mile Island de 1979 y es comparable al desastre de Chernobyl de 1986 . [110] The Economistinforma que el desastre de Fukushima es "un poco como tres Islas Tres Millas seguidas, con daños adicionales en los depósitos de combustible gastado", [112] y que habrá impactos continuos:

Años de limpieza se convertirán en décadas. Una zona de exclusión permanente podría terminar extendiéndose más allá del perímetro de la planta. Los trabajadores gravemente expuestos pueden tener un mayor riesgo de cáncer por el resto de sus vidas ... [112]

John Price, un ex miembro de la Unidad de Política de Seguridad de la Corporación Nuclear Nacional del Reino Unido, ha dicho que "podrían pasar 100 años antes de que las barras de combustible fundidas puedan retirarse de forma segura de la planta nuclear de Fukushima en Japón". [111]

En la segunda quincena de agosto de 2011, los legisladores japoneses anunciaron que el primer ministro Naoto Kan probablemente visitaría la prefectura de Fukushima para anunciar que la gran área contaminada alrededor de los reactores destruidos sería declarada inhabitable, quizás durante décadas. Se descubrió que algunas de las áreas en la zona de evacuación temporal de 12 millas (19 km) de radio alrededor de Fukushima estaban muy contaminadas con radionucleidos, según una nueva encuesta publicada por el Ministerio de Ciencia y Educación de Japón . Se informó que la ciudad de Okuma estaba más de 25 veces por encima del límite de seguridad de 20 milisieverts por año. [113]

En cambio, 5 años después, el gobierno espera levantar gradualmente la designación de algunas "zonas de difícil retorno", un área total de 337 kilómetros cuadrados (130 millas cuadradas), a partir de 2021. La lluvia, el viento y la disipación natural han eliminado contaminantes radiactivos, reduciendo los niveles, como en el distrito central de la ciudad de Okuma, a 9 mSv / año, una quinta parte del nivel de hace cinco años. [114]

Sin embargo, según el informe de la ONU, las fugas de radiación fueron pequeñas y no causaron ningún daño a la salud de los residentes. [63] La evacuación apresurada de los residentes fue criticada por no estar científicamente justificada, impulsada por la radiofobia y causando más daño que el incidente en sí. [64] [115]

Desastre de Chernobyl [ editar ]

Ver también: Efectos del desastre de Chernobyl y Chernobyl en comparación con otras emisiones de radiactividad
Mapa que muestra la contaminación por cesio-137 en el área de Chernobyl en 1996

En 2013, el desastre de Chernobyl de 1986 en Ucrania fue y sigue siendo el peor desastre de una planta de energía nuclear del mundo. Las estimaciones de su número de muertos son controvertidas y oscilan entre 62 y 25.000, y las altas proyecciones incluyen muertes que aún no han ocurrido. Las publicaciones revisadas por pares generalmente han respaldado una cifra total proyectada de unas pocas decenas de miles; por ejemplo, se prevé que se producirán 16.000 muertes por cáncer en exceso debido al accidente de Chernobyl hasta el año 2065, mientras que, en el mismo período, se esperan varios cientos de millones de casos de cáncer por otras causas (de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer publicado en la Revista Internacional de Cáncer en 2006). [116]La IARC también publicó un comunicado de prensa que decía "Para ponerlo en perspectiva, el tabaquismo causará varios miles de veces más cánceres en la misma población", pero también, refiriéndose al número de diferentes tipos de cánceres, "La excepción es el cáncer de tiroides , que, hace más de diez años, ya se mostraba incrementado en las regiones más contaminadas del lugar del accidente ”. [117] La versión completa del informe sobre los efectos en la salud de la Organización Mundial de la Salud adoptado por las Naciones Unidas , también publicado en 2006, incluía la predicción de, en total, no más de 4.000 muertes por cáncer. [118] Un documento que la Unión de científicos interesadosdiscreparon con el informe y, siguiendo el controvertido modelo lineal sin umbral (LNT) de susceptibilidad al cáncer, [119] estimaron en cambio, para la población en general, que el legado de Chernobyl sería un total de 25.000 casos de cáncer en exceso. muertes en todo el mundo. [120] Eso coloca el número total de muertos de Chernobyl por debajo del peor accidente de falla de presa de la historia, el desastre de la presa de Banqiao en 1975 en China.

