PROYECTO RETROSPECTIVO DEL ACCIDENTE DE CHERNOBYL
GUSTAVO CASTRO ARDANY CHAMIZO ANDRES DAVID GUERRERO MARIA TERESA GUTIERREZ VILLA MARIO MARIN ANDREA PAOLA MONTERO
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE ± SENA CENTRO DE ASISTENCIA TECNICA A LA INDUSTRIA ± ASTIN PROGRAMA DE FORMULACION DE PROYECTOS, 60518 PROYECTOS JAMUNDI 2010
PROYECTO RETROSPECTIVO DEL ACCIDENTE DE CHERNOBYL
GUSTAVO CASTRO ARDANY CHAMIZO ANDRES DAVID GUERRERO MARIA TERESA GUTIERREZ VILLA MARIO MARIN ANDREA PAOLA MONTERO
Proyecto visto en retrospectiva de la metodología utilizada al resolver la situación del accidente nuclear en Chernóbil
Fernando Olivo Jaramillo I.A., M.Sc. en Contaminación Ambiental Residuos Sólidos Universidad Politécnica de Madrid Instructor líder
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE ± SENA CENTRO DE ASISTENCIA TECNICA A LA INDUSTRIA ± ASTIN PROGRAMA DE FORMULACION DE PROYECTOS, 60518 PROYECTOS JAMUNDI 2010
CONTENIDO pág. INTRODUCCION 3 1. DEFINICION DEL PROBLEMA (ANTECEDENTES DEL PROBLEMA, FORMULACIÓN, DESCRIPCIÓN)
2.
JUSTIFICACIÓN
3.
OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS
4. MARCO REFERENCIAL (TEÓRICO, CONCEPTUAL, HISTÓRICO, ESTADO ACTUAL, CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO, ENTRE OTROS) 5. DISEÑO METODOLÓGICO, ES DECIR, MÉTODO O ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE ANÁLISIS, CRITERIOS DE VALIDEZ Y CONFIABILIDAD, DEFINICIÓN DE HIPÓTESIS, VARIABLES E INDICADORES, UNIVERSO O POBLACIÓN, MUESTRA, INSTRUMENTOS, ESTUDIO PILOTO Y LOS ELEMENTOS PERTINENTES AL TIPO DE ESTUDIO; 6.
PERSONAS QUE PARTICIPAN EN EL PROYECTO
7. RECURSOS DISPONIBLES (MATERIALES, INSTITUCIONALES Y FINANCIEROS) 8.
RESULTADOS E IMPACTO ESPERADOS
9.
DIVULGACIÓN
10.
CRONOGRAMA
11.
WEBLIOGRAFÍA
INTRODUCCION
Este proyecto presenta una visión panorámica y detallada de lo acontecido en Chernóbil mientras se daba resolución a los problemas ocasionados por la explosión del reactor 4 de la planta; con la ventaja de la retrospectiva. Se presenta con la estructura de un proyecto; teniendo en cuenta que un proyecto es un planteamiento para realización de actividades futuras para la consecución de objetivos y metas; Se observa en este documento el uso de lenguaje en tiempo pretérito ya que es en retrospectiva.
1. DEFINICION DEL PROBLEMA (ANTECEDENTES DEL PROBLEMA, FORMULACIÓN, DESCRIPCIÓN) Aquel día, durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento súbito de potencia en el reactor 4 de la Central Nuclear de Chernóbil, produjo el sobrecalentamiento del núcleo del reactor nuclear , lo que terminó provocando la explosión del hidrógeno acumulado en su interior. Causas: Error Humano, no siguieron las instrucciones de manejo de los reactores nucleares en el experimento. El diseño de estos reactores no cumplía los requisitos de seguridad que en esas fechas ya se imponían a todos los reactores nucleares de uso civil en occidente. El más importante de ellos es que carecía de edificio de contención .
