Cómo Funciona La Limpieza Radioactiva

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La limpieza radioactiva es una tarea peligrosa pero importante después de un desastre nuclear. Aprende cómo funciona la limpieza radioactiva.

Ya recuperado de la devastación de un terremoto y un tsunami en marzo de 2011, Japón enfrentó otro obstáculo en su camino hacia la recuperación: limpiar la planta nuclear dañada de Fukushima Daiichi. Después del terremoto y el posterior tsunami dañaron los sistemas de refrigerante de la instalación, los operadores de la planta trabajaron incansablemente para limitar la fusión en Fukushima Daiichi y restringir la liberación de material radioactivo en el entorno circundante.

La limpieza de material radioactivo bajo cualquier circunstancia puede ser una tarea complicada y costosa, y Fukushima Daiichi no será una excepción. Hidehiko Nishiyama, un portavoz de la agencia de seguridad nuclear de Japón, ya anunció que pasarán meses antes de que la agencia tenga la situación en la planta totalmente controlada, y algunos expertos estiman que el esfuerzo de limpieza podría durar años o incluso décadas. Además, el costo de la limpieza podría dispararse fácilmente más allá del costo de construir la planta de energía en primer lugar [fuente: Klotz].

Para comprender por qué la limpieza radioactiva es tan tediosa y costosa, ayuda saber por qué el material radioactivo es tan peligroso en primer lugar. El material radioactivo, a diferencia de la mayoría de la materia, es inherentemente inestable. Con el tiempo, los núcleos de átomos radiactivos emiten lo que se conoce como radiación ionizante, que puede venir en tres formas primarias: partículas alfa, partículas beta y rayos gamma. Bajo ciertas circunstancias, cualquiera de los tres puede dañar a los humanos, robando electrones de los átomos y destruyendo los enlaces químicos. Sin embargo, a diferencia de las partículas alfa y beta, los rayos gamma pueden pasar directamente a través del cuerpo, causando estragos en el proceso. De hecho, los intentos fallidos por parte del cuerpo para reparar ese daño pueden conducir a células cancerosas.

El uranio y su subproducto, el plutonio, producen rayos gamma a niveles extremadamente peligrosos para los humanos, por ejemplo, incluso una breve exposición a una pequeña cantidad de plutonio puede resultar fatal, pero la energía nuclear sería imposible sin ellos. Sin embargo, gracias a los rigurosos estándares y mecanismos de seguridad, los trabajadores de las centrales nucleares (y en cualquier otro lugar donde se manipule material radioactivo) rara vez entran en contacto con niveles dañinos de radiación.

Aún así, estas instalaciones no pueden funcionar para siempre, y ahí es cuando la limpieza radioactiva es necesaria. De hecho, se requiere en una variedad de situaciones, no solo en derrumbes. ¿Desmantelando un arma nuclear? ¿Eliminación de residuos médicos radiactivos? Vas a tener que pasar por la prueba sumamente complicada que es la limpieza radioactiva. Antes de que pueda comenzar el proceso, las cuadrillas necesitan el equipo para realizar el trabajo. Descubriremos a qué técnicos confían en las herramientas confiables a continuación.

Herramientas del comercio radiactivo.

Los contadores Geiger resultan indispensables cuando se trabaja con contaminación nuclear.

Los contadores Geiger resultan indispensables cuando se trabaja con contaminación nuclear.

Como cualquier agencia involucrada en la limpieza le dirá, la seguridad es la primera prioridad. En consecuencia, todo el personal que trabaja con niveles de radiación potencialmente dañinos usa trajes gruesos de materiales peligrosos de vinilo, máscaras y botas de goma capaces de bloquear al menos un porcentaje de radiación dañina.

Por supuesto, en lugar de confiar en el equipo de seguridad para protegerlos, los trabajadores prefieren evitar la radiación por completo siempre que sea posible. Con ese fin, los equipos suelen llevar contadores Geiger que les dan tanto la dirección como la intensidad de una fuente de radiación. Además, los trabajadores pueden llevar dosímetrosDispositivos portátiles que rastrean la cantidad de exposición a la radiación que reciben los trabajadores durante su turno. Estos dispositivos resultan particularmente útiles cuando los trabajadores saben que recibirán dosis intensas de radiación y requieren una advertencia para abandonar el sitio una vez que la dosis se aproxime a niveles dañinos.

Dependiendo del tipo de operación, los tamaños de la tripulación pueden variar mucho. En Fukushima Daiichi, un equipo relativamente pequeño de 300 trabajadores luchó por estabilizar la planta de energía para que pudieran comenzar mayores esfuerzos de limpieza [fuente: Boyle]. Después del desastre de Chernobyl, considerado el peor accidente ocurrido en una planta de energía nuclear, alrededor de 600,000 trabajadores participaron en la limpieza, y las áreas que rodean la planta de energía son ahora seguras de visitar por cortos intervalos [fuente: US NRC].

