Francis en #rosavientos: La seguridad del depósito nuclear del fin del mundo

Dibujo20160123 aerial photograph WIPP Facility

Ya está disponible el audio del podcast de Eureka, mi sección en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción, unos enlaces y algunas imágenes.

Durante los últimos 15 años el Departamento de Energía de Estados Unidos ha estado almacenando los restos de armas nucleares de su programa de defensa en un depósito enterrado a 650 metros bajo el desierto de Nuevo México. Se diseñó para almacenar estos restos durante los próximos 10.000 años. En un artículo publicado en la revista Nature, varios expertos nucleares cuestionan abiertamente la seguridad del depósito y alertan de los peligros de aumentar la cantidad de plutonio almacenada. Además, existe una falta de cultura de seguridad entre los trabajadores de la planta que podría ser muy peligrosa. También preocupan los cambios en el plan de almacenamiento que exigen almacenar 34 toneladas extra de plutonio de cabezas nucleares. Se debe examinar con mayor cuidado su protocolo de seguridad.

El artículo es Cameron L. Tracy, Megan K. Dustin, Rodney C. Ewing, «Policy: Reassess New Mexico’s nuclear-waste repository,» Nature 529: 149–151 (14 Jan 2016), doi: 10.1038/529149a; más detalles sobre la gestión del plutonio armamentístico en Tom Clements, Edwin Lyman, Frank von Hippel, «The Future of Plutonium Disposition,» Arms Control Today, Jul/Aug 2013.

En español te recomiendo leer a Antonio Martínez Ron (@aberron), «El depósito nuclear del fin del mundo no es seguro», Next, Vozpópuli, 13 Ene 2016, y Antonio Martínez Ron, «Aviso a la humanidad: ‘¡Aléjense de aquí!'», La Información, 22 Sep 2009.

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Estados Unidos y Rusia firmaron un tratado para desmantelar parte de su arsenal nuclear. El resultado son residuos de alta radioactividad que se deben almacenar durante miles de años. ¿Se puede garantizar la seguridad durante tanto tiempo? Estados Unidos y Rusia han firmado tres Tratados de Reducción de Armas Estratégicas (llamados START, por sus siglas en inglés). El último, START III, se firmó en Praga en abril del año 2010. En dicho tratado se limitó el arsenal de cada país a 1.550 ojivas nucleares y a 800 las lanzaderas de misiles intercontinentales. También se acordó que cada país eliminaría 34 toneladas métricas de plutonio, que se utiliza para fabricar armas nucleares, usándolo como combustible nuclear para uso pacífico, la generación de energía eléctrica. Desde el año 2000, el Departamento de Energía de Estados Unidos está almacenando los restos nucleares procedentes de su programa de defensa en un depósito enterrado a unos 650 metros bajo el desierto de Nuevo México, a unas 20 millas al este de la ciudad Carlsbad. El lugar se llama Planta Piloto para el Aislamiento de Residuos (WIPP, por sus siglas en inglés Waste Isolation Pilot Plant). Esta planta está diseñada para albergar residuos radioactivos con elementos más pesados que el uranio, los llamados residuos transuránicos, como el plutonio-239, que tiene un periodo de semidesintegración de unos 24.000 años, o el plutonio-240, con una vida media de 6.500 años. En física nuclear se define el período de semidesintegración como el tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los núcleos de una muestra inicial de un radioisótopo. Está relacionado con, pero no debe confundirse con, la vida media, siendo el período de semidesintegración el 69 % de la vida media.

