El desastre nuclear de Fukushima Daiichi.

El fin del mundo es una idea que nos persigue desde el inicio de los tiempos, un temor tan antiguo como la propia especie humana. Las más remotas civilizaciones han imaginado, de forma similar, una noche en la que la naturaleza y los dioses descargaban su ira para el exterminio global. Y lo escribieron en siniestras profecías, convencidos de que ese momento  iba a llegar tarde o temprano.

Es a partir del siglo XX, en la era de la tecnología y la exploración espacial, cuando el inconsciente colectivo idea un final distinto y aún más aterrador, un cataclismo en el que cualquier atisbo de vida es eliminado y extirpado de raíz, gracias a fuerzas que habitan en los límites de la Física y que no acabamos de comprender, ni dominar.

La sombra amenazante de la guerra nuclear nos hace imaginar ciudades arrasadas donde el latido de nuestra especie desaparece en un abrir y cerrar de ojos. 
La catástrofe nuclear de Chernobil de 1986, se encargó de demostrar  una realidad demasiado terrible para ser revivida. Treinta años después nadie puede vivir allí, solo se escucha el fúnubre sonido del viento, el viento radiactivo que transporta la muerte. Una realidad maldita, suspendida en el aire y en el tiempo, que permanecerá así durante los próximos 24.000 años.

El relato que sigue a continuación no corresponde a la ciencia ficción, atañe a los hechos, acaecidos en 2011 en la central nuclear de Fukushima, que tuvieron en vilo al mundo entero y recrearon de nuevo la imagen del Apocalipsis, la idea del fin del mundo.

Cuesta creer a los que dicen que las centrales nucleares están a salvo. Cuesta creer, a los que aseguran que la energía nuclear de fisión es segura, limpia y económica.

El accidente nuclear ocurrido en la central nuclear Fukushima I-Daiichi el 11 de marzo de 2011, abarcó una serie de incidentes, tales como explosiones en los edificios que albergaban 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 y tsunami de Japón oriental.

El viernes 11 de marzo de 2011, se produjo un terremoto de magnitud 9,0 (escala Richter) en la costa noreste de Japón, epicentro del seísmo. En Tokio se alcanzó un nivel 7,4 de intensidad. Luego llegó el tsunami afectando a 650 Km de la costa, en algunos puntos las olas llegaron a medir más de 30 m y se adentraron hasta 6 o 7 Km en tierra firme. Toda la región quedó rápidamente engullida por el agua.

El accidente nuclear de Fukushima Daiichi, ha supuesto el peor accidente nuclear desde el accidente de Chernóbil (Ucrania) en 1986, y el único que iguala a Chernóbil en la Escala Internacional de Accidentes Nucleares (accidente mayor, nivel 7), constituyendo uno de los mayores desastres medioambientales de la historia reciente.

Situada a 300 Km al nordeste de Tokio, la central nuclear de Fukushima-Daiichi era una de las diecinueve centrales nucleares existentes en Japón. La central pertenecía a la compañía eléctrica Tepco y disponía de 6 reactores nucleares. Era una de las centrales más importantes del mundo y también se la consideraba una de las más seguras pese a tener 40 años de antigüedad (fue construida en 1967, empezando a operar en 1971).

Durante los minutos que duró el terremoto, los reactores que estaban en funcionamiento (todos menos el reactor 4) se apagaron automáticamente y los operadores iniciaron los protocolos de seguridad. Al apagarse los reactores paró la producción de electricidad.

El terremoto golpeó con fuerza la central y los tendidos eléctricos de AT se derrumbaron aislándola de la red eléctrica nacional. En consecuencia, los generadores Diesel de emergencia (grupos electrógenos) se activaron automáticamente para poder continuar suministrando energía a los sistemas de refrigeración de los reactores, cuya tarea es reducir la temperatura de éstos cuando dejan de funcionar.

