Internacional

¿Y el combustible agotado?
Robert Alvarez
Bulletin of the Atomic Scientist

Hasta hace poco las preocupaciones por posibles ataques contra plantas nucleares comerciales se centraban principalmente en la vulnerabilidad de los edificios de contención de los reactores. Pero las plantas de energía nuclear podrían tener un eslabón más débil--sus "piscinas" de combustible agotado. "Los reactores se encuentran dentro de contenedores de acero rodeados de estructuras pesadas y edificios de contención", dice Gordon Thompson, científico en jefe del Instituto para Estudios sobre Recursos y Seguridad. "Las piscinas de combustible agotado, que contienen algunas de las concentraciones de radioactividad más altas del planeta, podrían incendiarse, y se encuentran en edificios mucho más vulnerables".
Algunos funcionarios públicos comparten la preocupación de Thompson. "A mí no me preocupa tanto el núcleo; me preocupa la piscina de combustible gastado", le dijo el gobernador de Vermont, Howard Dean, al New York Times (2 de noviembre). "Básicamente no hay protección allí".
Las piscinas, que son típicamente cuencas rectangulares o en forma de L de unos 12 metros de profundidad, con muros de concreto reforzado de 1.2 a 1.5 m. de ancho que tienen un revestimiento de acero inoxidable. Las cuencas sin revestimiento de acero son más susceptibles a las grietas y la corrosión. La mayor parte de las cuencas de combustible agotado de los reactores de agua en ebullición se encuentra dentro de los edificios de los reactores a varios pisos sobre el nivel del suelo. Las piscinas de los reactores de agua a presión--que constituyen cerca de las dos terceras partes de todas las piscinas--están parcial o totalmente enterradas, algunas veces sobre túneles o cuartos subterráneos.
Fuego y agua
Durante los últimos 25 años, Thompson, que es físico e ingeniero, ha trabajado en nombre de grupos de ciudadanos y de gobiernos estatales y locales para convencer a las autoridades reguladoras en materia nuclear de EE.UU. y Europa de que las piscinas de combustible agotado representan un grave riesgo. El riesgo más grave, dice, es la pérdida del agua de la piscina que enfría y envuelve a los conjuntos de combustible agotado, que son altamente radioactivos. Una pérdida de agua podría exponer el combustible agotado, lo que provocaría un incendio catastrófico de consecuencias potencialmente más desoladoras que las que causaría la fusión de un reactor. La mayoría de los reactores en Estados Unidos almacena su combustible agotado en piscinas de alta densidad. Si ese combustible quedara expuesto al aire y al vapor, el revestimiento de circonio reaccionaría de manera exotérmica y se incendiaría a cerca de 1,000 grados centígrados. Es probable que el edificio de las piscinas de combustible no resistiera, y el incendio se extendiera a las piscinas cercanas. La Comisión Reguladora en Materia Nuclear (NRC) admite que un incendio de este tipo no podría ser extinguido y podría arder furiosamente durante varios días.
En promedio, las piscinas de combustible agotado contienen de cinco a diez veces más radioactividad de gran longevidad que el núcleo de un reactor. Lo que resulta particularmente preocupante es la gran cantidad de cesio 137 presente en las piscinas de combustible, ya que contienen de 20 a 50 millones de curies de este peligroso isótopo. Con una vida media de 30 años, el cesio 137 emite radiación altamente penetrante y es absorbido en la cadena alimenticia como si fuera potasio. Según la NRC, hasta un 100% del cesio 137 de una piscina se liberaría al ambiente en un incendio.
En comparación, el accidente de 1986 en Chernobyl liberó en la atmósfera aproximadamente el 40% de los seis millones de curies de cesio 137 que tenía el núcleo del reactor, lo que ocasionó un número masivo de exposiciones radioactivas fuera del sitio. Una sola piscina de combustible agotado contiene más cesio 137 que el que fue depositado por todos los ensayos atmosféricos de armas nucleares en el Hemisferio Norte.