Grandes cantidades de contaminación radiactiva se extendieron por Europa debido al desastre de Chernobyl, y el cesio y el estroncio contaminaron muchos productos agrícolas, ganado y suelo. El accidente requirió la evacuación de toda la ciudad de Pripyat y de 300.000 personas de Kiev , dejando un área de tierra inutilizable para los humanos por un período indeterminado. [121]

A medida que los materiales radiactivos se desintegran, liberan partículas que pueden dañar el cuerpo y provocar cáncer, en particular cesio-137 y yodo-131 . En el desastre de Chernobyl, emisiones de tierras contaminadas con cesio-137. Algunas comunidades, incluida toda la ciudad de Pripyat, fueron abandonadas de forma permanente. Una fuente de noticias informó que miles de personas que bebieron leche contaminada con yodo radiactivo desarrollaron cáncer de tiroides. [122] La zona de exclusión (aproximadamente 30 km de radio alrededor de Chernobyl) puede tener niveles de radiación significativamente elevados, que ahora se deben principalmente a la desintegración del cesio-137 , durante alrededor de 10 vidas medias de ese isótopo, que es aproximadamente por 300 años. [123]

Debido a la bioacumulación de cesio-137, algunos hongos, así como los animales salvajes que los comen, por ejemplo, los jabalíes cazados en Alemania y los ciervos en Austria, pueden tener niveles que no se consideran seguros para el consumo humano. [124] Las pruebas de radiación obligatorias de las ovejas en partes del Reino Unido que pastan en tierras con turba contaminada se suspendieron en 2012. [125]

En 2007, el gobierno de Ucrania declaró gran parte de la Zona de Exclusión de Chernobyl , casi 490 kilómetros cuadrados (190 millas cuadradas), una reserva de animales zoológicos. [126] Con muchas especies de animales experimentando un aumento de población desde que la influencia humana ha abandonado en gran medida la región, incluido un aumento en el número de alces, bisontes y lobos. [127] Sin embargo, otras especies como las golondrinas comunes y muchos invertebrados , por ejemplo, el número de arañas está por debajo de lo que se sospecha. [128] Con mucha controversia entre los biólogos sobre la cuestión de si, de hecho, Chernobyl es ahora una reserva de vida silvestre. [129]

Colapso de SL-1 [ editar ]

Esta imagen del núcleo SL-1 sirvió como un recordatorio sobrio del daño que puede causar una fusión nuclear .

El SL-1 , o Reactor Estacionario de Baja Potencia Número Uno, era un reactor de energía nuclear experimental del Ejército de los Estados Unidos que sufrió una explosión de vapor y se fundió el 3 de enero de 1961, matando a sus tres operadores; John Byrnes, Richard McKinley y Richard Legg. [130] La causa directa fue la retirada manual incorrecta de la barra de control central , responsable de absorber neutrones en el núcleo del reactor. Esto provocó que la potencia del reactor aumentara a unos 20.000 MW y, a su vez, se produjo una explosión. El evento es el único accidente fatal de un reactor conocido en los Estados Unidos y el primero en ocurrir en el mundo. [131] [130]El accidente liberó alrededor de 80 curies (3,0  TBq ) de yodo-131 , [132] que no se consideró significativo debido a su ubicación en un remoto desierto de Idaho . Aproximadamente 1.100 curies (41 TBq) de productos de fisión se liberaron a la atmósfera. [133]

Los límites de exposición a la radiación antes del accidente eran 100 röntgens para salvar una vida y 25 para salvar propiedades valiosas. Durante la respuesta al accidente, 22 personas recibieron dosis de 3 a 27 exposiciones de cuerpo entero de Röntgens. [134] La eliminación de desechos radiactivos y la eliminación de los tres cuerpos finalmente expuso a 790 personas a niveles dañinos de radiación. [135] Las manos de las víctimas iniciales fueron enterradas por separado de sus cuerpos como medida necesaria en respuesta a sus niveles de radiación. [130]

Ataques y sabotajes [ editar ]

Artículo principal: Vulnerabilidad de las centrales nucleares al ataque.