Dibujo20160123 people at work in waste isolation pilot plant wipp

El depósito geológico de residuos nucleares de Nuevo México pretende almacenar durante diez mil años los residuos procedentes de la investigación y de la producción de armamento nuclear. Se encuentra dentro de una formación salina que tiene unos 600 metros de espesor y que ha permanecido estable durante más de 200 millones de años. La sal sirve para sellar cualquier grieta que pueda aparecer a lo largo del tiempo. La seguridad de este depósito de residuos ha sido puesta en entredicho en un artículo de opinión publicado en la revista Nature. Varios expertos nucleares encabezados por Rodney Ewing, experto en seguridad nuclear de la Univ. de Stanford, California, EE.UU., han cuestionado abiertamente la seguridad del depósito y alertan de los peligros que se corre si se aumenta la cantidad de plutonio almacenada. La intención del Departamento de Energía es sellar el depósito en el año 2033, cuando se alcance su máxima capacidad. A día de hoy, tras 15 años de actividad, la planta ha completado la mitad se su espacio tras almacenar unos 91.000 metros cúbicos de residuos nucleares, el equivalente a enterrar un campo de fútbol a unos 13 metros de profundidad. El material se almacena en bidones de acero apilados en las galerías naturales, pero un par de sucesos recientes han demostrado que la seguridad y el aislamiento no están del todo garantizados.

Dibujo20160123 Plutonium release from the WIPP radioactive waste facility 2014 wippdispersion

Estos expertos se apoyan en dos incidentes ocurridos en la planta que ponen en entredicho su seguridad a largo tiempo. ¿Qué ha ocurrido exactamente en estas dos ocasiones? El primer suceso ocurrió el 14 de febrero de 2014, cuando un bidón de residuos resultó dañado y emitió pequeñas cantidades de plutonio y americio que llegaron a la superficie a través de los conductos de ventilación y se propagaron en un perímetro de casi un kilómetro a la redonda desde la salida exterior. El problema se produjo al mezclarse las sales de plutonio con la arena de gato que se utiliza como absorbente en el almacenamiento. Según los expertos que relatan el incidente en la revista Nature esta reacción podría haberse anticipado. En este desafortunado incidente resultaron expuestos a la radiación 21 trabajadores de la planta. Por fortuna la radiación que recibieron fue muy baja. El segundo suceso ocurrió nueve días después. El humo procedente del incendio de un camión se coló en las instalaciones y dañó los sistemas eléctricos de la planta. Aunque estos incidentes no comprometen la seguridad global de las instalaciones, aseguran los expertos en Nature, con un claro ejemplo de lo difícil que es predecir fallos potenciales en este tipo de sistemas de almacenamiento pensados para una duración de miles de años. Tras estos dos incidentes en febrero de 2014, el Departamento de Energía realizó un análisis exhaustivo que detectó falta de cultura de seguridad entre los trabajadores de la planta, algo que podría ser muy peligroso. En los 15 años de funcionamiento de la planta se han detectado varios fallos en los protocolos de control de los bidones, en el mantenimiento de los equipos y en los planes en caso de accidente. La investigación sobre el incidente del bidón indicó, entre otras cosas, que no se había hecho ninguna evaluación técnica rigurosa para determinar la conveniencia de usar arena de gato como absorbente para el almacenamiento. Rodney Ewing, de la Univ. de Stanford, y sus colegas recuerda en Nature que las tecnologías complejas son propensas a fallos imprevistos y que se debe diseñar un sistema que reduzca los riesgos teniendo en cuentan todos los posibles errores que pueden cometerse. En su artículo recuerdan el accidente en la central nuclear de Three Mile Island en Pensilvania en 1979 y la explosión del transbordador Challenger en 1986. Ambos accidentes podrían haber sido predichos con facilidad y podrían haber tomado medidas para evitarlos.

