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Fukushima, diez años después
La madrugada del 11 de marzo de 2011, Japón fue azotado por uno de los mayores seísmos registrados de la historia, que provocó un tsunami que inundó una gran parte de la costa este de Japón, causando una gran devastación, la pérdida de vidas humanas y un grave accidente en la central nuclear Fukushima Daiichi, de la Compañía de Energía Eléctrica de Tokio (TEPCO).
Los estudios científicos posteriores al accidente han verificado que la radiactividad emitida por el accidente no ha tenido ningún impacto directo en la salud humana. Sin embargo, la salud y el bienestar de más de 150.000 personas que vivían en el entorno se vieron afectados en diferentes grados, incluidas algunas muertes prematuras como resultado de las evacuaciones de la zona debido tanto al tsunami como al accidente nuclear, la falta de acceso a la atención médica o medicamentos, problemas relacionados con el estrés y otras causas. El accidente también provocó alteraciones en la vida diaria de muchas personas, empresas y otras actividades. Basándonos en el reciente informe de la Agencia para la Energía Nuclear (NEA) de la OCDE, un documento con una completa bibliografía, repasaremos la secuencia de eventos, el estado del desmantelamiento y restauración del lugar, así como las lecciones aprendidas por los organismos nucleares y la industria nuclear mundial.
Sinopsis del accidente
La Agencia Meteorológica de Japón informó que el 11 de marzo de 2011 a las 14:46 (hora de Japón), el Gran Terremoto del Este de Japón (a menudo denominado «Terremoto de Tohoku»), de magnitud 9, sacudió la parte oriental de Japón. El desplazamiento en el fondo marino causado por el evento sísmico generó una cadena de tsunamis que inundó cientos de kilómetros cuadrados de la costa japonesa y destruyó o dañó más de un millón de edificios en localidades costeras, causando la muerte de aproximadamente 19.729 personas, otras 2.559 desaparecidas y 6.233 heridas.
La central nuclear de Fukushima Daiichi, con seis reactores de agua en ebullición (BWR) de General Electric, está ubicada justo en la frontera de las ciudades de Okuma y Futaba, en la prefectura de Fukushima, en el noreste de Japón. El enorme seísmo no causó daños a los sistemas de seguridad de los reactores, y las tres unidades que estaban operativas (1, 2 y 3) respondieron según lo diseñado y pararon automáticamente. La unidad 4 estaba en parada de recarga y mantenimiento y todos los elementos combustibles estaban en la piscina de almacenamiento. Las unidades 5 y 6 estaban en preparación para reiniciarse después de su recarga de combustible. Los daños causados por el terremoto provocaron la pérdida de todas las fuentes de suministro de energía exterior. Conforme al diseño de las centrales, los generadores diésel de emergencia comenzaron a proporcionar energía eléctrica a los sistemas de emergencia de forma automática. En este punto, los reactores estaban en condición segura y los núcleos se estaban refrigerando según lo previsto.
Aproximadamente 50 minutos después del seísmo, el tsunami que azotó una gran parte del noreste de Japón inundó también Fukushima Daiichi, provocando una enorme ola de agua y escombros que se estrellaron contra la instalación, en particular sobre las unidades 1, 2, 3 y 4 y sus sistemas de soporte. Se inundaron los generadores diésel de emergencia, la aparamenta eléctrica y las baterías, casi todas ubicadas en los sótanos de los edificios de turbinas. Dos generadores diésel para las unidades 2 y 4 y las baterías de la unidad 3 sobrevivieron al tsunami, antes de que los generadores diésel dejaran de funcionar debido a fallos en los interruptores y al agotamiento de las baterías. Los generadores diésel de las unidades 5 y 6 no se vieron afectados por estar a mayor altura.
