Este trabajo de investigación tiene el propósito de presentar la importancia que tienen las plantas nucleares en países tan desarrollados como lo es Japón.

INTRODUCCIÓN

La energía nuclear con el paso del tiempo de ha vuelto muy importante para el desarrollo de tecnologías en diferentes áreas entre ellas la salud y generación de energía sin el uso de biomasa, estos avances han mejorado la calidad de vida en muchos países del mundo.

Por eso se ha venido investigando a fondo sobre esta forma de producir energía para que en el futuro se presenten menos consecuencias y para que esta poderosa energía se use para fines benéficos para toda la humanidad.

•A pesar de que la energía nuclear se creó originalmente para fines benéficos se ha utilizado últimamente en contra de la humanidad, existen infinidad de armas peligrosas que amenazan con acabar con muchas vidas inocentes al desatarse una guerra.

El conocimiento de los efectos biológicos de la radiación se ha desarrollado en paralelo al de sus aplicaciones, tratando de encontrar el justo equilibrio entre ventajas e inconvenientes.

Objetivos

- Conocer e identificar los riesgos y los peligros que se corren al construir plantas nucleares en países sísmicos como en Japón.

- Comprender y averiguar las complicaciones a la salud que pueden traer las sustancias químicas de una central nuclear.

- Registrar las consecuencias del peor terremoto registrado en la historia de Japón y el quinto del mundo.

- Aplicación de la energía nuclear.

Terremoto

El terremoto y tsunami de Japón de2011, denominado oficialmente por la AgenciaMeteorológica de Japón como el terremoto de lacosta del Pacífico, fue un terremoto de magnitud9,0 que creó olas de maremoto de hasta 10 m. Elterremoto ocurrió el día viernes 11 de marzo de2011. El terremoto duró aproximadamente 6minutos según expertos. El Servicio Geológico deEstados Unidos explicó que el terremoto ocurrió acausa de un desplazamiento en proximidades de lazona de la interfase entre placas de subducciónentre la placa del Pacífico y la placaNorteamericana.

Se observó una ola de 10 metros de altura en elaeropuerto de Sendai, en la Prefectura deMiyagi, que quedó inundado, con olas quebarrieron coches y edificios a medida que seadentraban en tierra. Ante esta destrucción se dioaviso de posibles desastres en otros paises a Japón.

Casas destruidas en Iwaki ( Japón)

Imágenes del Tsunami.

La Agencia Nacional de Policía de Japón haconfirmado, el 24 de marzo de 2011, que el número devíctimas mortales asciende a 9.523 en seis diferentesprefecturas y 16.094 desaparecidos. En la costa deSendai, la policía encontró entre 200 y 300 cadáveres.Desde el punto de vista humanitario, la situación siguesiendo complicada para alrededor 440.000siniestrados, enfrentados al frío intenso y a la escasez dealimentos, agua corriente y electricidad en algunoscentros de acogida.Una refinería petrolífera se incendió en Ichihara, al estede Tokio, como consecuencia del terremoto.El Ministro de Defensa cifra en 1.800 las casas destruidasen la Prefectura de Fukushima.

Efectos del terremoto en un supermercado en Tokio. Incendiosen Tokio, a más de 350 kilómetros del epicentro delterremoto.

Central nuclear de Japón Las plantas de energía nuclear generan un importante porcentaje de la electricidad utilizada en Japón. Esta fuente de energía ha permitido reducir las importaciones de petróleo. Hay más de cincuenta centrales nucleares dispersas por la prefectura de Fukui, en la isla de Honshu.

Planta Nuclear

Ventajas y desventajas Las ventajas son menos emisiones de CO2 a la

atmósfera, producción elevada de electricidad a bajo coste.

Alta producción de energía

Los inconvenientes son una fuerte inversión inicial, problemas con la eliminación de residuos, pues son altamente contaminantes por periodos de tiempo larguisimos, la extración de uranio no es inocua para el medio ambiente, los accidentes en centrales son poco probables por los protocolos de seguridad, pero si se dieran son de consecuencias desastrosas.

El sistema de enfriamiento de la planta nuclear de Fukushima fue dañado, y es mantenido con energía de baterías. Una emergencia nuclear fue declarada para el área por el gobierno japonés.

El primer ministro de Japón Naoto Kan informó que sehabían apagado automáticamente las centralesnucleares de Onagawa, Fukushima I y Fukushima II, yque no se había producido ninguna fuga radioactiva.

En total, de las 51 centrales nucleares del país, separaron 11 después del sismo.