Dibujo20160123 U02-Fuel

Sorprende que tras 15 años de operación de la planta de almacenamiento de Nuevo México sea ahora cuando los expertos en seguridad nuclear publican sus críticas a la gestión de riesgos en la planta. ¿Por  qué se publica ahora que l depósito nuclear del fin del mundo no es seguro? La razón es la reciente publicación del último informe del Departamento de Energía sobre el destino de las 34 toneladas métricas de plutonio que según el Tratado de Reducción de Armas Estratégicas START III, que firmaron EE.UU. y Rusia en el año 2010, debía transformarse en combustible MOX, una mezcla de óxidos de uranio y plutonio, para su uso en reactores nucleares de fisión para generar energía eléctrica. En el combustible MOX la proporción de óxido plutonio varía de un 3% y un 10%, lo que permite su uso en la mayoría de los reactores nucleares de agua ligera (LWR), que están preparados para usar uranio poco enriquecido. El MOX es el medio más sencillo para eliminar parte del plutonio de grado militar, eliminando el problema de su almacenamiento. Pero hay problemas con la construcción de la instalación de fabricación de MOX en la Planta de energía nuclear de Savannah River, en Carolina del Sur, junto al río Savannah cerca de Augusta, Georgia. Los costes de construcción están siendo más elevados de lo previsto y el Departamento de Energía de Estados Unidos en su último informe ha propuesto una alternativa almacenar dicho plutonio en la Planta Piloto para el Aislamiento de Residuos WIPP de Nuevo México. Por supuesto, esta planta no permite almacenar residuos de alta actividad ya que desprenden calor que podrían corroer los contenedores de los residuos. Por ello, el Departamento de Energía propone diluir las 34 toneladas de plutonio para reducir su concentración hasta los niveles de los residuos transuránicos que se almacenan en Nuevo México.

Dibujo20160123 Reaction_In-MOX_fuel

El experto en seguridad nuclear Rodney Ewing, de la Univ. de Stanford, y sus colegas están muy preocupados por este cambio de planes. En caso de que se vaya a introducir más plutonio hay que revisar a fondo todas las medidas de seguridad. Este plutonio extra casi triplica las 12 toneladas que se proyectó inicialmente para su almacenamiento. El diseño y el sistema de seguridad no preveían semejante cantidad de plutonio. Aunque la capacidad de la WIPP solo debe crecer en un 15% para albergar el nuevo plutonio, se aumenta mucho la posibilidad de que en los próximos 10.000 años a alguien se le ocurra hacer un pozo de prospección en busca de petróleo y gas en el desierto de Nuevo México y se encuentre con este plutonio. En opinión de los expertos, si hay más material radiactivo habrá que aumentar el periodo de seguridad más allá de 10.000 años, lo que aumenta las posibilidades de una futura intrusión humana. Todos los protocolos de seguridad deben ser fortalecidos y la decisión de incrementar el plutonio almacenado debe ser reconsiderada seriamente.

Dibujo20160122 another proposal for danger signs for wipp

Hace 10.000 años se inventó la agricultura y no sabemos cómo será la humanidad dentro de otros 10.000 años. Almacenar residuos radioactivos muy peligrosos durante 10.000 años tiene un grave problema, cómo avisar de su peligro a futuras generaciones que lo visiten. ¿Cómo se resolvió esta cuestión con el depósito de Nuevo México? La historia es realmente curiosa, casi de película. El Departamento de Energía de Estados Unidos a principios de la década de los 1990 convocó a un grupo de trece expertos (divididos en dos grupos de 6 y 7) para diseñar las señales de advertencia más adecuadas para advertir del riesgo de su planta de residuos nucleares en Nuevo México. Se les pidió a los expertos que se pusieran en el peor escenario posible, un futuro en el que ninguna de las lenguas actuales siga viva y que todo nuestro sistema cultural haya cambiado por la propia evolución o algún tipo de cataclismo. El mensaje a transmitir con los avisos debía ser muy claro: «no excaven aquí, manténganse alejados». Se convocó a expertos de diversas especialiades, antropólogos, lingüistas, astrónomos, arquitectos, … Entre ellos, Ben Finney, antropólogo y especialista en cultura polinesia, y Jon Lomberg, artista y colaborador de la NASA, que diseñó el disco de oro a bordo de las sondas Voyager destinado a comunicarse con posibles formas de vida extraterrestre. El objetivo era buscar un símbolo universal de peligro, algo que no existe de forma innata en la mente humana. Un signo que pueda ser interpretado fácilmente por cualquier buscador o viajero que pase por el lugar en cualquier época. Según el Departamento de Energía el mensaje a comunicar debía aclara que es un lugar en el que no hay nada valioso, pero que es peligroso y repulsivo, una forma de energía dañina para el cuerpo, cuyo peligro está todavía presente y aumenta si se desciende hacia el centro, y que lo mejor es huir y evitar que nadie viva en sus proximidades.