Curiosamente, los equipos de descontaminación suelen utilizar los mismos trapeadores, escobas, palas y cepillos para realizar sus tareas que puede encontrar en una ferretería local.

Afortunadamente, los trabajadores humanos no tienen que manejar todos los aspectos de una limpieza de radiación. Por ejemplo, Alemania ofreció dos robots para ayudar a estabilizar y, finalmente, descontaminar a Fukushima Daiichi. Otros robots pueden manejar todo, desde el desmantelamiento de bombas nucleares hasta la reparación de equipos atascados en entornos altamente radiactivos. En algunos casos, los propios robots se contaminan tanto que finalmente se desechan como desechos radioactivos.

En el caso de tratar con barras de combustible gastado, tanto el calor como la radiación son una preocupación. Por lo tanto, los trabajadores utilizan mucha agua para enfriar dichos materiales y para contener su radiación, a veces durante años. Junto con el agua, el concreto, el vidrio y la suciedad resultan bastante eficaces para almacenar material radioactivo, particularmente cuando se combina con recipientes de contención e instalaciones de almacenamiento.

E. Coli lucha contra la contaminación radioactiva

Si eres como muchas personas, tienes toda clase de jabones y limpiadores antibacterianos en tu hogar. Es algo irónico, entonces, que los científicos han encontrado una manera de usar las bacterias infames E. coli para recorrer el medio ambiente.Al combinar las bacterias con inositol fosfatos, un material de desecho agrícola, los científicos primero pueden unir el uranio a los fosfatos y luego recolectar el uranio para eliminarlo del medio ambiente. Como beneficio adicional, el proceso produce uranio casi tan barato como la minería tradicional.

Barriendo la radiactividad

Imagine barrer el piso de su cocina y luego tener que tirar, no solo la suciedad que ha barrido, sino también la escoba, el recogedor de basura e incluso la basura en la que arrojó todo. Ese escenario le da una idea de la dificultad y el costo de limpiar la radioactividad; los trabajadores tienen que abordar la fuente de la radiación y todo lo que la fuente ha contaminado. Sin embargo, por más difícil que sea el proceso, no siempre es complicado. En muchos casos, a los trabajadores se les encomiendan tareas simples como barrer material radioactivo de bajo nivel, limpiar superficies con productos químicos descontaminantes y recolectar desechos para su eliminación.

Gran parte del desafío proviene del hecho de que el material radioactivo puede propagarse al medio ambiente de varias maneras, especialmente cuando las cosas salen mal, lo que hace que la limpieza sea exponencialmente más difícil. Por ejemplo, las partículas radiactivas pueden filtrarse en el agua subterránea, fluir hacia los lagos, ríos y océanos cercanos, flotar a través de la atmósfera e incluso contaminar el ganado y los cultivos. Cada tipo de contaminación ambiental requiere una respuesta diferente.

Cuando el material radioactivo contamina el agua subterránea, organizaciones como la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) supervisan la construcción de las instalaciones de tratamiento y extracción de agua subterránea. Por otro lado, si el suelo está contaminado, es posible que sea necesario extraerlo y enterrarlo en una instalación de contención o incluso encerrarlo en concreto. Cuando el material radioactivo se disemina en grandes cuerpos de agua o en la atmósfera, la descontaminación puede ser imposible. En tales casos, los peces, el ganado y los productos son monitoreados de cerca para un mayor nivel de radioactividad.

Sin importar el tipo de contaminación, limpiar los materiales radiactivos es una tarea peligrosa, y la paciencia es a veces el mejor enfoque para descontaminar un sitio de manera segura. Todo el material radioactivo se descompone con el tiempo, y eventualmente se descompone en elementos secundarios estables y seguros. Y aunque este proceso lleva miles de años para los residuos radiactivos de alto nivel, se produce mucho más rápidamente para los residuos de bajo nivel, como el equipo de seguridad y el agua utilizada dentro de una planta de energía nuclear. En consecuencia, los desechos a menudo se almacenan en el sitio donde se generaron durante años o incluso décadas antes de su eliminación adecuada.

Debido a que el proceso de limpieza del material radioactivo es tan peligroso, está altamente regulado en todo el mundo. En los Estados Unidos, las agencias federales como la EPA, el Departamento de Energía y el Comité Regulador Nuclear establecen pautas de seguridad, emiten licencias para operar plantas de energía nuclear y supervisan los esfuerzos de limpieza.

Síndrome de radiación aguda

Hasta la fecha, el desastre de Chernobyl de 1986 es el mayor desastre en la historia de la energía nuclear, exponiendo a docenas de trabajadores a niveles intensos de radiación. En pocas semanas, 28 de ellos habían muerto después de desarrollar el síndrome de radiación aguda (ARS).