Central nuclear de Fukushima I y II

Se declaró un estado de emergencia en la central nuclear de Fukushimade la empresa Tokyo Electric Power a causa de la falla de los sistemas derefrigeración de uno de los reactores, en un principio se habíanevacuado a los 3000 pobladores en un radio de 3 km del reactor.Durante la mañana del día 12 se aumentó a 10 km, afectando a unas45 000 personas, pero al producirse una explosión en la central, lasautoridades han decidido aumentar el radio a 20 km. El reactor esrefrigerado mediante la circulación de agua a través de su combustiblenuclear, se ha detectado una alta presión de vapor en el reactoralrededor de 2 veces lo permitido. La empresa Tokyo Electric Powerevalúa liberar parte de este vapor para reducir la presión en elreactor, este vapor puede contener material radioactivo. Los niveles deradiación en el cuarto de control de la planta se han informado de ser1000 veces por encima de los niveles normales, y en la puerta de laplanta se encontraron niveles 8 veces superiores a los normalesexistiendo la posibilidad de una fusión del núcleo. Esto implicaría queel núcleo, que contiene material radioactivo, se derrita a grandestemperaturas (1000 Celsius), corriendo el riesgo de que la protección sedestruya produciendo un escape radioactivo.

En la tarde del día 12 se produjo una explosión en la centralque derribó parte del edificio, y el radio de prevención seaumentó a 20 km, después de la explosión las autoridadesconfirman que los niveles de radiación han disminuido. Lasautoridades avisaron de una posible segunda explosión einformaron que estaban investigando la fusión nocontrolada en el interior de dos reactores. Posteriormentelas autoridades dan una categoría de 4 en una escalade 7 en la Escala Internacional de AccidentesNucleares evacuando a más 45 000 personas ycomenzando a distribuir yodo, elemento eficaz encontra el Cáncer de tiroides derivado de la peligrosaRadiación nuclear, tambien se habla de que se puedeproducir una posible aceleración en el ritmo dealteración del ADN por efecto de la radiación. Se hacalificado este incidente como el más grave desde elaccidente de Chernóbil.

Anexo Importante (Planta nuclear en Japón)

Fukushima está en alerta nuclear. En tres de sus seis reactores se teme que el núcleo con el combustible pueda fundirse debido a que no se logra enfriar el combustible y se piensa que la vasija de contención de uno de ellos está dañada. Además, el combustible gastado que estaba en las piscinas del almacenaje está quedándose sin refrigeración. Damos algunas claves para entender cómo se ha llegado a esta situación y lo que puede suponer que continúe.

¿Qué tipo de combustible se usa?

De los seis reactores, cinco utilizan óxido de uranio. El reactor número 3, sin embargo, emplea una mezcla de uranio y plutonio conocida como MOX. Este reactor preocupa a los técnicos porque es un material más letal y que se funde más fácilmente.

¿Cómo funciona un reactor nuclear?

-Los reactores de Agua en Ebullición son los másutilizados el mundo y los más comunes en Japón.

-Una reacción nuclear produce altas temperaturas. Elagua hierve y genera vapor que pasa a una turbina paraproducir electricidad.

-Tras ese proceso, el vapor es enfriado para volver aestado líquido. Ese agua es reutilizada para volver agenerar vapor.

-Incluso tras la reacción nuclear, la temperatura en elreactor es muy alta y debe ser enfriado. Ésa es lafunción de los sistemas de refrigeración.

¿Cómo funciona la planta?

La central usa una tecnología llamada reactor de agua en ebullición o BWR (Boiling Water Reactor), que es la misma de las centrales españolas de Garoña y Cofrentes. Garoña es un modelo idéntico al reactor 1 de Fukushima. Los construyó General Electric y abrieron en 1971. El combustible o núcleo del reactor se calienta dentro de una vasija llena de agua y protegida por una estructura llamada de contención. El combustible alcanza hasta 2.000 grados y hace hervir el agua. El vapor es conducido por tuberías hasta una turbina que genera electricidad.

¿Cómo se mantiene el sistema?

El mecanismo es como una olla. Para que el proceso sea estable hay que controlar la presión, el vapor y la temperatura. El combustible debe estar tapado por agua para que no se sobrecaliente.

¿Cómo empezó todo? Los edificios resistieron al seísmo y al tsunami, pero se dañó el

abastecimiento eléctrico del exterior. La central activó entonces el sistema de emergencia autónomo, pero la inundación lo estropeó. Sin electricidad, fallaron los sistemas de refrigeración y los núcleos empezaron a sobrecalentarse. Se recurrió a agua del mar para evitarlo, pero no bastó.

¿Qué ocurre cuando el núcleo empieza a calentarse?El sistema se desestabiliza. En el núcleo hay muchos materiales.

