Liceo tecnológico Agua Caliente
Miss Norma Orozco
Química .
“experiencia de la central de energia nuclear de
chernobil en Ucrania Y medidas de seguridad en las plantas
nucleoeléctricas.”
Índice.
1. Experiencia de la central de energía nuclear de
Chernobil en
Ucrania……………………………………1-5
2. Medidas de seguridad en las plantas
nucleoeléctricas………………… 6
El accidente de la central V.I. Lenin
El accidente de Chernobyl tuvo lugar a la 1:23:58 AM (hora local) del 26 de
abril de 1986. El accidente consistió en una serie de explosiones
(primero de vapor y luego de otros productos de combustión nuclear)
seguidas de una fusión del
núcleo del
reactor.
Las causas de este accidente nuclear, el mayor de la historia, se pueden
atribuir a una serie de desobedesimientos de los reglamentos de la planta por
el personal a cargo de la simulación de emergencia.
Nunca ha habido un accidente grave cuando se
cumplían las normas de seguridad.
El equipo que operaba la central se propuso realizar una prueba con la
intención de aumentar la seguridad del reactor.
Intentaban averiguar durante cuanto tiempo
continuaría generando energía eléctrica la turbina de
vapor una vez cortada la afluencia de vapor. Las bombas refrigerantes de
emergencia, en caso de corte de suministro eléctrico, requerían
de un mínimo de potencia para ponerse en marcha, los técnicos de
la plantaquerían comprobar simulando un corte de alimentación
eléctrica si la inercia de la turbina podía mantener las bombas
funcionando hasta que arrancaran los generadores diesel de emergencia.
Ese mismo experimento ya se había hecho en Chernobyl en el reactor 1
poco tiempo atras (aunque con todas las medidas de seguridad
conectadas), siendo el resultado negativo: la turbina, por sí sola, no
consiguió activar los sistemas de seguridad hasta la entrada en
funcionamiento de los motores diesel. Tras una serie de
modificaciones en el reactor, se quería intentar otra vez.
El 25 de abril, a la 01:00 se comenzó a bajar potencia y a las 13:00 hs
el reactor ya estaba funcionando a un 50 % de
potencia, cuando se desconectó una de las dos turbinas. En ese punto, las autoridades del sistema pidieron que se lo mantuviera
por necesidades de la red eléctrica. La central quedó esperando
la autorización para iniciar la experiencia, cosa que ocurrió a
las 23:00.
A las 23:10, antes de empezar el experimento, se redujo la potencia de
funcionamiento del
reactor desde los 3200 MW a 1000 MW, para realizar el experimento en
condiciones menos peligrosas. Sin embargo, debido a un fallo de
coordinación entre operarios, la potencia del reactor siguió
bajando y llegó a estar sólo en 30 MW, con un nivel tan bajo, los
sistemas automaticos detendrían el reactor y por esta
razón los operadores desconectaron el sistema de regulación de la
potencia, el sistema refrigerante de emergencia delnúcleo, todos los
sistemas automaticos de cierre de reacción (SCRAM) y otros
sistemas de protección y sacaron de línea el ordenador de la
central. A tan baja potencia, se produce un exceso de
Xenon-135 (135Xe), un producto de reacción que envenena la
fisión, pues absorbe neutrones. A potencias mayores, el Xenon-135 se
consume en la reacción. La reacción comenzó a detenerse,
pero se decidió no cancelar el experimento. Habría hecho falta un buen rato para incrementar de nuevo la potencia del reactor hasta los
1000 MW originalmente previstos. Pero no se disponía
de tanto tiempo. El experimento ya iba con retraso por la
suspensión solicitada mas temprano, debido a un
pico de demanda de energía eléctrica de Kiev. Los coordinadores del experimento
trabajaban bajo la presión de sus superiores. Lo que se hizo fue subir
la potencia sólo hasta 200 MW. Como a este nivel sigue habiendo
demasiado Xenon-135, se retiraron, mas alla del límite
establecido por el reglamento de seguridad, las barras de grafito (que
también moderan los neutrones), para que la reacción se viese
menos moderada y pudiera seguir el experimento. Dejando dentro del
combustible sólo 8 de las 30 barras mínimas exigidas por el
reglamento. En ese momento, todo el refrigerante
estaba condensado en el núcleo.