Si un incendio estallara en la piscina de combustible agotado de la Unidad 3 del Reactor Millstone, en Connecticut, produciría una exposición a la radiación tres veces mayor que la natural. Este nivel de radiación provocaría la puesta en vigor de la medida de evacuación de la NRC, y podría dejar inhabitables cerca de 75,000 km. cuadrados de tierra, según Thompson. Como el estado de Connecticut tiene una extensión de sólo unos 13,000 km. cuadrados, un accidente en Millstone podría afectar severamente a Long Island e incluso a la ciudad de Nueva York.
Un informe que elaboró el Laboratorio Nacional de Brookhaven para la NRC en 1997 también encontró que un incendio grave en una piscina podría dejar inhabitables unos 487 km. cuadrados, causar hasta 28,000 muertes de cáncer y costar U.S. $59 mil millones en daños. (El estudio de Brookhaven utilizó un estándar de inhabitabilidad diferente al de Thompson). Aunque las estimaciones varían, "el uso de un poco de imaginación", dice Thompson, "muestra que un incendio en una piscina sería un desastre regional y nacional de proporciones históricas".
Varios acontecimientos podrían ocasionar una pérdida de agua de una piscina, incluyendo fugas, evaporación, sifonamiento, bombeo, el impacto de una aeronave, temblores, la caída accidental o intencional de un cofre de transporte de combustible, la avería de un reactor o una explosión dentro o fuera del edificio de las piscinas. Los funcionarios de la industria sostienen que el personal tendría tiempo suficiente para activar un sistema de enfriamiento alternativo antes de que el combustible agotado se incendiara. Pero si el nivel del agua bajara hasta sólo a aproximadamente un metro por encima del combustible agotado, las dosis de radiación en el edificio de las piscinas serían letales.
Aún no se han formalizado, y mucho menos probado, los procedimientos que los responsables del manejo del combustible necesitan seguir para reconocer problemas, reparar equipo fuertemente dañado y requerir recursos de fuera del sitio. Pero si las operaciones rutinarias sirven de indicación, no todos los reactores pasarían la prueba: según admite la propia NRC, los aumentos significativos en la temperatura de las piscinas de combustible han pasado desapercibidos durante días.
Vieja política, problemas más viejos
Con el paso de los años, la persistencia de Thompson ha valido la pena, ya que la NRC, a regañadientes, ha hecho importantes concesiones. Durante 20 años la NRC dio por sentado que el combustible agotado envejecido, que se ha mantenido varios años para que los isótopos radioactivos se degraden, corría un riesgo mínimo de incendiarse. Pero en un estudio realizado en octubre de 2000 sobre los riesgos del combustible agotado, en emplazamientos donde los reactores habían sido dados de baja, la NRC admitió que "la posibilidad de un incendio de circonio no puede descartarse, ni siquiera muchos años después de la clausura definitiva de un reactor".
De hecho, el equipo que se instala para hacer seguras las piscinas de alta densidad aumenta el riesgo de incendio, de manera particular en el caso del combustible agotado envejecido. En las piscinas de alta densidad de los reactores de agua a presión, los conjuntos combustibles se colocan a una distancia aproximada de entre 23 y 27 cm. entre sí--distancia ligeramente mayor que la que tienen dentro de un reactor. Para compensar el mayor riesgo de criticidad, las piscinas han sido reconvertidas con mejores controles químicos del agua y páneles absorbentes de neutrones entre los conjuntos. Los dispositivos adicionales restringen la circulación del agua y el aire, lo cual crea vulnerabilidad a fallas sistémicas. Si el equipo se desplomara o sufriera una avería, como podría suceder, por ejemplo, durante un ataque terrorista, se obstruiría el flujo de aire y agua a los conjuntos combustibles expuestos, lo que provocaría un incendio, según el informe de la NRC. El calor convertiría el agua restante en vapor, el cual interactuaría con el circonio, empeorando el problema al producir hidrógeno inflamable y explosivo. Por consiguiente, la NRC concluyó que "no es factible, sin numerosas restricciones, definir un nivel genérico de calor producido por la degradación de combustible (ni, por lo tanto, el tiempo de desintegración) mas allá del cual un incendio con circonio no es posible físicamente".