Apenas una hora después del terremoto, una ola de 14 metros procedente del tsunami rebasa la presa destinada a proteger la central nuclear. Esta presa era un muro de gravedad capaz de detener olas de hasta un máximo de 6 metros de altura. La ausencia de un muro de contención adecuado para los tsunamis de más de 38 metros que han sucedido en la región, permitió que el maremoto (de 15 metros en la central y hasta 40,5 m en otras zonas) penetrase sin oposición alguna annegando todas las instalaciones de la central.

A los pocos minutos, el agua inundando todas las salas de máquinas daña los generadores de emergencia situados en los sótanos, dos trabajadores mueren ahogados. A falta de electricidad todos los monitores dejan de funcionar, nadie sabe qué está ocurriendo dentro de los reactores. Se desconoce la magnitud de la tragedia. Paradójicamente, los directivos de Tepco estaban en el extranjero promocionando la tecnología nuclear japonesa.

Para reactivar la corriente en los paneles de control, el director de la central Masai Yoshida ordena a sus trabajadores que extraigan las baterías de sus coches y envía un equipo a comprar más baterías. Con los baterias ya conectadas se logra reestablecer la corriente en los paneles del centro de control, pero los indicadores de presión interna de los reactores desvelan la extrema gravedad de la situación. Si no se actúa de inmediato podrían estallar tres de los reactores pues la presión continúa subiendo en su interior debido a la imposibilidad de refrigerarlos.

Para disminuir la presión hay que eliminar el gas radiactivo que se ha acumulado dentro de los reactores, pero para ello hay que pedir la autorización del primer ministro, Naoto Kan. Naoto Kan, que también es ingeniero da luz verde, pero los circuitos no dan a basto para abrir las válvulas. La única opción viable es abrirlas manualmente, pero el manual de instrucciones no precisa cómo proceder.

En estos momentos la situación es tan crítica, que las autoridades de Japón aconsejan a los que viven en un radio de 3 Km de la central que se alejen y a los que viven entre 3 y 10 Km que se encierren en sus casas. En Tokio, el terremoto y tsunami no ha producido ni daños significativos ni víctimas mortales. No ha cundido el pánico y la población lleva una vida normal. Así transcurre todo el primer día de la tragedia.

La presencia de numerosos sistemas críticos en áreas inundables de la central, facilitó que al llegar el tsunami, se produjese una cascada de fallos tecnológicos, culminando con la pérdida completa del control sobre la central nuclear y sus reactores.

El tipo de reactor de Fukushima Daiichi, un modelo General Electric de 1978, funciona como una enorme olla a presión, el núcleo contiene unas barras de combustible compuestas de uranio. La fisión de los núcleos de uranio produce átomos radiactivos que continúan generando un calor residual días después de apagarse el reactor.

El calor del núcleo del reactor se genera por fisión nuclear, al hervir el agua produce vapor que se dirige a las turbinas y las acciona para producir electricidad. El vapor condensado regresa luego al reactor. En la imagen sobre estas líneas, se aprecian la vasija del reactor, el núcleo, las barras de combustible y el circuito de agua que recoge el calor de fisión, evaporándose y accionando las turbinas de vapor.

Las barras de combustible están constituidas por pequeñas cápsulas de uranio que se introducen en unas vainas que forman las barras.   

La extracción y sustitución del combustible suele efectuarse con un puente grúa que recorre la distancia entre la piscina del reactor y la piscina adyacente donde se guardan las barras de combustible ya gastadas y se cogen las nuevas que se introducirán en el núcleo, piscina de almacenamiento.

Durante la operación se inundan por completo ambas piscinas. El traslado de las barras de combustible se efectúa bajo el agua, a través de una compuerta común que pone en contacto ambas piscinas y que funciona mediante una válvula de apertura y cierre.

En la imagen, el puente grúa extrayendo una barra de combustible ya gastada del núcleo del reactor y conduciéndola a la piscina de la derecha donde se guardan las barras ya gastadas y se cogen las nuevas.

