El accidente nuclear de Fukushima-Daiichi, Jap on
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El accidente nuclear de Fukushima-Daiichi, Japón
Juan Azorı́n Nieto
Depto. de Fı́sica UAM-I
Recibido: 25 de abril de 2011 CO) , Fukushima II (con 4 reactores) también llama-
Aceptado: 03 de mayo de 2011. da Fukushima Dai-ni (que significa número dos en ja-
ponés), Onagawa (con 3 reactores) y Tokai (con 1 so-
Abstract lo reactor).
This paper discusses the nuclear accident occurred
at the nuclear plant in Fukushima Dai-ichi, Japan. La central nuclear de Fukushima Dai-ichi se localiza
The event is analyzed based on information provided en la ciudad de Okuma, en el distrito de Fukushima
by the International Atomic Energy Agency (IAEA) en el centro norte de Japón en la cara oriental de la
and its possible consequences for our country and isla.
the possibility that a similar event could occur in
Mexico.
Key words: Fukushima, Japan, nuclear accident.
Resumen
En este artı́culo se comenta el accidente nuclear ocu-
rrido en la planta nuclear de Fukushima Dai-ichi,
Japón; se analiza el evento con base en la infor-
mación proporcionada por el Organismo Internacio-
nal de Energı́a Atómica (OIEA) y sus posibles con-
secuencias sobre nuestro paı́s; ası́ como la posibili-
dad de que un evento similar pudiera presentarse en
México.
Palabras clave: Fukushima, Japón, accidente nu-
clear.
Como es de todos sabido, el pasado 11 de marzo de
2011 se produjo un terremoto de magnitud 8.9 en la Figura 1. Localización de la planta nuclear de Fukushima
escala de Richter cuyo epicentro se localizó a 130 km Dai-ichi y del epicentro del terremoto
al este del puerto de Sendai, muy cerca de la planta
nuclear de Fukushima-Dai-ichi (Fukushima I) en el Cuando se inició el terremoto, estaban en funciona-
norte de Japón; media hora después el tsunami llega miento 37 reactores nucleares de las 17 centrales ja-
a la costa provocando daños en la planta nuclear. ponesas. Tras el terremoto, las centrales de Fukushi-
ma I, Fukushima II, Onagawa y Tokai interrumpie-
Japón cuenta con 17 centrales nucleares como la de ron el proceso de fisión en los 11 reactores que tenı́an
Fukushima I. Cada central posee un número dife- operando.
rente de reactores nucleares, haciendo un total de
58 reactores. Las 4 centrales nucleares más próxi- De acuerdo con la información suministrada por
mas al epicentro del terremoto son: Fukushima I el Organismo Internacional de Energı́a Atómica
también llamada Fukushima Dai-ichi (que significa (OIEA), en Fukushima I, los reactores 4, 5 y 6 ya
número uno en japonés) la cual cuenta con 6 reac- estaban apagados por inspección periódica; mien-
tores nucleares de potencia del tipo de agua hirvien- tras que los reactores 1, 2 y 3 se apagaron automáti-
te o Boiling Water Reactor (BWR), que son ope- camente porque los sistemas electrónicos automáti-
rados por la Tokyo Electric Power Company (TEP- cos de emergencia funcionaron adecuadamente, ya
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El accidente nuclear de Fukushima-Daiichi, Japón. Juan Azorı́n Nieto. 13
Figura 4. Diagrama de un reactor BWR
1 Vasija del reactor
Figura 2. Planta nuclear de Fukushima Dai-ichi 2 Barras de combustible
3 Barras de control
4 Refrigerante
5 Manejo de barras de control
6 Vapor hacia la turbina
7 Alimentación de agua
8 Enfriamiento por agua marina
9 Bloque calentador
10 Bomba de agua de alimentación
11 Bomba de refrigerante
12 Edificio del reactor
Posteriormente, se empezó a extraer calor residual
del reactor, pero aparentemente éste sufrió una
pérdida de refrigerante produciéndose daño al núcleo
del reactor; después se produjo una explosión de
Figura 3. Reactor de agua en ebullición (BWR) hidrógeno en el edificio del reactor dañando la es-
tructura del edificio; sin embargo, el contenedor pri-
mario y la vasija del reactor, los cuales impiden la sa-
que al perderse toda la alimentación eléctrica fue-
lida de material radiactivo al exterior, se mantuvie-
ra de la central los generadores diesel de emergen-
ron intactos.
cia proporcionaron energı́a eléctrica a los sistemas
de seguridad, pero estos generadores dejaron de fun- Se tomó la decisión de inyectar agua del mar pa-
cionar aproximadamente una hora después debido a ra continuar con el enfriamiento del reactor, lo que
los daños producidos por el tsunami. estaba previsto en el plan de emergencia.