Quizá la admisión más importante fue la que se hizo en junio de 2001, cuando el personal de la NRC reportó que las amenazas terroristas contra las piscinas de combustible agotado son creíbles y no pueden descartarse. "Hasta hace poco, el personal de la NRC creía que la "amenaza básica de diseño" [es decir, la mayor amenaza posible que debe considerarse en la construcción de una planta] de un sabotaje radiológico no podría causar un incendio de circonio. Sin embargo, [las políticas de seguridad de la NRC con relación al almacenamiento de combustible agotado] no corroboran la aseveración de un peligro menor para la salud y seguridad públicas, dadas las posibles consecuencias de un sabotaje".
A pesar de su reconocimiento de los peligros de las piscinas de combustible agotado, la capacidad de la NRC para adaptarse a un mundo mucho más peligroso está aún por verse. Después de los atentados del 11 de septiembre, la NRC tardó 10 días en admitir que las "plantas nucleares no fueron diseñadas para resistir el impacto de un avión comercial". Aunque esta declaración recibió una amplia cobertura de los medios, la NRC no estaba haciendo más que reiterar los resultados de una vieja política.
En 1982 la Junta de Seguridad Atómica y Licencias de la NRC resolvió que los propietarios de los reactores "no están obligados a diseñar [sus instalaciones] para resistir acontecimientos como . . . el impacto de un avión grande en picada. Los reactores no podrían protegerse efectivamente contra tales ataques sin que se les transformara en fortalezas virtualmente inexpugnables, a un costo mucho más elevado". Este punto de vista es apoyado por otra política de la NRC, que también data de mucho tiempo y que excluye la consideración de posibles actos terroristas en las diligencias relativas al otorgamiento de licencias. Debido a que los actos terroristas son impredecibles--razona la NRC--son ajenos a los requerimientos de seguridad. Increíblemente, al día siguiente de los atentados del 11 de septiembre, la NRC resolvió que las preocupaciones sobre el terrorismo expresadas por la agrupación Georgians Against Nuclear Energy (GANE) con relación a la mezcla de plutonio en el combustible nuclear de la planta del Departamento de Energía en Savannah River carecían de fundamento porque "GANE no ha demostrado que los actos terroristas . . . estén dentro del ámbito de los acontecimientos 'razonablemente previsibles'".
Se empieza a agotar el espacio
La NRC está revisando actualmente sus políticas de seguridad "desde arriba hasta abajo", y está "trabajando las 24 horas del día para asegurar la protección de las plantas nucleares y las instalaciones de combustible nuclear", según le dijo un portavoz de la NRC, Victor Dricks, al Washington Post el primero de noviembre. "Todo está sobre la mesa. Quisiera decirle que todo va a estar bien, pero no lo puedo hacer".
¿Será suficiente tener más rejas, guardias y pistolas? Unas 40,000 toneladas de combustible nuclear agotado están almacenadas en las piscinas de 110 emplazamientos de reactores, tanto en operación como clausurados, en todo Estados Unidos, con más de 2,000 millones de curies de radioactividad de gran longevidad. El Departamento de Energía estima que durante los próximos años se requerirá espacio de almacenamiento para una cantidad adicional de 11,000 toneladas de combustible agotado.
Los propietarios de las plantas ya están realizando trabajo de cabildeo para que se amplíe el espacio. Por ejemplo, la planta Millstone, en Connecticut, tiene 585 conjuntos combustibles en la piscina de la Unidad 3 del reactor. Pero el propietario de Millstone, la Dominion Nuclear Connecticut Inc., está solicitando permiso de la NRC para ampliar la piscina para que tenga capacidad para 1,860 conjuntos.