Imagen de la compuerta que permite el trasiego de barras de combustible y que comunica la piscina de agua situada encima del propio reactor y la piscina de acumulación de barras de combustible.

 
Al día siguiente 12 de marzo, preocupado por el largo silencio de Tepco, Naoto Kan visita la central queriendo comprender in situ la gravedad de la situación. Llega al lugar del desastre nuclear, toma el mando y envía a unos trabajadores para que abran manualmente las válvulas. Tras haberse evacuado a la población en una radio de 3 Km, la solución más aceptable parece ser liberar el vapor radiactivo de manera controlada. La gente empieza a creer que lo peor ya ha pasado.

Fue entonces cuando surgen evidencias de una fusión del núcleo, parcial, en los reactores 1, 2 y 3, acompañadas enseguida de unas explosiones de hidrógeno que destruyen el revestimiento superior de los edificios que albergan los reactores 1,3 y 4 y una explosión que daña el tanque de contención en el interior del reactor 2.

A las 15:46 h de la tarde del día 12 de marzo, se produce la gran explosión que vuela la cúpula del edificio del reactor número 1, quedando heridos de gravedad cuatro trabajadores. 
El pánico se intensifica entre los empleados de la central de Fukushima Daiichi. Por suerte una primera misión de reconocimiento descubre que solo ha estallado la cúpula del edificio, pero no el reactor que parece seguir intacto.

Mantener el combustible aislado del entorno y refrigerado es una cuestión de seguridad importantísima en los reactores nucleares. Como sistema de contención, la primera barrera es la cápsula de acero del núcleo del reactor. En la imagen se puede apreciar el material de acero que conforma la vasija del reactor, su núcleo. 

La segunda barrera es un armazón de hormigón armado. Este escudo de hormigón reviste la vasija del reactor y la estructura toroidal inferior. 

Las gruesas paredes del edificio son la última barrera entre el núcleo del reactor y la atmósfera. Y se dimensionan para hacer frente a terremotos, bombas, ataques aéreos o atentados terroristas.

 
El tercer día del accidente, la presión en los reactores vuelve a aumentar, hay que enfriarlos y estabilizarlos para evitar el peor escenario posible. A falta de agua dulce, el agua de mar parece ser la única solución posible, pero puede dañar irreversiblemente todos los reactores. Masao Yoshida, el director de la central nuclear, es quien toma la difícil decisión contraviniendo las órdenes expresas de la propia compañía Tepco que aboga por preservar los costosos reactores de los efectos corrosivos de la sal.

Podemos hacernos una pregunta al respecto, ¿puede uno fiarse de la industria nuclear?.

En la central descubren entonces que los núcleos de los reactores 1,2 y 3 ya están dañados. En una maniobra desesperada, el gobierno envía un equipo de bomberos especializados para intentar atajar la situación del reactor más grave, el reactor 3. Nada más llegar estos hombres, otra gran explosión destruye la parte superior del edificio 3 afectando también al edificio 4.

A las 15:46 h de la tarde del día 12 de marzo, se produce la gran explosión que vuela la cúpula del edificio del reactor número 1. A esta explosión se sucederían otras dos explosiones en el mismo día, revelando la falta de control de los responsables de la central sobre las instalaciones.

 En el exterior, mientras los americanos minimizaron el accidente los franceses vaticinaron un apocalipsis inevitable. Los reactores empleados en Fukushima y el resto del país son de fabricación estadounidense (idénticos al de Garoña!). Y la intención de la industria norteamericana era seguir haciendo negocios con los japoneses. Por su parte, los franceses vieron una ocasión para dar salida a sus reactores de última generación, que según decían eran seguros.