Si bien ha sido éste el accidente más grave de la historia nuclear con propósitos pacíficos, no ha sido el único. Una lista no exhaustiva de los accidentes nucleares más importantes sería la siguiente: De 1949 a 1963. Unas 10.000 personas sufrieron radiaciones en Semipalatinsk (Kazajistán). Septiembre de 1957. Una explosión en un almacén de desechos radioactivos en Kytchym (URSS) causó más de cien muertos y la evacuación de 10.000 personas. 10 de octubre de 1957. Accidente nuclear en una central que fabricaba plutonio con fines militares en Sellafield (Reino Unido). 1968. Un bombardero B-52 de la Fuerza Aérea norteamericana, cargado con armas nucleares, se estrelló cerca de Thule (Groenlandia). Se dispersaron 400 gramos de plutonio (vale aclarar que 0,5 gramos ingeridos matan a una persona, mientras que es suficiente inhal ar 100 miligramos de Pu-239 para morir en minutos por edema pulmonar y sólo 20 miligramos matan a un hombre de 80 kilos de fibrosis pulmonar en menos de un mes). Agosto de 1969. Grave accidente en el complejo atómico chino de Jiuquan. Una decena de trabajadores fueron expuestos a la radiación. Enero y febrero de 1974 y octubre de 1975. Accidentes en la central de Leningrado. Al menos tres muertos. 28 de marzo de 1979. Contaminación en la central nuclear de Three Mile Island (EEUU). Causó el desplazamiento temporal de 140.000 personas. Agosto de 1979. Una fuga de uranio en un emplazamiento nuclear secreto en Estados Unidos contaminó a 1.000 personas. Enero-marzo de 1981. Cuatro fugas radioactivas en la central nuclear de Tsuruga (Japón). 278 personas recibieron radiaciones. 26 de abril de 1986. Chernobyl (Ucrania). Unas 200 personas reciben radiaciones graves. Abril de 1993. Nube radioactiva en Tomsk-7 (Siberia). 9 de diciembre de 1995. Un escape en el generador de Monju (Japón) provoca la parada urgente de este reactor experimental.
24 de julio de 1996. 25 personas reciben radiaciones en la central térmica de Racht, en el norte de Irán. 11 de marzo de 1997. Explosión e incendio en la fábrica experimental de Tokaimura. 37 personas sufrieron radiaciones.
2.
JUSTIFICACIÓN
Este proyecto se presenta como una respuesta inmediata a la crisis que se genera por la explosión del reactor #4 de la planta nuclear de Chernóbyl, con el fin de contener en lo posible la radioactividad que se libera como consecuencia. Rusia no se encontraba preparada para dicha catástrofe, aunque ya hubiera tenido algunos pequeños accidentes de tipo nuclear. y con el antecedente de un entorno de hermeticidad que manejaba el régimen comunista los perjuicios fueron mayores. El desarrollo del proyecto de contención del reactor se va presentando conforme van sucediendo las circunstancia, disponiendo del recurso humano y material que se tiene a mano , sin pensar en las posibles consecuencias o costos económicos y de vidas humanas que se hubieran podido evitar.
3.
OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS
OBJETIVO GENERAL
Evitar una catástrofe nuclear a causa de la radioactividad OBJETIVOS ESPECIFICOS
Apagar incendio y evitar que llegara al reactor 3 Evitar la explosión en cadena de los otros reactores Valoración del daño Evacuación de 135000 personas Evitar la emisión de radiación Evitar el pánico local e internacional Evitar una posible guerra al medir la radioactividad y creer que se debía a un ataque
Enfriar el reactor Limpieza de material altamente radioactivo Evitar que el núcleo se hundiera por el material arrojado Contención del reactor Evitar contaminación de trabajadores
4. MARCO REFERENCIAL (TEÓRICO, CONCEPTUAL, HISTÓRICO, ESTADO ACTUAL, CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO, ENTRE OTROS)
Chernóbil (en ruso Tchernobyl y en ucraniano Chornobil ) es un pueblo situado a 130 km al norte de Kiev (capital de la antes llamada República Socialista Soviética de Ucrania), muy cerca de la frontera con Belarús y a sólo 20 de un complejo nuclear que recibió el nombre del poblado. El 26 de abril de 1986, el reactor 4 de la central estalló, liberando una gigantesca cantidad de radiación a la atmósfera, que fue dispersada por los vientos sobre gran parte de Europa y llegó hasta el Reino Unido. Los increíbles defectos de diseño del reactor 4 de Chernobyl abrieron la puerta para que el accidente ocurriera. Se analizaran en detalle: El tipo de reactor de que se trata, denominado RBMK, tiene la particularidad de que debe funcionar siempre a plena