Las plantas de energía nuclear , las plantas de enriquecimiento de uranio , las plantas de fabricación de combustible e incluso las minas de uranio son vulnerables a ataques que podrían provocar una contaminación radiactiva generalizada . La amenaza de ataque es de varios tipos generales: ataques terrestres similares a comandos contra equipos que, si se desactivan, podrían provocar la fusión del núcleo del reactor o la dispersión generalizada de radiactividad; y ataques externos, como el choque de un avión contra un complejo de reactores, o ataques cibernéticos. [136] Los terroristas podrían atacar las plantas de energía nuclear en un intento de liberar contaminación radiactiva en el medio ambiente y la comunidad.

Los reactores nucleares se convierten en objetivos preferidos durante los conflictos militares y han sido atacados repetidamente por ataques aéreos militares: [137]

  • En septiembre de 1980, Irán bombardeó el complejo reactor incompleto de Osirak en Irak.
  • En junio de 1981, un ataque aéreo israelí destruyó completamente el reactor Osirak de Irak.
  • Entre 1984 y 1987, Irak bombardeó seis veces la incompleta planta nuclear de Bushehr de Irán.
  • En Irak, en 1991, Estados Unidos bombardeó tres reactores nucleares y una instalación piloto de enriquecimiento.

La Comisión del 11 de septiembre de Estados Unidos ha dicho que las plantas de energía nuclear eran objetivos potenciales originalmente considerados para los ataques del 11 de septiembre de 2001 . Si los grupos terroristas pudieran dañar lo suficiente los sistemas de seguridad como para causar una fusión del núcleo en una planta de energía nuclear, y / o dañar suficientemente las piscinas de combustible gastado, tal ataque podría conducir a una contaminación radiactiva generalizada. Según un informe de 2004 de la Oficina de Presupuesto del Congreso de EE. UU. , "Los costos humanos, ambientales y económicos de un ataque exitoso a una planta de energía nuclear que resulte en la liberación de cantidades sustanciales de material radiactivo al medio ambiente podrían ser enormes". [138] Un ataque a la piscina de combustible gastado de un reactor.También podría ser grave, ya que estas piscinas están menos protegidas que el núcleo del reactor. La liberación de radiactividad podría provocar miles de muertes a corto plazo y un mayor número de muertes a largo plazo. [136]

El sabotaje interno ocurre porque los internos pueden observar y sortear las medidas de seguridad. En un estudio de delitos internos, los autores dijeron repetidamente que los delitos internos exitosos dependían de la observación y conocimiento de los perpetradores de las vulnerabilidades de seguridad. Desde que comenzó la era atómica , los laboratorios nucleares del Departamento de Energía de Estados Unidos han sido conocidos por violaciones generalizadas de las reglas de seguridad. Una mejor comprensión de la realidad de la amenaza interna ayudará a superar la complacencia y es fundamental para lograr que los países tomen medidas preventivas más firmes. [139]

Los investigadores han enfatizado la necesidad de hacer que las instalaciones nucleares sean extremadamente seguras contra sabotajes y ataques que podrían liberar cantidades masivas de radiactividad al medio ambiente y la comunidad. Los nuevos diseños de reactores tienen características de seguridad pasiva , como la inundación del núcleo del reactor sin la intervención activa de los operadores del reactor. Pero estas medidas de seguridad generalmente se han desarrollado y estudiado con respecto a los accidentes, no al ataque deliberado al reactor por parte de un grupo terrorista. Sin embargo, la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. Ahora requiere nuevas solicitudes de licencia de reactores para considerar la seguridad durante la etapa de diseño. [136]

Desastres naturales [ editar ]

La ubicación de la planta de energía nuclear de Fessenheim en el valle del Rift del Rin, cerca de la falla que causó el terremoto de Basilea de 1356, es motivo de preocupación.