Posteriormente, se produce otra tercera explosión importante en el edificio del reactor 2, las paredes permanecen intactas pero una parte del reactor ha sufrido daños graves. Tepco pierde toda esperanza de salvar la situación y contempla la posibilidad de evacuar de la central a todos sus empleados. 
Naoto Kan se lo impide y obliga a la compañía a permanecer en su puesto y afrontar la situación. Si se abandonan las instalaciones, se produciría una fusión del núcleo descontrolada en todos los reactores, algo que amenazaría la propia existencia de Japón.

El 16 de marzo a mediodía, el emperador Akiito se dirige a la nación. Es la primera vez que un emperador utiliza la televisión para dirigirse a su pueblo, la última vez lo hizo su padre al final de la Segunda Guerra Mundial. El pueblo japonés, y con ellos el mundo entero, toman consciencia entonces de la enorme gravedad de la situación. Japón lucha por su supervivencia como pueblo y como Estado. Si se produjera una nube radiactiva, la dirección del viento la enviaría hacia Osaka o Tokio, dirección suroeste, pues el norte está protegido por áreas montañosas.

El quinto día, cediendo a las presiones del gobierno, Tepco decide mantener 50 trabajadores para lidiar con la situación. Trabajando en condiciones extremas, contaminándose por la radiación, separados del resto del mundo, lucharán por enfriar los reactores y reestablecer la corriente en los sistemas de seguridad, a menudo por pura suerte. Ese mismo día, durante una maniobra de reconocimiento aéreo, unos drones norteamericanos  descubren que el agua de la piscina del reactor número 4 se está evaporando y que las barras de combustible gastado que acaban de ser extraídas y aún están calientes, pueden quedar expuestas al aire libre.

El día seis, Naoto Kan ordena al ejército que utilice helicópteros para recoger agua directamente del mar y verterla sobre la piscina del reactor número 4. Hay que mantener a toda costa un nivel elevado de agua en las piscinas del reactor. Los helicópteros que sobrevuelan el reactor están expuestos a una dosis excesivas de radiación y además los fuertes vientos no permiten a los pilotos efectuar las maniobras necesarias. La única alternativa es usar cañones de agua a presión apuntándolos directamente a la piscina, una maniobra calificada por muchos de desesperada.

Dada la magnitud que estaban tomando los acontecimientos y ya en «estado de emergencia nuclear», el 19 de marzo, Naoto Kan decide evacuar a todos los habitantes en un radio de 20 Km de la central nuclear de Fukushima Daiichi.

Milagrosamente, al día siguiente, la situación mejora. El nivel de agua de la piscina del reactor número 4 empieza a aumentar y los niveles de radiación comienzan a descender. Los reactores siguen estando inaccesibles, pero los trabajadores pueden regresar a las salas de control sin correr demasiado peligro.

A finales de marzo de 2011, se sustituye el agua de mar por agua destilada. Sin embargo, el circuito de refrigeración ya no es hermético, al usar agua de mar (corrosiva) además de agua dulce han logrado estabilizar los reactores, pero han provocado un vertido de más de 11.000 Tm de agua radiactiva en el océano causando una honda preocupación en la comunidad internacional.

La mancha radiactiva se propagó rápidamente por el Océano Pacífico y las costas orientales de Japón. Nadie sabe cuáles serán los efectos a largo plazo de las consecuencias de la acumulación de las sustancias radiactivas en la cadena trófica, en cuya cúspide se encuentra el ser humano con sus miedos y debates. 

 El accidente de Fukushima Daiichi, alcanzó el nivel más elevado en la escala internacional de accidentes nucleares (mismo nivel que alcanzó el accidente de Chernobyl en 1986). Se acusó al primer ministro Naoto Kan de gestionar la crisis de manera irresponsable. Tepco calificó el accidente de impredecible pues en opinión de la compañía eléctrica nadie podía haber predicho un tsunami con olas de 14 m de altura.