El proceso de apagado de un reactor se produce al in- Hubo emisiones controladas de material radiactivo al
troducir en el mismo las barras de control que absor- exterior, pero estas fueron disminuyendo con el tiem-
ben neutrones y por lo tanto detienen la reacción en po. Esta misma secuencia de hechos parece haber-
cadena. El enfriamiento del reactor no es inmediato se producido también en las otras unidades.
y requiere la intervención de los sistemas de refrige-
ración y un control durante todo el proceso. El tiem- Al dı́a siguiente, se produjo una explosión en la
po que tarda un reactor en realizar un apagado au- unidad 1 la cual parece haber sido causada por
tomático funcionando correctamente la refrigeración hidrógeno dentro del edificio ya que las pastillas de
es de 36 horas. En el caso de Fukushima I la refrige- combustible de uranio se encuentran dentro de vai-
ración de los reactores falló por averı́a en la alimen- nas de circonio. Cuando dichas vainas se encuen-
tación del sistema de refrigeración, por ello, no se pu- tran sometidas a muy altas temperaturas el circo-
do controlar su proceso de apagado con las consabi- nio reacciona con el agua produciendo óxido de cir-
das consecuencias. conio e hidrógeno. Parece que esto fue lo que ocu-
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rrió al quedar parte del combustible al descubier- De acuerdo con La Escala Internacional de Even-
to al faltar lı́quido refrigerante en el reactor. Existe tos Nucleares (más conocida por sus siglas en inglés
la hipótesis de que el hidrógeno se acumuló en el edi- INES International Nuclear Event Scale) del Or-
ficio sufriendo ignición. Sin embargo, aunque la ex- ganismo Internacional de Energı́a Atómica el su-
plosión destruyó parte del edificio, no dañó el conte- ceso de la central nuclear de Fucushima se cali-
nedor primario ni la vasija del reactor. ficó en un principio en el nivel 4 y posteriormen-
te se recalificó en el nivel 5 de una escala de 7,
al mismo nivel que el accidente de Three Mile Is-
land (1979) accidente con consecuencias de mayor
alcance. Actualmente el accidente ha sido recali-
ficado al nivel 7 o accidente mayor como el de
Chernobil (1986).
La INES fue introducida por el OIEA para permi-
tir la comunicación sin falta de información impor-
tante de seguridad en caso de accidentes nucleares
y facilitar el conocimiento de los medios de comu-
nicación y la población de su importancia en mate-
ria de seguridad. Se ha definido un número de crite-
rios e indicadores para asegurar la información cohe-
Figura 5. Explosión en el edificio de la unidad 1 debido
rente de acontecimientos nucleares por autoridades
probablemente a la acumulación de hidrógeno
oficiales diferentes. Hay 7 niveles en la escala: Los su-
cesos de nivel 1 a 3, sin consecuencia significativa so-
Hasta la fecha, no se tiene ninguna evidencia de que bre las poblaciones y el medio ambiente, se califi-
haya ocurrido la fusión parcial o total del núcleo. can como incidentes, los superiores (4 a 7), como ac-
Aún si esto llegara a ocurrir, los sistemas de conten- cidentes. El último nivel corresponde a un acciden-
ción del reactor están diseñados para prevenir la dis- te cuya gravedad es comparable al ocurrido el 26 de
persión de radiactividad al exterior. La fusión del abril de 1986 en Chernobil.
núcleo del reactor podrı́a llegar a ocurrir ya que sin
la refrigeración adecuada, la temperatura del com- Nivel 7 INES: Accidente mayor
bustible (en el núcleo) podrı́a elevarse y si llegara a Impacto en las personas y el medio ambien-
1900◦ C la cubierta protectora de las barras de com- te. Se produce una mayor liberación de material
bustible se perderı́a y éstas comenzarı́an a fundir- radiactivo que pone en riesgo la salud general y el
se. El agua sin circular se puede evaporar en dı́as y medio ambiente y requiere la aplicación de medi-
al aumentar más la temperatura el combustible pue- das de contraposición.
de fundirse y fundir la base del reactor.
Ejemplo: Accidente de Chernóbil, Ucrania (1986).