Estos eventos llevaron a una pérdida total de energía eléctrica, un escenario conocido en el sector nuclear como station blackout (SBO) en las unidades 1, 2 y 3 que habían estado en pleno funcionamiento antes del terremoto. Si bien la unidad 4 no estaba en funcionamiento y no había combustible en el reactor, la pérdida de energía eléctrica dejó a los operadores sin instrumentación, controles e iluminación y sin poder supervisar el estado del combustible usado en la piscina, ni garantizar su refrigeración.
Las condiciones en la instalación eran muy difíciles. La pérdida de energía eléctrica y la pérdida de energía de múltiples sistemas impidieron que los operadores enfriaran los reactores y las piscinas de combustible usado. Además, el terremoto y el tsunami dañaron y obstruyeron las carreteras, lo que dificultó el acceso de los servicios de emergencia externos a la central. Sin agua de refrigeración, los núcleos de las unidades 1, 2 y 3 se sobrecalentaron y gran parte del combustible se fundió (se derritió) durante los primeros tres días. Muchos informes oficiales documentan y catalogan el daño del núcleo, formado por elementos combustibles con estructuras de circonio que reaccionaron químicamente con el agua y el vapor a alta temperatura liberando hidrógeno. Este gas, altamente inflamable, provocó explosiones el 12 de marzo en la unidad 1, el 14 de marzo en la unidad 3 y el 15 de marzo en la unidad 4 (no debido al hidrógeno generado en su piscina, sino por el proveniente de la unidad 3 por una línea que conectaba sistemas de ambos reactores). En las unidades 1 y 3, estas explosiones dañaron significativamente los edificios del reactor, destruyendo sus estructuras superiores.
La pérdida total de energía eléctrica de las unidades dañadas dejó sin iluminación e instrumentación la sala de control y limitó gravemente la capacidad de los operadores para comunicarse el resto del personal que estaba fuera de ella. Las unidades 1, 2, 3 y 4 permanecieron sin corriente alterna entre nueve y catorce días, respectivamente, después del apagón. La parada en frío (situación estable y segura) de todos los reactores y de las piscinas no se confirmó completamente hasta diciembre de 2011. Este retraso en el restablecimiento de las funciones de seguridad requirió que los operadores llevaran a cabo acciones de mitigación en la central en medio de condiciones muy dificultosas, incluidos los escombros del tsunami, la oscuridad, las altas temperaturas, la alta radiación y las repetidas réplicas y advertencias de tsunami. Los operadores trabajaron heroicamente durante muchos días bajo gran estrés y fatiga para restaurar las funciones de seguridad e intentar mitigar el daño a la planta. Su formación y profesionalidad, junto con las medidas de protección radiológica, evitaron que se produjeran dosis radiactivas que pusieran en riesgo su salud. Análisis posteriores indican que ningún trabajador ha sufrido daños por la dosis radiactiva recibida a consecuencia del accidente, ni se espera un aumento de la incidencia del cáncer, que no se ha producido en estos diez años.
La Agencia de Seguridad Industrial y Nuclear del Ministerio de Economía, Comercio e Industria (METI) clasificó el accidente de Fukushima Daiichi como un evento de nivel 7 en la Escala de Eventos Nucleares Internacionales (INES) del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Este punto más alto en la escala del OIEA se asignó debido a las altas emisiones de radiactividad emitidas, el 80% de las cuales se depositó en el océano Pacífico. No obstante, los niveles de radiactividad naturales del océano, debidos esencialmente al uranio-238 y al potasio-40, son considerablemente mayores que los emitidos por el accidente e inferiores a los emitidos por Chernobyl y las pruebas de armas nucleares de mediados del siglo XX.
Fuentes humanas y naturales de isótopos radiactivos en el océano. Créditos: Jack Cook (Coastal Ocean Institute, Woods Hole Oceanographic Institution)
Respuesta inicial a la emergencia
Aproximadamente 15 minutos después del seísmo se activó el Centro de Respuesta a Emergencias (ERC), ubicado en un edificio sísmicamente aislado, equipado con un suministro eléctrico autónomo y sistemas de ventilación con dispositivos de filtración, zonas para descanso, vestuario, higiene y comedores. El uso de esta infraestructura permitió continuar con las acciones mitigadoras en el emplazamiento durante la respuesta al accidente. Es una instalación que se comprobó de gran utilidad y que han incorporado las centrales nucleares españolas tras Fukushima, duplicando o reforzando otras instalaciones ya existentes.