Ante el pánico suscitado por el accidente, el gobierno japonés hizo una declaración abogando por las energías renovables que luego quedaría en nada. Se ordenó apagar los 54 reactores existentes en el país, para efectuar tareas de mantenimiento de emergencia. 
El pueblo japonés, abandonado a su suerte, tuvo que arreglárselas solo. En un país donde los ciudadanos solían dejar sus pertenencias sin vigilar en la calle, la gente perdió definitivamente la confianza, especialmente en las autoridades. Tal vez, éste sea el más grave de los daños colaterales ocultos tras el accidente de Fukushima, la desaparición de la armonía, educación y equilibrio que han caracterizado siempre al pueblo japonés. Por no hablar de las muertes causadas por la tristeza, la  depresión, el estrés y los suicidios motivados por la desesperación; cientos de miles de personas fueron obligadas a evacuar sus hogares, a vivir en zonas alejadas en malas condiciones.

En junio de 2011, se confirmó que los tres reactores activos en el momento de la catástrofe habían sufrido la fusión del núcleo. Durante dos meses se ocultó la triple fusión producida en Fukushima Daiichi. Los expertos lo sabían, Tepco lo sabía, pero hablaron de daño a los reactores. Sin embargo, fue la decisión de Masao Yoshida de inyectar agua de mar desobedeciendo a la industria nuclear, la que salvó a Japón y al mundo.

El edificio del reactor número 2 fue el único que quedó intacto, pero fue el origen de las fugas radiactivas más peligrosas. La explosión que se produjo dentro del edificio dañó la base del reactor, haciendo que se inundaran varias salas y conductos subterráneos. Cada día se vierten cientos de toneladas de agua radiactiva en el océano, siendo éste uno de los mayores problemas de la planta: la enorme acumulación de agua contaminada con elevadas tasas de radionucleidos. Para gestionarla se han construido enormes tanques de almacenamiento.
Queda pendiente, no obstante, la tarea más complicada: la retirada de los núcleos de los reactores dañados, una tarea que jamás el ser humano ha llevado a cabo antes. 

¿Y dónde está el núcleo fundido?. Ahora se sabe a ciencia cierta, que el núcleo perforó la base metálica de la vasija del reactor y quedó al descubierto. A causa de la radiación nadie, ni siquiera los robots, pueden acercarse lo suficiente como para averiguar qué espesor de cemento separa el magma nuclear (el núcleo fundido) de los acuíferos en el subsuelo.

Con el incremento de calor producido en las reacciones de fisión y la imposibilidad de enfriar el reactor por fallo de los sistemas de refrigeración, las barras de combustible empezaron a fundirse (fusión) y el magma radiactivo cayó por gravedad hacia niveles inferiores.   

La fusión del combustible del reactor 4 perforó la vasija de acero del reactor. La explosión que se produjo dañó además el armazón de hormigón que lo recubría. Las numerosas fugas empezaron a filtrarse hacia el subsuelo poniendo en peligro los acuíferos. Y mientras, las cisternas que recogen los cientos de miles de toneladas de líquidos radiactivos empleados para refrigerar los reactores, no dan a basto.  
 

 Lo que ocurrió en Fukushima fue una catástrofe ocasionada por el hombre. Las causas directas del accidente podrían haberse previsto antes del 11 de marzo de 2011. Tepco se apresuró a achacar el accidente nuclear al tsunami y descartar que el terremoto causara ningún daño. La intervención directa del ejecutivo que incluyó la visita del primer ministro Naoto Kan a Fukushima Daiichi, perturbó la cadena de mando provocando sobre el terreno más confusión en una situación que ya de por sí era crítica.

El accidente fue el resultado de la colisión entre el gobierno, los reguladores y Tepco; y la falta de diligencia de dichos agentes. Con su comportamiento, traicionaron el derecho de los japoneses a saberse a salvo del peligro nuclear. Como todo el mundo fue culpable, nadie acabó siéndolo. Y donde no hay culpa, no hay responsabilidad.