Y el experimento comenzó. Y
fracasó. A las 1:23:04 se decidió de
desconectar la turbina de la red, la potencia de las bombas de agua cayó
rapidamente. Al cesar la llegada de agua de refrigeración,comenzó a subir la temperatura del
refrigerante del
reactor, que comenzó a hervir. Y aquí aparece un
nuevo fallo de diseño que los operarios desconocían o, si lo
conocían, no tuvieron en cuenta.
El reactor de Chernobyl, del tipo RBMK (moderado por grafito) estaba supermoderado,
esto quiere decir que la disminución de la cantidad de refrigerante
provoca un aumento de la potencia de la reacción (coeficiente de huecos
positivo). Cuando comenzó a evaporarse el agua del refrigerante
dentro de las tuberías, la reacción comenzó a crecer
descontroladamente. Se llegó a alcanzar un
nivel de potencia de 30 GW, diez veces superior al establecido por las normas
de seguridad.
Entonces, al desconectar la turbina, las bombas comenzaron a alimentarse por la
tensión provista por el generador durante su
frenado inercial. La tensión fue menor y las bombas trabajaron a menor
velocidad. Entonces, se formaron burbujas de vapor en el núcleo,
insertando una altísima reactividad y, por lo tanto, un
brusco incremento de potencia.
A la 1:23:40 se pulsó el botón de parada total del reactor
(SCRAM). Pero ya era demasiado tarde. EL SCRAM activa la entrada de todas las barras de grafito en el
combustible, para detener la reacción. Pero como habían sido retiradas mas
alla del
límite de seguridad, tardaron mas de 18 segundos en entrar. La
temperatura del
reactor había subido demasiado, y las barras de grafito que
debían introducirse en el combustible nuclear se deformaron por
latemperatura, pudendo introducirse sólo hasta un tercio de su longitud.
Ademas, estas barras tenían una característica, de nuevo
obviada por los operadores: al entrar en el combustible, provocan un aumento transitorio de la potencia, seguido por la
disminución de la misma. Ese primer pico (de
100 veces la potencia nominal del
reactor) ayudó a que todo ocurriera aún mas rapido.
El agua evaporada reventó todas las tuberías,
provocando una inmensa explosión. La explosión libera toda
el agua refrigerante, provocando un incremento
aún mayor de la potencia, que alcanzó 480 veces el valor nominal del reactor.
Ademas, reventó el techo del reactor, provocando la entrada
masiva de aire, y con él oxígeno, que hizo arder todas las barras
de grafito introducidas en el combustible. En ese momento, una segunda
explosión revienta el resto del reactor, lanzando a la atmósfera
mas de 8 toneladas de material radiactivo (entre 200 y 500 veces mayor
radiactividad que las bombas de Hiroshima y Nagasaki), con una potencia de un
billón de julios. Se ha dicho en casi todos los medios
informativos que la potencia de la explosión fue 200 veces mayor que la
de Hiroshima.
Nada mas falso. Si hubiera
sido así, no habría quedado nada de la central. Lo que fue
200 veces mas alto, fue la radiactividad.
El núcleo del
reactor se funde: se convierte en una masa radiactiva que sigue soltando
cantidades inmensas de radiación y calor. La explosión provoca
mas de 30 incendios, que los bomberosconsiguen apagar a las 9 de la
mañana, con un alto precio en vidas humanas.
Mas de 30 bomberos murieron ese mismo
día por culpa de la radiación. Para evitar que la reacción
nuclear siguiera funcionando, se emplearon helicópteros, que desde el
día siguiente a la explosión, lanzaron sobre el núcleo del
reactor mas de 5.000 toneladas de distintos tipos de materiales.