potencia: en efecto, a potencias de generación inferiores a 700 Mw térmicos (la cuarta parte de su régimen nominal), el núcleo se vuelve inestable. "Inestable", en la jerga nuclear, quiere decir sencillamente que la reacción en cadena está a sólo segundos de descontrolarse. Esto no es propiamente una falla, sino parte del concepto de diseño de los reactores RBMK. Debe operarse siempre por encima de los 1000 megawatts o más. La peligrosa falla de diseño que obliga al reactor RBMK a trabajar siempre a pleno ha sido cuidadosamente evitada en todos los diseños de reactores occidentales, e incluso en los reactores soviéticos posteriores, llamados VVER, que funcionan con agua a presión. La explosión de Chernobyl se produjo durante una prueba a baja potencia , algo expresamente prohibido por el manual del reactor. Los mismos técnicos rusos sabían que esto ocurriría, como los expertos franceses y británicos que habían inspeccionado la central. El mismo gobierno soviético había sido advertido en forma expresa de que no debía operar el reactor por debajo de los 1000 Mw, y que a menos de 700 los RBMK estallaban. Cuando las reacciones en cadena de un react or comienzan a descontrolarse, la solución es insertar en el núcleo unas barras (llamadas "barras de control"),
que son de un material inerte que absorbe los neutrones sobrantes de la fractura de los átomos, impidiendo que golpeen a otros átomos de uranio y... Las reacciones se descontrolan en menos de 2 segundos. El problema aquí fue que el diseño de los RBMK exige más de 20 segundos para insertar las barras de control en el uranio. En otras palabras, van a estar completamente colocadas algo así como 18 segundos después de que el reactor haya estallado. No tiene mecanismos de inserción rápida, ni modo de acelerar el proceso. La tercera aberración del diseño estriba en que las barras de control son de carburo de boro recubiertas de grafito (la tan afamada "mina de lápiz"). El "pequeño" problema es que el grafito, al ser insertado entre el uranio, acelera la reacción durante unos segundos antes de comenzar a frenarla La cantidad de grafito en el núcleo del reactor consistía en la nada despreciable suma de 600 toneladas. Da la casualidad de que los núcleos de los reactores nucleares con reacciones en proceso de descontrolarse, tienen la desagradable costumbre de ponerse muy, muy calientes... Y el grafito, que, como se sabe, es un tipo de carbón... ¡es altamente inflamable! En Chernobyl, el grafito al rojo vivo entró en contacto con el aire y se incendió. Por cierto que ni los reactores occidentales de agua a presión PWR ni los reactores soviéticos de agua hirviendo (BWR) incluyen materiales inflamables en los sistemas de moderación de las reacciones. Es como si los bomberos, en lugar de llevar agua en las mangueras, llevaran nafta de aviación de alto octanaje... mezclada con nitroglicerina. Los RBMK tienen el núcleo a la intemperie , al aire libre , al aire ... Entre el núcleo y el resto del planeta, la atmósfera, el agua, las personas, no hay nada. Poner un reactor al aire libre es una locura absoluta que entre los especialistas se conoce con el vil eufemismo de "carecer de una contención estructural". A todos los reactores del mundo se les hace un edificio alrededor. A TODOS... excepto a los RBMK. Incluso las centrales nucleares VVER, que son las que se instalan hoy en la ex URSS y sus ex satélites, llevan un edificio de cemento a su alrededor. Las dos reglas básicas y vitales de las que depende la operación de un reactor RBMK, que son nunca operarlo a baja potencia y tener siempre al menos 30 barras de control insertas en el núcleo se violaron deliberadamente . El reactor estaba a menos de 700 Mw y el número de barras en el núcleo era... cero. Además, no observaron los procedimientos de prueba, y desactivaron a propósito el mecanismo de seguridad del agua de refrigeración (que es automático y se supone debe enfriar el núcleo si la reacción se descontrola) y los dos sistemas de parada de emergencia (que también son automáticos, detectan la caída de potencia y detienen completamente la reacción). Los operadores de Chernobyl (que, por supuesto, murieron instantáneamente), eran dos hombres, y estaban sentados en su sala de control seis metros por