Pero, ¿dónde radicó el milagro que impidió que se descontrolaran completamente los acontecimientos llevando al mundo a una hecatombe nuclear?.

La razón por la que al final no se produjo una catástrofe nuclear fue un misterio durante mucho tiempo. Solo se conoció meses después, tras la labor de la comisión de investigación. 

Justo antes del accidente, se estaba llevando a cabo una tarea rutinaria de mantenimiento en el reactor 4, que consistía en reemplazar el combustible gastado. Para llevar a cabo esa tarea, había que inundar la piscina situada encima del reactor para que el nivel de agua fuese el mismo que el de la piscina de almacenamiento con combustible nuevo. Cuando el sistema de refrigeración dejó de funcionar, en la cámara situada encima del reactor 4 sólo había agua, mientras que debajo en la piscina de almacenamiento estaban todas las barras de combustible incandescentes, lo que provocó que se evaporara todo el agua de esta piscina. Si el combustible hubiese quedado al descubierto, se habría producido otra fusión pero esta vez al aire libre. De haber ocurrido algo así, las consecuencias habrían sido devastadoras, la ciudad de Tokio habría quedado completamente destruida.

Debido al aumento de la presión dentro de la piscina del reactor, se rompió la válvula de la compuerta que separaba la piscina del reactor de la piscina de combustible gastado, provocando que el agua se vertiese en la piscina de combustible gastado adyacente. Si no se hubiera roto la compuerta, el agua de la piscina habría seguido evaporándose y no habría tardado en producirse una fusión nuclear. Tokio se salvó por pura causalidad.

Debido a una tarea rutinaria de mantenimiento, se había llenado la piscina encima del reactor (izquierda de la imagen). En la piscina de almacenamiento de combustible gastado (derecha de la imagen) las barras que acababan de ser extraídas del reactor, estaban incandescendentes. Al golpear el tsunami, el sistema de refrigeración se estropeó y el agua de la piscina de almacenaje empezó a evaporarse. 

 Por fortuna, también se estropeó la compuerta que comunica ambas piscinas, lo cual permitió el paso del agua de la piscina del reactor a la piscina de almacenamiento de combustible, evitándose la fusión al aire libre del combustible almacenado. Este hecho fortuito libró al mundo de un cataclismo nuclear. 

 El mito de la energía nuclear limpia, económica y segura quedó por los suelos. Este desastre obligó a Japón a enfrentarse a una cuestión que otros muchos países ya han abordado. 

La creciente demanda global de energía apunta a que la transición hacia las energías renovables sea importante aunque en sí misma es insuficiente. Mientras el sueño de la fusión nuclear, de una energía limpia e infinita para todos, nos sigue esperando al otro lado de la historia, los héroes de Fukushima no bastaron para salvar a Japón del desastre. 
Se evitó un desastre aún mayor gracias a la avería de la válvula de una compuerta. El mundo entero se libró de un cataclismo porque, milagrosamente, hubo algo en el país de la tecnología que no funcionó bien.

DEDICATORIA:
Este archivo del Blog está dedicado a los "Héroes de Fukushima" o "Liquidadores de Fukushima", los trabajadores de la central nuclear (ingenieros, técnicos, operarios...) y el personal de emergencias (bomberos, soldados, etc.), encargados de minimizar los efectos y las graves consecuencias acaecidas tras el accidente nuclear. La mayoría de ellos han fallecido ya víctimas del cáncer. Tuvieron como funciones más importantes: devolver la electricidad a la central, apagar los incendios que se declaraban en la misma, limpiar las zonas de escombros, enfriar las piscinas de los reactores nucleares mediante el bombeo de agua desde tierra con camiones cisterna y por vía aérea desde helicópteros, y sellar las grietas por donde se filtraban las partículas radioactivas al mar y al aire, entre otras muchas.
El 7 de septiembre de 2011, estos hombres fueron galardonados con el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia por su «valeroso y ejemplar comportamiento».