Comenzaron vertiendo 40 toneladas de carburo de boro (otro
moderador), para garantizar que no se reanudara la reacción de
fisión. Continuaron con 800 toneladas de
dolomita a fin de extinguir el fuego y refrigerar el núcleo, y con el
mismo fin añadieron 2400 toneladas de granalla de plomo. Finalmente, añadieron 1800 toneladas de arena y arcilla con
el objetivo de retener los productos de fisión. Esto
último falló: todavía había demasiada
radiación y la arena acabó fundiéndose y cristalizando.
Posteriormente se construyó un gigantesco sarcófago, hecho con
410.000 metros cúbicos de hormigón y 7.000 toneladas de acero; el
sarcófago fue terminado en noviembre de 1986. Con el paso del
tiempo, este se fue corroyendo y se ha planeado la construcción de un
nuevo sarcófago.
El reactor dañado permanecera radiactivo como mínimo
los próximos 100.000 años. El accidente fue detectado el lunes 28
de abril de 1986, a las 9 de la mañana, en la central nuclear sueca de
Forsmark, unos 100 kilómetros al norte de Estocolmo, donde los
contadores Geiger registraban niveles de radiactividad 14 veces superiores a lo
normal.Primero se pensó en un escape en la propia central (las primeras
noticias de las agencias de prensa hablaban de un accidente en una central
sueca), pero un exhaustivo control mostró que la central funcionaba
perfectamente y que la radiactividad venía del exterior de la central.
En síntesis las violaciones de seguridad por parte de los operarios y la
falta de seguridad que provocaron accidente nuclear, son los siguientes:
1. Error de operación, la potencia se bajó a un
1 %
2. Desconexión del sistema de regulación de la potencia, el
sistema refrigerante de emergencia del núcleo y otros sistemas
de protección
3. Desconexión de línea del ordenador de la central que
impedía las operaciones prohibidas
4. Extracción manual de barras de control
5. Desconexión del sistema de parada por caudal
6. Inexistencia de sistemas de enclavamiento.
Medidas de seguridad que hoy se toman en cuenta para el
trabajo seguro y eficiente de las plantas nucleoeléctricas.
Como cualquier actividad humana, una central nuclear de fisión
conlleva riesgos y beneficios. Los riesgos deben preverse y analizarse
para poder ser mitigados. A todos aquellos sistemas
diseñados para eliminar o al menos minimizar esos riesgos se les llama
sistemas de protección y control. En una central nuclear de uso civil se utiliza una aproximación llamada defensa
en profundidad. Esta aproximación sigue un
diseño de múltiples barreras para alcanzar ese propósito.
Una primera aproximación alas distintas barreras utilizadas (cada una de
ellas múltiple), de fuera adentro podría ser
1. Autoridad reguladora: es el organismo encargado de velar que el resto de
barreras se encuentren en perfecto funcionamiento. No debe estar vinculado a
intereses políticos ni empresariales, siendo
sus decisiones vinculantes.
2. Normas y procedimientos: todas las actuaciones deben regirse por
procedimientos y normas escritas. Ademas se
debe llevar a cabo un control de calidad y deben estar
supervisadas por la autoridad reguladora.
3. Primera barrera física (sistemas pasivos): sistemas de
protección intrínsecos basados en las leyes de la física
que dificultan la aparición de fallos en el sistema del reactor. Por
ejemplo el uso de sistemas diseñados con
reactividad negativa o el uso de edificios de contención.
4. Segunda barrera física (sistemas activos): Reducción de la
frecuencia con la que pueden suceder los fallos. Se basa en la redundancia,
separación o diversidad de sistemas de seguridad destinados a un mismo fin. Por ejemplo las
valvulas de control que sellan los circuitos.
5. Tercera barrera física: sistemas que minimizan los efectos debidos a
sucesos externos a la propia central. Como los
amortiguadores que impiden una ruptura en caso de sismo.
6. Barrera técnica: todas las instalaciones se instalan en ubicaciones
consideradas muy seguras (baja probabilidad de sismo o vulcanismo) y altamente
despobladas.
7. Salvaguardas técnicas.