encima del núcleo fuera de control . ¿Deseaban suicidarse de esta exótica y sofisticada manera, llevándose con ellos a la mayor parte de la población circundante en tres países? No lo creo probable. Hicieron todo mal, en contra de las expresas instrucciones del fabricante del reactor, desactivando a mano sistemas de seguridad que hubiesen impedido la explosión, y luego prácticamente obligaron al reactor número 4 a estallar. No, amigos, esos hombres no se suicidaron. La conclusión de sentido común² es que, o bien estaban entrenados pésimamente, o que recibieron instrucciones u órdenes expresas de proceder como lo hicieron . Ya se sabe que en la URSS el Sistema no era muy tolerante con quienes se negaban a cumplir órdenes. Lo más probable es que el motivo haya sido un compuesto de ambas circunstancias: ignorancia de los operadores y una orden directa de desactivar los mecanismos de seguridad, sacar las barras de control y poner el RBMK a mínima potencia. La Gran Madre Rusia
La mayor presión sobre los reactores nucleares en la URSS no era la urgente necesidad de producir energía eléctrica buena y barata, sino la urgente necesidad de obtener tanto Pu-239 de grado armamentístico como fuese posible, lo más rápidamente posible. Esta enorme presión de los militares oprimía tanto a los que manejaban el reactor número 4 como al ente soviético de energía atómica, a los responsables de diseñar nuevos reactores, a las firmas de ingeniería encargadas de construirlos, etc. Todos ellos tenían expresamente prohibido perder un solo segundo en la producción de plutonio grado armamentístico, incluso si la pérdida de tiempo se debía a la inclusión de mecanismos de seguridad esenciales para impedir que el reactor se desintegrara. ¿Qué sucedió en el RBMK, entonces? La teoría dice que, a mayor potencia, mayor consumo del uranio que el RBMK usa como combustible. El uranio es escaso y caro. Sin embargo, el plutonio generado como subproducto es constante, no importa qué potencia genere el reactor ni cuánto uranio usemos. Es decir, si a 2800 Mw se obtienen, digamos, dos gramos de Pu -239, a 700 Mw se obtienen los mismos 2 gramos, pero con un considerable ahorro de combus tible. Eso, precisamente, fue lo que quisieron hacer los militares soviéticos: ver si podían hacer trabajar al número 4 a baja potencia, y si obtenían el mismo plutonio cómodamente y a bajísimo costo. No pudieron, porque no tomaron en cuenta unos pequeños detalles: las leyes de la naturaleza, que harían explotar al reactor en esas absurdas condiciones. Usted se preguntará: ¿y los técnicos y científicos? ¿Por qué no impidieron esta barbaridad? La cultura del secreto era universal en la ex URSS. La compartimentalización de la información era tan grande y llena de trabas, prohibiciones y vericuetos, que ningún, técnico ni científico nuclear ruso sabía en 1986 todas las cosas que hoy se conocen.
Por la cultura soviética del secreto, sus científicos nucleares tenían prohibido incluso concurrir a los simposios internacionales sobre tecnología nuclear donde se discutían todos estos asuntos, desde los diseños de los reactores hasta su operación óptima, y leer los documentos, revistas y libros occidentales sobre el tema. Así les fue. En síntesis, esta catástrofe se hubiera podido evitar. 5. DISEÑO METODOLÓGICO, ES DECIR, MÉTODO O ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE ANÁLISIS, CRITERIOS DE VALIDEZ Y CONFIABILIDAD, DEFINICIÓN DE HIPÓTESIS, VARIABLES E INDICADORES, UNIVERSO O POBLACIÓN, MUESTRA, INSTRUMENTOS, ESTUDIO PILOTO Y LOS ELEMENTOS PERTINENTES AL TIPO DE ESTUDIO
Contener el reactor bajo un sarcófago de hierro y concreto. Desplazamiento de bomberos militares quienes lo apagaron durante las 3 primeras horas Colocar los otros tres reactores en refrigeración de emergencia. Sobrevuelo en helicóptero Uso de buses escolares, y trenes arrojar sobre el núcleo una mezcla de materiales que consistía en arena, arcilla, plomo, dolomita y boro absorbente de neutrones Mentir acerca de lo que había sucedido no concediendo importancia al hecho. Confesar el accidente. Construcción de un túnel bajo el reactor para implantar un sistema de refrigeración. Uso de reservistas del ejército ruso entre 20 y 30 años Rellenar el túnel que no se utilizó con hormigón. Construcción de un sarcófago Usar maquinaria manejada a distancia. Estar el menor tiempo posible en el sector Revestir los vehículos con plomo (blindar) Diseñar la estructura para ensamblar Usar para el ensamble una grúa. Deshacerse del uranio dispersado del techo de la planta usando robots. Trajes de plomo cosidos a mano.