En respuesta a la emergencia, se envió personal de TEPCO, contratistas y personal de otras centrales nucleares japonesas para ayudar con diversas tareas, incluida la restauración del suministro eléctrico y la instrumentación, la inyección de agua para enfriar los reactores, retirando escombros y monitorizando los niveles de radiación. También se envió al sitio personal de agencias y organizaciones gubernamentales nacionales, como la Fuerza de Autodefensa de Japón, la policía y los bomberos, para ayudar en las actividades de mitigación y recuperación, incluida la operación de los grandes equipos necesarios para rociar agua sobre el combustible usado y mover los escombros.
Entre las muchas acciones para proteger al público que vivía cerca de Fukushima Daiichi, el gobierno nacional declaró una emergencia nuclear y el mismo 11 de marzo se emitió una orden de evacuación para las personas en un radio de 3 km de la central. A medida que empeoraba la situación, el 12 de marzo se tomó la decisión de ampliar la zona de evacuación a 20 km. Desde el principio, Japón trabajó en estrecha colaboración con otros países y organizaciones internacionales, compartiendo datos e informes. Muchos países ofrecieron asistencia, incluido Estados Unidos, cuyas Fuerzas Armadas estacionadas en Japón y sus alrededores proporcionaron asistencia humanitaria.
Desmantelamiento del combustible
En cooperación con TEPCO, el METI actualiza la información mensualmente sobre el progreso del desmantelamiento, incluida la situación de la extracción de combustible de las cuatro unidades accidentadas, el almacenamiento en el emplazamiento y la recuperación de los restos del combustible. Los objetivos son mantener la seguridad de los reactores, reducir la dosis radiactiva en el lugar, optimizar la protección de los trabajadores ante los riesgos laborales y proporcionarles instalaciones como comedores y centros de descanso. También se crearon estructuras empresariales como la descontaminación Fukushima Daiichi de TEPCO y la Compañía de Ingeniería de Desmantelamiento (FDEC).
Progreso en el desmantelamiento de las unidades 1, 2, 3 y 4 de Fukushima Daiichi. Créditos: TEPCO.
La extracción de combustible es un proceso para transferir elementos combustibles de las piscinas situadas en los edificios de los reactores de las unidades 1 a 4 a una piscina común, más estable y con más medios de supervisión. Antes de iniciar la transferencia, las unidades necesitan trabajos preparatorios, como la retirada de escombros, especialmente en las unidades 1 y 3, reducción de los niveles de dosis en las plantas de operación, instalación de protección contra la intemperie e instalación de las máquinas de manejo de combustible y grúas que deben manipular los contenedores del combustible que, una vez cargados, pesan entre 50 y 100 toneladas. Inicialmente, la piscina común tuvo que ser restaurada para que pudiera albergar combustible en noviembre de 2012. La operación del área de almacenamiento provisional de contenedores en seco comenzó en abril de 2013 con la recepción de los nueve contenedores en seco existentes. A mediados de 2013, el combustible usado comenzó a retirarse de la piscina común para su almacenamiento en contenedores en seco. Más tarde ese año, el área provisional comenzó a almacenar combustible usado de la unidad 4, finalizando el traslado en diciembre de 2014.
La unidad 2 ha sido seleccionada como la primera unidad para iniciar la recuperación de los restos del combustible. Se planeó el proceso comenzara en 2021, sin embargo, en diciembre de 2020, TEPCO y el Instituto Internacional de Investigación para el Desmantelamiento Nuclear (IRID) anunciaron que el inicio se pospondría debido al retraso en el desarrollo de equipos, debido principalmente al impacto de la esa época en el 2020 de la que yo le hablo de el bichito-19.