Nivel 6 INES: Accidente serio
Impacto sobre las personas y el medio am-
biente. Se produce la liberación de material ra-
diactivo que requiera una probable aplicación de
medidas de contraposición.
Ejemplo: Desastre de Kyshtyn, Rusia (1957).
Nivel 5 INES: Accidente con consecuencias
Figura 6. Proceso de fusión del núcleo de un reactor: amplias
1) Al fallar la refrigeración, la temperatura del núcleo se
eleva, 2) A 1900◦ C las barras de combustible se empiezan Impacto sobre las personas o el medioam-
a fundir y el agua a evaporarse, 3) Al aumentar más la biente. Liberación limitada de material radiacti-
temperatura el combustible se funde y puede fundir el vo que pueda requerir la aplicación de medidas de
fondo del reactor. contraposición. Varias muertes por radiación.
El accidente nuclear de Fukushima-Daiichi, Japón. Juan Azorı́n Nieto. 15
Figura 7. Fuente: Organismo Internacional de Energı́a Atómica
16 ContactoS 80, 12–17 (2011)
Daños en los obstáculos radiológicos y el Ejemplo: Incidente de Caradache, Francia (1993).
control.
Se producen graves daños al núcleo del
Nivel 1 INES: anomalı́a
reactor y se produce la liberación de ma-
terial radiactivo en una instalación que gene- Impacto en la defensa en profundidad. Ex-
ra riesgos de exposición pública que podrı́a deri- posición mayor a los lı́mites legales anuales de un
varse de un accidente crı́tico o el fuego. miembro del público, problemas menores con ele-
mentos y componentes de seguridad con la defen-
Ejemplo: Accidente de Three Mile Island, EEUU
sa en profundidad restante y robo o pérdida de
(1979).
una fuente de radiactividad de baja intensidad.
Nivel 0 INES: desviación
Nivel 4 INES: Accidente con consecuencias
locales Ninguna importancia para la seguridad.
Impacto sobre las personas o el medio am- Es importante que no se extrapolen los datos de
biente. Liberación menor de material radiactivo los terremotos y tsunamis a otros paı́ses cuando se
que pueda requerir, aunque de forma poco proba- evalúan los riesgos naturales ya que estos son muy es-
ble, la aplicación de medidas de contraposición. Al pecı́ficos de cada región y se basan en las condicio-
menos una muerte por radiación. nes tectónicas y en las fallas geológicas propias de ca-
Daños en los obstáculos radiológicos y el da localización.
control. Combustible fundido o dañado y libera-
Las posibilidades de que un terremoto y un tsuna-
ción de cantidades significativas de radiación con
mi similares se produzcan en México son muy remo-
probabilidad de exposición pública.
tas. En todo caso, la central nuclear de Laguna Ver-
Ejemplo: Accidente de Tokaimura, Japón (1999). de (CLV) se construyó con los mismos estándares
que todas las centrales nucleares del resto de paı́ses
del mundo, y acaban de culminar con éxito los tra-
Nivel 3 INES: incidente grave bajos de modernización de la misma, tras haber con-
Impacto en las personas y el medio am- cluido la cuarta y última recarga de combustible pre-
biente. Exposición de 10 o más veces el lı́mite le- vista. Las relevantes modificaciones efectuadas po-
gal anual para los trabajadores y efectos no leta- sibilitan una extensión de la operación de la plan-
les producidos por la radiación. ta de hasta 40 años de vida útil. Durante la últi-
Daños en los obstáculos radiológicos y el ma fase de los trabajos participaron unas 2 000 per-
control. Exposición de más de 1 Sv/h en una zo- sonas y se alcanzó el récord de 2.8 millones de ho-
na de trabajo (Sv es la abreviatura de Sievert, uni- ras de trabajo sin accidentes.
dad de medida de la dosis de radiación). No obstante, México, Estados Unidos y Canadá, han
Impacto en la defensa en profundidad activado sus sistemas de alerta en monitoreo de ra-
Ejemplo: Accidente de Sellafield, Gran Bre- diación ambiental por si dado el caso remoto hu-
taña (2005). biese alguna fuga importante de material radiacti-
vo a la atmósfera, ası́ como sus sistemas de detec-
ción de sismos. Nuestro paı́s ha activado ya una red
Nivel 2 INES: incidente de monitoreo censando en algunos puntos del terri-
torio nacional, por si hubiese alguna fuga importan-
Impacto en las personas y el medio ambien-
te en Japón, que en realidad prácticamente no lle-
te. Exposición de un miembro del público a más
garı́a a México porque las corrientes de las masas de
de 10 mSv y exposición de un trabajador en exce-
aire no alcanzan nuestro territorio aunque sı́ al he-
so a los lı́mites legales anuales.
misferio norte como Estados Unidos y Canadá.