Dibujo20160122 one of the proposals for danger signs for wipp

Los dos grupos de expertos propusieron dos soluciones diferentes en cuanto a escala y estética. Por un lado, usar imágenes que despierten la sensación de horror y enfermedad, como el famoso cuadro de “El grito” de Munch. Y por otro lado, apostaron por algo más austero e informativo, una especie de museo con sus paredes esculpidas con pictogramas en distintos idiomas, a modo de piedra Rosetta para los futuros visitantes. Esta información estará escrita en las seis lenguas oficiales de la ONU (inglés, español, ruso, francés, chino y árabe), además del navajo, la lengua de los nativos del lugar. Además se repartirá la información sobre lo que contiene este lugar por todas las bibliotecas del mundo. El Departamento de Energía todavía no ha tomado la decisión final, ya que no se instalará al final de la obra, hacia el año 2033. Durante cien años la planta será vigilada por el ejército y se construirá un gran sistema de protección con varias torres de granito de diez metros de altura a lo largo de unos 6 kilómetros de perímetro. Pero lo que está claro es que transmitir un mensaje importante durante 10.000 años es mucho más difícil de lo que parece.

 



14 Comentarios

  1. Si hace «solo» 1.000 años alguien hubiese encontrado un producto extremadamente peligroso y lo hubiese enterrado en una cueva con una gran piedra esculpida en latín «PELIGRO DE MUERTE NO TOCAR», y se encontrase hoy, ¿tienes la menor duda de que se haría? Pues eso, ten claro lo que le va a pasar a la mayoría de los almacenes nucleares en los próximos 1.000 años. Cualquier otra idea es tener mucho tiempo para rellenar hojas en blanco.

    1. Depende. Ese cementerio no parece diseñado para que Dora la Exploradora lo encuentre en sus aventuras; de todas maneras hay muchas cosas que pueden pasar en 10000 años y se me ocurre que, por ejemplo, todo eso acabe rodeado por leyendas sobre que es una especie de puerta al Infierno y/o hogar de demonios muy poderosos y letales ó simplemente que lo vean como una superstición; en cualquier caso alguien tarde o temprano entrará por pura curiosidad y más vale que los bidones sigan aguantando por entonces o que no lleve un abrelatas o similar para abrirlos.

    2. Estoy totalmente de acuerdo. Imaginemos que por el motivo que sea (catástrofes naturales, guerras, plagas, epidemias…) retrocede la humanidad y dentro de 5000 años se alcanza de nuevo un nivel tecnológico similar a finales del siglo XIX o principios del XX (o similar a los años 40 del siglo XX, pero por el motivo que sea con la física atómica retrasada unas décadas).
      Algún científico empezará a excavar en tan misterioso lugar. De hecho, las advertencias no harán sino azuzar la curiosidad.
      Verán que excavan 100 metros… y no pasa nada. Otros 100 y tampoco. Se confiarán y pensarán que es bien una superstición, bien un cartel falso que oculta un tesoro (material o tecnológico) y cuando por fin lleguen al almacén y abran un bidón…
      Lo bueno es que seguramente aprendan por las malas enseguida y sólo habría unos pocos envenenados, pero…¿Y si han fallado todos los bidones o una mayoría de ellos y su contenido está expuesto? No lo quiero ni pensar…

    1. Juan, se han propuesto muchos métodos para el reciclaje de residuos de baja y alta radiactividad. El problema es que son métodos muy caros (requieren malgastar mucha energía que puede ser muy útil para otras cosas). Siendo mucho más barato almacenar los residuos, se confía en que dentro de unos siglos sea muy barato (energéticamente) reciclarlos y futuras generaciones se encarguen de ello.