La madrugada del 11 de marzo de 2011, Japón fue azotado por uno de los mayores seísmos registrados de la historia, que provocó un tsunami que inundó una gran parte de la costa este de Japón, causando una gran devastación, la pérdida de vidas humanas y un grave accidente en la central nuclear Fukushima Daiichi, de la Compañía de Energía Eléctrica de Tokio (TEPCO).
Los estudios científicos posteriores al accidente han verificado que la radiactividad emitida por el accidente no ha tenido ningún impacto directo en la salud humana. Sin embargo, la salud y el bienestar de más de 150.000 personas que vivían en el entorno se vieron afectados en diferentes grados, incluidas algunas muertes prematuras como resultado de las evacuaciones de la zona debido tanto al tsunami como al accidente nuclear, la falta de acceso a la atención médica o medicamentos, problemas relacionados con el estrés y otras causas. El accidente también provocó alteraciones en la vida diaria de muchas personas, empresas y otras actividades. Basándonos en el reciente informe de la Agencia para la Energía Nuclear (NEA) de la OCDE, un documento con una completa bibliografía, repasaremos la secuencia de eventos, el estado del desmantelamiento y restauración del lugar, así como las lecciones aprendidas por los organismos nucleares y la industria nuclear mundial.
Sinopsis del accidente
La Agencia Meteorológica de Japón informó que el 11 de marzo de 2011 a las 14:46 (hora de Japón), el Gran Terremoto del Este de Japón (a menudo denominado «Terremoto de Tohoku»), de magnitud 9, sacudió la parte oriental de Japón. El desplazamiento en el fondo marino causado por el evento sísmico generó una cadena de tsunamis que inundó cientos de kilómetros cuadrados de la costa japonesa y destruyó o dañó más de un millón de edificios en localidades costeras, causando la muerte de aproximadamente 19.729 personas, otras 2.559 desaparecidas y 6.233 heridas.
La central nuclear de Fukushima Daiichi, con seis reactores de agua en ebullición (BWR) de General Electric, está ubicada justo en la frontera de las ciudades de Okuma y Futaba, en la prefectura de Fukushima, en el noreste de Japón. El enorme seísmo no causó daños a los sistemas de seguridad de los reactores, y las tres unidades que estaban operativas (1, 2 y 3) respondieron según lo diseñado y pararon automáticamente. La unidad 4 estaba en parada de recarga y mantenimiento y todos los elementos combustibles estaban en la piscina de almacenamiento. Las unidades 5 y 6 estaban en preparación para reiniciarse después de su recarga de combustible. Los daños causados por el terremoto provocaron la pérdida de todas las fuentes de suministro de energía exterior. Conforme al diseño de las centrales, los generadores diésel de emergencia comenzaron a proporcionar energía eléctrica a los sistemas de emergencia de forma automática. En este punto, los reactores estaban en condición segura y los núcleos se estaban refrigerando según lo previsto.
Aproximadamente 50 minutos después del seísmo, el tsunami que azotó una gran parte del noreste de Japón inundó también Fukushima Daiichi, provocando una enorme ola de agua y escombros que se estrellaron contra la instalación, en particular sobre las unidades 1, 2, 3 y 4 y sus sistemas de soporte. Se inundaron los generadores diésel de emergencia, la aparamenta eléctrica y las baterías, casi todas ubicadas en los sótanos de los edificios de turbinas. Dos generadores diésel para las unidades 2 y 4 y las baterías de la unidad 3 sobrevivieron al tsunami, antes de que los generadores diésel dejaran de funcionar debido a fallos en los interruptores y al agotamiento de las baterías. Los generadores diésel de las unidades 5 y 6 no se vieron afectados por estar a mayor altura.