Daños en los obstáculos radiológicos y el
control. Nivel de radiación en una zona operati- En conclusión, el alcance de lo peor de Fukushima
va de más de 50 mSv/h y contaminación significa- va a ser, fundamentalmente, japonés y quizá de al-
tiva dentro de la instalación no preparada en el di- gunas zonas periféricas; igual que el alcance de lo
seño. peor de Chernóbil fue, fundamentalmente, ruso, bie-
Impacto en la defensa en profundidad. lorruso y ucraniano. Hay aquı́ algunas leyes fı́sicas
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el ejemplo llevando a cabo sus propios programas
de construcción y explotación de centrales nucleares.
La estabilidad económica, el fuerte crecimiento de la
demanda eléctrica y sus prometedoras expectativas
económicas fueron el motor del desarrollo de esta
fuente energética.
En la actualidad existen 436 reactores en operación,
los cuales producen el 17 % de la electricidad mun-
dial. A principios de este año, 56 unidades más se en-
cuentran en construcción en paı́ses como China, In-
dia, Bulgaria, Japón, Rusia, Corea del Sur, Finlan-
dia y Francia. Todos ellos, conscientes de los proble-
mas energéticos, medioambientales y ahora económi-
cos construyen nuevas plantas nucleares porque con-
sideran que la energı́a nuclear es una fuente esen-
cial para el presente y futuro de sus paı́ses. A es-
tos reactores en operación y construcción se su-
Figura 8. Central nuclear Laguna Verde. marán las centrales ya planificadas, que ascienden a
200, destacando el programa 2010 del Departamen-
en juego, y una de ellas afirma que tanto la con- to de Energı́a de Estados Unidos (DOE), donde en
centración como la intensidad de la radiación tien- la actualidad hay unas 30 solicitudes en proceso de
de a disminuir con la distancia. Otra de ellas, que autorización.
los daños producidos por la radiación en la mate- Hay que recordar que por el momento la verdade-
ria (incluyendo la materia viva) son extremadamen- ra catástrofe es la que ha sufrido el pueblo japonés a
te dependientes de la dosis y del tiempo de exposi- causa del terremoto y el tsunami. Hay miles de muer-
ción. A lo largo de la historia ha habido considera- tos, cientos de miles de desplazados, comarcas ente-
bles diseminaciones de radiación a la atmósfera, co- ras borradas del mapa.
mo los cientos de pruebas nucleares durante la Gue-
Referencias
rra Frı́a. Además de que podemos afirmar que las do-
sis de radiación medidas fuera del perı́metro de segu-
ridad hasta el momento son en total tan cancerı́ge- 1. Foro Nuclear, http://www.foronuclear.org/
nas y teratogénicas como un paquete de cigarrillos. energia\_nuclear\_mundo.jsp
Hay que tener en cuenta que en la actualidad exis- 2. OIEA, Escala Internacional de Sucesos Nucleares
ten más de 400 reactores nucleares en operación en y Radiológicos (INES) Manual de Usuario, IAEA
todo el mundo y otros tantos en construcción, sien- Vienna (2008)
do los paı́ses que más los emplean los Estados Uni- 3. Foro industrial atómico de Japón, http://www.
dos, el Reino Unido, la URSS, Japón, Francia y la jaif.or.jp/english/index.php
República Federal Alemana. En Francia, el 59 % de
la electricidad es de origen nuclear. Se ha acumula- 4. Organismo Internacional de energı́a atómi-
do ya suficiente experiencia en esos paı́ses para ga- ca, http://www.iaea.org/
rantizar que el uso de la fisión nuclear sea facti-
ble, económico y seguro. México cuenta con la plan- 5. Agencia de seguridad industrial y nuclear
ta de Laguna Verde, que tiene dos reactores, cada de Japón, http://www.nisa.meti.go.jp/
uno de ellos de 650 MW. english/index.html
6. Tokio Electric Power Company, http://www.
En la segunda mitad de la década de los sesenta,
tepco.co.jp
Estados Unidos lanzó el primer programa nuclear
destinado a la generación de electricidad. Aunque
cuatro años antes, el Reino Unido habı́a inaugurado cs
Calder Hall, la primera central nuclear del mundo.
Poco después, otros paı́ses industrializados siguieronTambién puede leer