Las piscinas de combustible gastado fueron diseñadas para que fueran temporales--y para que almacenaran sólo una pequeña fracción de la cantidad de combustible que actualmente tienen. "Ni la AEC [Comisión de Energía Atómica, ahora Departamento de Energía] ni los organismos operadores previeron la necesidad de almacenar en los sitios de operación grandes cantidades de combustible agotado", dijo la empresa propietaria de Millstone en octubre del año pasado. "El procesamiento comercial en gran escala nunca se concretó en EE.UU. Como consecuencia, las plantas nucleares en operación estaban obligadas a manejar cantidades cada vez mayores de combustible irradiado. . . . Esto ha pasado a ser una realidad para las plantas nucleares".
La política de la NRC que permite una ampliación del almacenamiento en las piscinas se basa en la hipótesis de que algún día el gobierno desechará permanentemente todo el combustible agotado, en conformidad con lo requerido por la Ley de Políticas de Desechos Nucleares, que data de 1982. Pero el Departamento de Energía no aceptará la custodia de combustible agotado sino hasta 2010, por lo menos--si es que lo acepta algún día. Aun si el Departamento de Energía y la administración Bush logran superar la formidable oposición a la apertura de un depósito propuesto para "Yuca Mountain", en Nevada, el transporte de varios miles de embarques de residuos altamente radioactivos podría entrañar un riesgo considerable.
Soluciones al problema del almacenamiento
A la luz de la admisión de la NRC acerca de las vulnerabilidades del combustible agotado, parece que sería más fácil causar un accidente en una piscina de combustible agotado que romper múltiples cofres de concreto y acero reforzado para almacenamiento en seco y liberar los contenidos radioactivos. El uso de cofres y otras alternativas de almacenamiento reduciría enormemente, o incluso eliminaría, los riesgos de un incendio en una piscina. Un puñado de propietarios de reactores ha colocado sólo el cuatro por ciento del total de combustible agotado del país en almacenamiento en seco.
Hoy en día la presión que sienten los propietarios de los reactores debido a la desregulación de la industria eléctrica mina los esfuerzos a favor de la seguridad nuclear. Según un informe sobre la desregulación de los servicios públicos y la energía nuclear realizado por la Nukem Corporation, "En esta era de desregulación no habrá ningún conjunto de clientes cautivos que sufrague costos de operación antieconómicos o adiciones masivas de capital". Debido a la desregulación, los propietarios de muchos reactores son compañías de responsabilidad limitada, con pocas--o ninguna--reservas de efectivo. No existe ningún incentivo financiero para que trasladen los desechos a almacenamiento en seco más seguro.
Otros países están tomando muy en serio las vulnerabilidades del combustible agotado. Alemania está buscando la manera de proteger mejor, en recipientes aún más robustos de almacenamiento en seco, su combustible agotado. Francia ha instalado misiles antiaéreos alrededor de sus piscinas de combustible agotado en las instalaciones de reprocesamiento de La Hague, donde se encuentran almacenados unos 100 millones de curies de cesio 137. Lo que Estados Unidos hará para proteger al público de esta grave vulnerabilidad nuclear está aún por verse.
La eliminación permanente del combustible agotado de los reactores comerciales parece ahora una abstracción mayor que un golpe terrorista contra una planta nuclear. Asegurar la protección del combustible agotado que se encuentra en las piscinas, a casi su capacidad, debería ser una prioridad de seguridad pública del más alto nivel. Si los acontecimientos del 11 de septiembre nos han enseñado algo, es que la guerra contra el terrorismo será una lucha impredecible. El costo de eliminar las vulnerabilidades nucleares de Estados Unidos puede ser alto, pero el precio de hacer demasiado poco es incalculable.
Robert Alvarez fue asesor en jefe sobre políticas del Departamento de Energía, y actualmente es un académico de alto nivel del Institute for Policy Studies.
http://www.thebulletin.org/Spanish/jf02/jf02alvarez.html