Estos eventos llevaron a una pérdida total de energía eléctrica, un escenario conocido en el sector nuclear como station blackout (SBO) en las unidades 1, 2 y 3 que habían estado en pleno funcionamiento antes del terremoto. Si bien la unidad 4 no estaba en funcionamiento y no había combustible en el reactor, la pérdida de energía eléctrica dejó a los operadores sin instrumentación, controles e iluminación y sin poder supervisar el estado del combustible usado en la piscina, ni garantizar su refrigeración.
Las condiciones en la instalación eran muy difíciles. La pérdida de energía eléctrica y la pérdida de energía de múltiples sistemas impidieron que los operadores enfriaran los reactores y las piscinas de combustible usado. Además, el terremoto y el tsunami dañaron y obstruyeron las carreteras, lo que dificultó el acceso de los servicios de emergencia externos a la central. Sin agua de refrigeración, los núcleos de las unidades 1, 2 y 3 se sobrecalentaron y gran parte del combustible se fundió (se derritió) durante los primeros tres días. Muchos informes oficiales documentan y catalogan el daño del núcleo, formado por elementos combustibles con estructuras de circonio que reaccionaron químicamente con el agua y el vapor a alta temperatura liberando hidrógeno. Este gas, altamente inflamable, provocó explosiones el 12 de marzo en la unidad 1, el 14 de marzo en la unidad 3 y el 15 de marzo en la unidad 4 (no debido al hidrógeno generado en su piscina, sino por el proveniente de la unidad 3 por una línea que conectaba sistemas de ambos reactores). En las unidades 1 y 3, estas explosiones dañaron significativamente los edificios del reactor, destruyendo sus estructuras superiores.
La pérdida total de energía eléctrica de las unidades dañadas dejó sin iluminación e instrumentación la sala de control y limitó gravemente la capacidad de los operadores para comunicarse el resto del personal que estaba fuera de ella. Las unidades 1, 2, 3 y 4 permanecieron sin corriente alterna entre nueve y catorce días, respectivamente, después del apagón. La parada en frío (situación estable y segura) de todos los reactores y de las piscinas no se confirmó completamente hasta diciembre de 2011. Este retraso en el restablecimiento de las funciones de seguridad requirió que los operadores llevaran a cabo acciones de mitigación en la central en medio de condiciones muy dificultosas, incluidos los escombros del tsunami, la oscuridad, las altas temperaturas, la alta radiación y las repetidas réplicas y advertencias de tsunami. Los operadores trabajaron heroicamente durante muchos días bajo gran estrés y fatiga para restaurar las funciones de seguridad e intentar mitigar el daño a la planta. Su formación y profesionalidad, junto con las medidas de protección radiológica, evitaron que se produjeran dosis radiactivas que pusieran en riesgo su salud. Análisis posteriores indican que ningún trabajador ha sufrido daños por la dosis radiactiva recibida a consecuencia del accidente, ni se espera un aumento de la incidencia del cáncer, que no se ha producido en estos diez años.
La Agencia de Seguridad Industrial y Nuclear del Ministerio de Economía, Comercio e Industria (METI) clasificó el accidente de Fukushima Daiichi como un evento de nivel 7 en la Escala de Eventos Nucleares Internacionales (INES) del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Este punto más alto en la escala del OIEA se asignó debido a las altas emisiones de radiactividad emitidas, el 80% de las cuales se depositó en el océano Pacífico. No obstante, los niveles de radiactividad naturales del océano, debidos esencialmente al uranio-238 y al potasio-40, son considerablemente mayores que los emitidos por el accidente e inferiores a los emitidos por Chernobyl y las pruebas de armas nucleares de mediados del siglo XX.
Fuentes humanas y naturales de isótopos radiactivos en el océano. Créditos: Jack Cook (Coastal Ocean Institute, Woods Hole Oceanographic Institution)
Respuesta inicial a la emergencia
Aproximadamente 15 minutos después del seísmo se activó el Centro de Respuesta a Emergencias (ERC), ubicado en un edificio sísmicamente aislado, equipado con un suministro eléctrico autónomo y sistemas de ventilación con dispositivos de filtración, zonas para descanso, vestuario, higiene y comedores. El uso de esta infraestructura permitió continuar con las acciones mitigadoras en el emplazamiento durante la respuesta al accidente. Es una instalación que se comprobó de gran utilidad y que han incorporado las centrales nucleares españolas tras Fukushima, duplicando o reforzando otras instalaciones ya existentes.