Las personas con ARS desarrollan inmediatamente síntomas como náuseas, vómitos y diarrea, seguidos de un período de salud aparentemente perfecta. Sin embargo, en poco tiempo, las víctimas vuelven a un estado de enfermedad grave que, dependiendo de la cantidad de radiación que recibe una persona, a menudo puede conducir a la muerte. Debido a que el ARS es tan devastador, los trabajadores ejercen extrema precaución cuando trabajan con materiales nucleares.

Disposición de residuos radiactivos

La descontaminación de un sitio como Fukushima Daiichi no está realmente completa hasta que el material radioactivo del sitio se elimine de manera segura. Las barras de combustible nuclear gastadas, por ejemplo, siguen siendo peligrosas durante miles de años después de haber sido retiradas de una planta de energía [fuente: EE. UU. EPA]. Y mientras los científicos e investigadores trabajan incansablemente para encontrar formas de neutralizar el peligro de las crecientes cantidades de desechos nucleares que se generan cada año, por ahora, la única opción que tenemos es almacenarla. ¿Pero donde? Después de todo, el volumen de desechos radiactivos aumenta cada segundo, y los expertos predicen la generación de 400,000 toneladas adicionales (363,000 toneladas métricas) en las próximas dos décadas [fuente: World Nuclear Association].

En el caso de radiación de bajo nivel que emite desechos, el proceso de eliminación no es muy diferente de llevar la basura al vertedero local. Si bien los ingenieros deben tener cuidado de que dichos materiales no se dispersen bajo ninguna circunstancia ni contaminen el suministro de agua local, estos sitios de eliminación suelen estar ubicados cerca de la superficie.

Las instalaciones diseñadas para albergar residuos radiactivos de alto nivel, por otro lado, son mucho más robustas. Las instalaciones de Yucca Mountain en Nevada, por ejemplo, cuestan más de $ 13 mil millones para construir y almacenarían materiales radiactivos a 1.000 pies (300 metros) bajo tierra en una red de túneles blindados, pero los científicos y los responsables políticos aún debaten su capacidad para contener su carga de manera segura [fuentes: Associated Press, Eureka County].

La construcción de un depósito de desechos nucleares es solo el primer paso hacia la eliminación de material radiactivo de alto nivel. A continuación, el material debe colocarse en cubos de metal especialmente diseñados para el transporte. Debido a que pueden ocurrir todo tipo de accidentes durante el transporte, los barriles están diseñados para resistir todo, desde caídas de 30 pies (9 metros) hasta incendios de 1475 grados Fahrenheit (802 grados Celsius) [fuente: Condado de Eureka]. Estos barriles, construidos de acero inoxidable, titanio y otras aleaciones, hacen el viaje desde el lugar de origen hasta el depósito de desechos nucleares donde los barriles pueden permanecer durante miles de años.

No todos los países optan por almacenar desechos nucleares de alto nivel como lo hace Estados Unidos, en lugar de eso, reprocesan el combustible y lo reutilizan para generar más energía. Sin embargo, el reprocesamiento no elimina la necesidad de almacenar materiales nucleares, lo que hace que la eliminación sea un problema crítico para todos los países que utilizan energía nuclear.

Como puede imaginar, la limpieza y eliminación de desechos nucleares es un esfuerzo costoso. La Autoridad de Desmantelamiento Nuclear de Gran Bretaña estimó que el costo de la limpieza de los 20 sitios radioactivos del país superaría los $ 160 mil millones, por ejemplo [fuente: Macalister]. Aún así, los defensores de la energía nuclear dicen que el acceso a una fuente de energía confiable, limpia y abundante más que justifica los costos asociados con el mantenimiento y la limpieza de las instalaciones nucleares.

¿Cuánto es demasiado?

Todos sabemos que la radiación es dañina, pero la realidad es que no podemos escapar de algún nivel de exposición. Pero, ¿cuánta radiación se necesita para dañar a alguien? La radiación de fondo y los rayos X emiten muy poca radiación para causar algún daño, al igual que vivir cerca de una planta de energía nuclear o incluso caminar por el lugar del desastre de Chernóbil durante una hora. En realidad, solo las cuadrillas que trabajan directamente con material radioactivo reciben suficiente radiación para poner en peligro su salud, y aún así solo en casos excepcionales. Sin embargo, los técnicos que trabajan para estabilizar la planta de Fukushima Daiichi reconocieron que estaban en peligro y continuaron presionando, lo que demuestra la verdadera valentía por el bien de su país.


Suplemento De Vídeo: La pata de elefante de Chernobyl ( EL OBJETO MAS PELIGROSO DEL MUNDO).




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