  2. Me pregunto, ¿cuantos millones de dólares habrá costado producir todo ese plutonio para armas nucleares, que al final terminarán diluidos en bidones enterrados a centenares de metros? Y suma a eso los millones gastados en las armas nucleares soviéticas desactivadas mediante el mismo tratado… y suma los millones en armas nucleares chinas, y suma los millones gastados en los correspondientes silos, cohetes lanzadores, submarinos estratégicos, aviones bombarderos nucleares de largo alcance, portaaviones…

    Y como tengo el día preguntón, pues me pregunto también si esa barbaridad de recursos, de billones y billones de dólares, rublos, yuanes, lo que sea… se hubieran invertido en nuevos telescopios espaciales, aceleradores de partículas, programas de exploración planetaria robóticas o incluso tripuladas, en acelerar la investigación en reactores nucleares de fusión… o en investigación médica sobre el cáncer, o sobre enfermedades tropicales cuyas vacunas no llegan por falta de apoyo económico, o sobre biomecánica, o sobre un aumento de la eficiencia de paneles solares y baterías, en el desarrollo de un coche eléctrico viable y eficaz, en nuevos métodos de producción para aumentar el rendimiento agrícola… en fin, en esos proyectos científicos o tecnológicos por los que algunos se rasgan las vestiduras y que tanto se critican, cuando sólo constituyen una ínfima fracción de los presupuestos militares, y que podrían generar grandes beneficios a toda la humanidad.

    Y me pregunto, ¿cómo podríamos dejar un mensaje inequívoco, universalmente legible, a las posibles generaciones futuras dentro de 10.000 años, comprensible para todos, que diga algo así como «AQUÍ YACE ENTERRADO UN MONUMENTAL Y PELIGROSO DESPILFARRO, SÍMBOLO DE LA ESTUPIDEZ, LA IRRACIONALIDAD Y EL AFÁN DE AUTODESTRUCCIÓN DE LA ESPECIE HUMANA»

    Solo espero que quede alguien para leerlo.

    SalU2

  3. Roguemos que en un futuro no muy lejano la humanidad pueda contar con la tecnología que permita reciclar o eliminar de forma segura no solo los deschos nucleares que se han generado desde que se inició la era de la energía atómica, sino también los millones de toneladas de basura, residuos tóxicos, plásticos, etc. que año tras año contaminan más y más nuestro planeta (creo que la fusión nuclear promete no solo la generación de energía sino también un medio seguro para incinerar cualquier material y convertirlo en plasma). Espero que por fin la humanidad y los líderes mundiales tomen conciencia de la necesidad de proteger nuestro planeta y de desarrollar tecnologías que no dañen o perjudiquen el ambiente, no cabe duda que estamos en un momento crucial en el que debemos tomar importantes decisiones, por el bien de las futuras generaciones.

    1. @Macuto:
      «creo que la fusión nuclear promete no solo la generación de energía sino también un medio seguro para incinerar cualquier material y convertirlo en plasma»

      Los reactores de fusión experimentales usan H como combustible y en unas condiciones muy estrictas, porque cualquier impureza, polvo, un defecto en el vacío de la cámara de combustión detendría el proceso de fusión nuclear. Así que no te imagines cosas como bolsas de basura entrando en el reactor y generando energía por fusión, porque no es así.

      Pero si, tienes razón, la basura y los residuos son otro importante desafío para la humanidad futura.

      SalU2

      1. Sagutxo no quise decir que se use la basura o X desecho como combustible para la fusión nuclear, yo me referia a que hay varias lineas de investigación que proponen métodos que aprovecharían ciertas condiciones o procesos de la fusión nuclear para eliminar o al menos reducir isótopos radiactivos procedentes de los reactores de fisión. También se podría aprovechar el calor generado en hornos de incineración para eliminar desechos. En fin, no soy experto en fusión nuclear ni mucho menos pero mas o menos eso es la idea que quise expresar.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 24 enero, 2016
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