En respuesta a la emergencia, se envió personal de TEPCO, contratistas y personal de otras centrales nucleares japonesas para ayudar con diversas tareas, incluida la restauración del suministro eléctrico y la instrumentación, la inyección de agua para enfriar los reactores, retirando escombros y monitorizando los niveles de radiación. También se envió al sitio personal de agencias y organizaciones gubernamentales nacionales, como la Fuerza de Autodefensa de Japón, la policía y los bomberos, para ayudar en las actividades de mitigación y recuperación, incluida la operación de los grandes equipos necesarios para rociar agua sobre el combustible usado y mover los escombros.
Entre las muchas acciones para proteger al público que vivía cerca de Fukushima Daiichi, el gobierno nacional declaró una emergencia nuclear y el mismo 11 de marzo se emitió una orden de evacuación para las personas en un radio de 3 km de la central. A medida que empeoraba la situación, el 12 de marzo se tomó la decisión de ampliar la zona de evacuación a 20 km. Desde el principio, Japón trabajó en estrecha colaboración con otros países y organizaciones internacionales, compartiendo datos e informes. Muchos países ofrecieron asistencia, incluido Estados Unidos, cuyas Fuerzas Armadas estacionadas en Japón y sus alrededores proporcionaron asistencia humanitaria.
Desmantelamiento del combustible
En cooperación con TEPCO, el METI actualiza la información mensualmente sobre el progreso del desmantelamiento, incluida la situación de la extracción de combustible de las cuatro unidades accidentadas, el almacenamiento en el emplazamiento y la recuperación de los restos del combustible. Los objetivos son mantener la seguridad de los reactores, reducir la dosis radiactiva en el lugar, optimizar la protección de los trabajadores ante los riesgos laborales y proporcionarles instalaciones como comedores y centros de descanso. También se crearon estructuras empresariales como la descontaminación Fukushima Daiichi de TEPCO y la Compañía de Ingeniería de Desmantelamiento (FDEC).
Progreso en el desmantelamiento de las unidades 1, 2, 3 y 4 de Fukushima Daiichi. Créditos: TEPCO.
La extracción de combustible es un proceso para transferir elementos combustibles de las piscinas situadas en los edificios de los reactores de las unidades 1 a 4 a una piscina común, más estable y con más medios de supervisión. Antes de iniciar la transferencia, las unidades necesitan trabajos preparatorios, como la retirada de escombros, especialmente en las unidades 1 y 3, reducción de los niveles de dosis en las plantas de operación, instalación de protección contra la intemperie e instalación de las máquinas de manejo de combustible y grúas que deben manipular los contenedores del combustible que, una vez cargados, pesan entre 50 y 100 toneladas. Inicialmente, la piscina común tuvo que ser restaurada para que pudiera albergar combustible en noviembre de 2012. La operación del área de almacenamiento provisional de contenedores en seco comenzó en abril de 2013 con la recepción de los nueve contenedores en seco existentes. A mediados de 2013, el combustible usado comenzó a retirarse de la piscina común para su almacenamiento en contenedores en seco. Más tarde ese año, el área provisional comenzó a almacenar combustible usado de la unidad 4, finalizando el traslado en diciembre de 2014.
La unidad 2 ha sido seleccionada como la primera unidad para iniciar la recuperación de los restos del combustible. Se planeó el proceso comenzara en 2021, sin embargo, en diciembre de 2020, TEPCO y el Instituto Internacional de Investigación para el Desmantelamiento Nuclear (IRID) anunciaron que el inicio se pospondría debido al retraso en el desarrollo de equipos, debido principalmente al impacto de la esa época en el 2020 de la que yo le hablo de el bichito-19.
