Al fin llego a casa, ha sido una jornada demoledoramente aburrida. Hoy en la estación de bomberos de Prípiat el día transcurrió entre entrenamiento rutinario y un poco de mala televisión. No es que no se agradezca estar tranquilo, solo que a veces se echa de menos un poco de acción. Ya son un poco más de la 1:00 de la madrugada y finalmente empiezo a ponerme cómodo en mi cama; pero de pronto una explosión interrumpiría el silencio de la noche.
De un salto me incorporo en frente de la ventana de la habitación y en voz alta pienso, es la central nuclear, y como si fuera un espectáculo de luces, una columna de un destello azul decoró la noche sobre la central, como si se tratara de un portal “divino” a otra dimensión. Lo que viviría en las próximas horas sería recordado por la humanidad para siembre, todo lo que conocía hasta ese instante iba a desaparecer. Bienvenidos a Chernóbil.
El infierno
No, efectivamente no era un portal divino, era el infierno. Rápido me visto y salgo a la estación y de allí a la central de Chernóbil a solo unos pocos kilómetros de allí. Esa sería la noche de acción esperada y también la última. Al llegar a la central nuclear, apagamos rápidamente el fuego dispersado por la explosión, y seguidamente nos centramos en enviar agua hacia el corazón del dragón, sí, el mismísimo reactor nuclear. La explosión escuchada desde casa había ocurrido en el reactor número 4 de Chernóbil, había explotado, o más bien desaparecido.
A 14 metros bajos los escombros, los restos de grafito que rodean el combustible nuclear arde y derrite el uranio, provocando que el material radiactivo ascienda a la atmosfera, lo que generaría más tarde lluvias radiactivas que serían 100 veces superiores al poder combinado de las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki; pero, por supuesto, no sabíamos nada al respecto. Más de 180 toneladas de material radiactivo habían volado por el aire y nosotros estábamos rodeados por él y sin poder saberlo. Segundo a segundo que pasábamos allí, estábamos firmando nuestra muerte.
No más spoiler
Para no cortarles las ganas de ver la miniserie estrenada recientemente por HBO, en lo que sigue de este artículo no hablaré de esta producción sino más bien sobre cómo funciona un reactor nuclear. Sobre los aspectos positivos o negativos de la energía nuclear les hablaré en otro artículo.
Fusión o fisión
Muy bien, entramos en materia. Hay dos procesos bien característicos para obtener energía de un átomo. La primera, fusión, donde dos átomos pequeños se unen para formar un átomo de mayor peso atómico. Esto es lo que ocurre en el Sol, dos átomos de hidrógeno (H) se fusionan, “unen”, para formar helio (He), liberando energía en el ínterin, gracias a ello podemos disfrutar de días de playa y verano. Ahora bien, la fisión, la cual ocurre en las entrañas de las centrales nucleares, donde un átomo de uranio se divide para dar dos átomos menos pesados. En ambos casos, la energía liberada es enorme.
Cómo ocurre
Primero necesitaremos material fisionable. En una central nuclear, el material fisionable por excelencia es principalmente Uranio-235 (235U), el cual es un isótopo, algo así como un hermano mayor del archipopular Uranio-238 (238U). En la naturaleza, es este el uranio (238U) que se encuentra y no es radiactivo, es decir, que el uranio que se puede extraer de una mina no sirve como material fisionable. Generalmente de un trozo de uranio “puro”, 99,3% es Uranio-238, el cual no tiene ninguna importancia como materia prima de una central nuclear. Solo 0,7% es Uranio-235, por lo tanto, se debe enriquecer o aumentar la concentración de este elemento. En el caso de aplicaciones bélicas, el enriquecimiento debe superar 90%, mientras que, para aplicaciones en centrales nucleares, es suficiente con 5%.
Segundo, debemos generar una reacción en cadena. Otto Hahn y Lise Meitner se dieron cuenta de que al bombardear un átomo de Uranio-235 con neutrones, el uranio se podía romper en dos, liberando átomos menos pesados, energía y neutrones. Ahora bien, si estos neutrones liberados impactan a otro átomo, las consecuencias ya te las puedes imaginar, una reacción en cadena.
A pesar de que la energía liberada por un átomo es del orden de megaelectronvoltio, algo así como 10-16 Julios, es decir, nada, dado a que en unos pocos gramos de material hay miles de millones de trillones de millones de átomos, para ser exactos del orden de 1023 partículas, pues si echas los números ya sabrás que el resultado es muchísima energía, millones de Julios. He aquí el poder de las centrales nucleares y de las bombas atómicas.
Un freno de mano
Un importante detalle que se observó es que cuando los neutrones viajan más despacio, son más capaces de fisionar los núcleos de uranio. Para ello los físicos nucleares hacen uso de algo llamado “moderador”, un artilugio capaz de ralentizar o quitar energía cinética a los neutrones. Para ello se utiliza agua y barras de grafito, entre otros.
El agua además de actuar como moderador, también actúa como refrigerante, es decir, retira el calor de la reacción de fisión del reactor, para que no se sobrecaliente. Esta agua “supercaliente” pasa por un generador de vapor, que no es más que un intercambiador de calor, algo así como un radiador. El agua caliente del reactor entrega su energía, convirtiendo el agua de un segundo circuito en vapor el cual moverá una turbina eléctrica, que generará a su vez nuestra deseada electricidad. El vapor generado pasa luego por una sección de condensación donde es finalmente convertido en agua líquida y nuevamente bombeada al intercambiador para cerrar el ciclo.
Si bien a priori el proceso de generación es bastante sencillo contarlo, en la práctica es un proceso delicado y muy complejo, donde el conocimiento técnico, así como los protocolos de actuación y de seguridad son cuidados hasta el mínimo detalle. Aunque en Chernóbil lamentablemente la combinación de fallas humanas, protocolos de seguridad deficientes y, no por último menos importante, una falla de diseño de estos reactores ocasionó la mayor tragedia nuclear conocida por el hombre.
Hoy en día Rusia es el único país del mundo que continúa operando con reactores similares a los de Chernóbil. Aunque ya han actualizado los diseños y las medidas de seguridad, quién sabe si volveremos ser testigo de otra Chernóbil, esperemos que no…