Después de los accidentes nucleares de Fukushima I de 2011, se ha prestado una mayor atención a los riesgos asociados con la actividad sísmica y el potencial de liberación radiactiva ambiental. Genpatsu-shinsai , que significa desastre de terremoto en una planta de energía nuclear, es un término que fue acuñado por el profesor sismólogo japonés Katsuhiko Ishibashi en 1997. [140] Describe un escenario de efecto dominó en el que un gran terremoto causa un accidente severo en una planta de energía nuclear.cerca de un importante núcleo de población, lo que resulta en una liberación incontrolable de radiación en la que los niveles de radiación hacen imposible el control de daños y el rescate, y los daños del terremoto dificultan severamente la evacuación de la población. Ishibashi prevé que tal evento tendría un impacto global que afectaría seriamente a las generaciones futuras. [140] [141]

La inundación de la planta de energía nuclear de Blayais de 1999 fue una inundación que tuvo lugar en la noche del 27 de diciembre de 1999. Fue causada cuando una combinación de la marea y los fuertes vientos de la tormenta extratropical Martin llevaron a los diques de la planta de energía nuclear de Blayais. en Francia está abrumado. [142] El evento resultó en la pérdida del suministro de energía fuera del sitio de la planta y destruyó varios sistemas relacionados con la seguridad, lo que resultó en un evento de Nivel 2 en la Escala Internacional de Eventos Nucleares . [143]El incidente ilustró la posibilidad de que las inundaciones dañen varios elementos del equipo en toda una planta, con la posibilidad de una liberación radiactiva. [142] [144]

Desmantelamiento [ editar ]

Artículo principal: Desmantelamiento nuclear
Ejemplo de trabajos de desmantelamiento en curso.
La vasija de presión del reactor se transporta fuera del sitio para su entierro. Imágenes cortesía de la NRC.

El desmantelamiento nuclear es el proceso mediante el cual se desmantela el sitio de una planta de energía nuclear para que ya no requiera medidas de protección radiológica. La presencia de material radiactivo requiere procesos que son ocupacionalmente peligrosos y peligrosos para el medio ambiente natural, costosos y que requieren mucho tiempo. [145]

La mayoría de las plantas nucleares que operan actualmente en los EE. UU. Fueron diseñadas originalmente para una vida útil de aproximadamente 30 a 40 años [146] y están autorizadas para operar durante 40 años por la Comisión Reguladora Nuclear de EE . UU . [147] La edad media de estos reactores es de 32 años. [147] Por lo tanto, muchos reactores están llegando al final de su período de licencia. Si sus licencias no se renuevan, las plantas deben pasar por un proceso de descontaminación y desmantelamiento. [146] [148] Muchos expertos e ingenieros han señalado que no hay peligro en estas instalaciones antiguas, y los planes actuales son permitir que los reactores nucleares funcionen durante una vida útil mucho más larga.

El desmantelamiento es un proceso administrativo y técnico. Incluye saneamiento de radiactividad y demolición progresiva de la planta. Una vez que una instalación está completamente fuera de servicio, no debe persistir ningún peligro de naturaleza radiológica. Los costos del desmantelamiento se distribuirán a lo largo de la vida útil de una instalación y se ahorrarán en un fondo de desmantelamiento. Una vez que una instalación ha sido completamente desmantelada, se libera del control reglamentario y el titular de la licencia de la planta ya no será responsable de su seguridad nuclear. Con algunas plantas, la intención es eventualmente volver al estado "greenfield".

Ver también [ editar ]

  • Movimiento antinuclear
  • Derrame de molino de uranio de Church Rock
  • Impugnando el futuro de la energía nuclear
  • Huella ecológica
  • Impacto ambiental de la generación de electricidad
  • Soluciones de efecto invernadero con energía sostenible
  • Escala internacional de eventos nucleares
  • Lista de libros sobre cuestiones nucleares
  • Listas de desastres nucleares e incidentes radiactivos
  • Futuros no nucleares
  • ¿Nuclear o no?
  • Energía nuclear y medio ambiente
  • Plutonio en el medio ambiente
  • Movimiento pro-nuclear
  • Comercialización de energías renovables
  • La revolución de la tecnología limpia
  • Efectos sobre la salud del accidente de Three Mile Island
  • Planta piloto de aislamiento de residuos

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Medios relacionados con el impacto ambiental de la energía nuclear en Wikimedia Commons