Está el combustible de uranio o plutonio y las vainas de metal de circonio que lo protegen. También están las barras de control, hechas de yoduro de boro, un material que frena las reacciones atómicas. Además, hay acero y cemento. Cuando sube la temperatura, todos esos materiales reaccionan sin control. A altas temperaturas el vapor oxida los metales con rapidez. Las vainas se deterioran y el combustible libera partículas radiactivas volátiles. Además, el proceso de oxidación libera hidrógeno, que es explosivo.

¿Qué ha pasado en los núcleos?En los reactores 1, 2 y 3 ha habido explosiones de hidrógeno y

escapes de vapor con esas partículas volátiles. También se han hecho liberaciones controladas de gases para disminuir la presión.

¿Cuál es el parte de daños? En las vasijas 1, 2 y 3 el combustible está expuesto al aire y el agua

sólo cubre hasta la mitad. Esto hace que el proceso de calentamiento del combustible avance. Puede llegar a alcanzar 3.000 grados. El núcleo se convierte en una amalgama de materiales. El uranio o el plutonio, a miles de grados, quedan revestidos de acero y cemento. Como una brasa atómica, es muy difícil enfriarlo. Además, aumenta el riesgo de que la estructura de contención, que es la barrera clave de protección, no aguante y se abra liberando el contenido. De hecho, en los reactores 1 y 2 se cree que esa estructura de contención ha sido dañada y puede tener fugas. Por encima de la estructura de contención está el edificio en sí de la central. Están muy dañados los del 1,3 y 4 y bastante tocado el del 2.

¿Puede haber un Chernobil? Al parecer no. La diferencia con Chernobil es que aquel reactor no tenía estructura de contención. En Chernobil, el núcleo a altísima temperatura se descontroló, saltó al aire y destrozó el edificio exterior liberando algunos contenidos como: materiales volátiles y las partículas pesadas del combustible.

La nube alcanzó miles de metros lo que ayudó a su dispersión a larga distancia. En Fukushima, la presencia de estructuras de contención es clave. Si resisten, se evitará el mal mayor al estilo Chernobil.

¿Qué sustancias se han emitido?

Han salido las partículas más ligeras. Gases nobles como el kriptón y el radón y elementos como el yodo, el cesio, el estroncio, el rutenio y el tritio.

Ciudadanos japoneses organizaron nuevamente una protesta en contra de la generación de energía nuclear (AFP).

Conclusión

Al término de nuestro trabajo no podemos dejar de mencionar el importante descubrimiento que realizó Rutherford sobre las emisiones radiactivas, descubrió que contienen al menos dos componentes importantes, las partículas alfa, que sólo penetran unas milésimas de centímetro, y partículas beta, que son casi 100 veces más penetrantes. En experimentos posteriores se sometieron las emisiones radiactivas a campos eléctricos y magnéticos, de esta forma se descubrió que había un tercer componente, los rayos gamma, que resultaron ser mucho más penetrantes que las partículas beta. Son estas las emisiones que provocan en la humanidad grandes daños si no se manejan y controlan de manera adecuada.

En Japón, un país que actualmente tiene 127.463.611 habitantes,necesita abastecerse de una gran cantidad de recursos energéticos y para ello utiliza la energía nuclear (proveniente del núcleo atómico), que se puede obtener con las plantas nucleares, estas son capaces de producir mucha energía en poco tiempo, pero si no se utilizan de la manera adecuada y sin un plan de seguridad pueden ser muy perjudiciales para la población.

- El material radioactivo utilizado por estas plantas nucleares es muy peligrosos ya que trabajan con combustión nuclear utilizando Uranio-235

- El U-235 es el único elemento en la naturaleza que es capaz de sufrir fisión espontánea para que en él se realice una reacción nuclear en cadenas, esto quiere decir que al fisionarse el elemento Uranio esta espontáneamente y constantemente degradándose en elementos químicos mas pequeños.

Algunas de las consecuencias en la que se ha enfrentado Japón a lo largo del tiempo con las radiaciones expuestas son: el cáncer de distintos tipos por varias generaciones, mutaciones genéticas, muertes y alteraciones de la vida marina, la contaminación del medio ambiente en los ecosistemas, el aire, el agua. Etc.

El efecto de la radioactividad no es momentáneo si no que puede durar décadas o siglos en el medio ambiente provocando muertes y desastres como los ya mencionados.

Los efectos nocivos de la radioactividad son acumulativos. Esto significa que se van sumando hasta que una exposición mínima continua se convierte en peligrosa después de cierto tiempo. Exposiciones a cantidades no muy altas de radioactividad por tiempo prolongado pueden resultar en efectos nefastos y fatales para el ser humano.

Incidente y accidente

nuclear

ESCALA INES (International Nuclear

Event Scale; Escala internacional de

accidentes Nucleares)