6.
PERSONAS QUE PARTICIPAN EN EL PROYECTO
La participación del grupo de bomberos que controlaron el desastre, evitando que el fuego se extendiera. El ejercito ruso que se dedico desde helicópteros, arrojar materiales, minimizando las consecuencias del desastre. Las miles de personas que participarón tanto en los servicios de emergencia como en las tareas de contención, limpieza y restablecimiento. La delegación científica encargada del comité de investigación del desastre. Los ingenieros que diseñaron la enorme est ructura que cubrirá por completo el reactor, denominado sarcófago. 7. RECURSOS DISPONIBLES (MATERIALES, INSTITUCIONALES Y FINANCIEROS) El plomo ayudo a refrigerar el núcleo siendo arrojado por soldados civiles rusos, para bajar la temperatura en el reactor y así ayudaría a disminuir la radiación. Gases especiales que arrojaban los helicópteros desde el cielo para detener la contaminación. Acero y concreto en la realización del sarcófago que cubriría por completo el reactor, lo cual reducía el riesgo de contaminacion. Las grúas que sirvieron para encajar las piezas metálicas del sarcófago. La utilización de robots que retiraban las piezas de grafitos altamentes contaminadas en el techo del reactor. 8.
RESULTADOS E IMPACTO ESPERADOS
La explosión provocó la mayor catástrofe en la historia de la explotación civil de la energía nuclear. Aunque se pudo evitar una segunda explosión, 31 personas murieron en el momento del accidente, alrededor de 135.000 personas tuvieron que ser evacuadas el impacto de chernobyl fue muy grande y no solo en el medio ambiente sino también en las personas debido a que muchas de ellas quedaron con secuelas para el resto de sus vida y aun peor también a sus familiares
Hay dos tipos de radiaciones: las ionizantes, que alteran los átomos que la reciben, y las no ionizantes, que no los alteran. La radiación nuclear es del primero de estos tipos, y, como consecuencia de los cambios que produce en los átomos y moléculas del cuerpo humano, conduce a una patología conocida como Enfermedad de Radiación (ER). La enfermedad de radiación se debe, pues, a la exposición a una fuente de radiación externa (como un reactor nuclear que explota, por ejemplo) o interna (si me trago un poco de plutonio). Después del desastre, un área de 4 kilómetros cuadrados de pinos en las cercanías del reactor adquirieron un color marrón dorado y murieron, adquiriendo el nombre de "Bosque Rojo´ En un radio de unos 20 o 30 kilómetros alrededor del reactor se produjo un aumento de la mortalidad de plantas y animales así como pérdidas en su capacidad reproductiva. En los años posteriores al desastre, en la zona de exclusión abandonada por el ser humano ha florecido la vida salvaje. Bielorrusia ya ha declarado una reserva natural, y en Ucrania existe una propuesta similar. Varias especies de animales salvajes y aves que no se habían visto en la zona antes del desastre, se encuentran ahora en abundancia, debido a la ausencia de seres humanos en el área. Restricciones alimentarias: Poco después del accidente varios países europeos instauraron medidas para limitar el efecto sobre l a salud humana de la contaminación de los campos y los bosques. Se eliminaron los pastos contaminados de la alimentación de los animales y se controlaron los niveles de radiación en la leche. También se impusieron restricciones al acceso a las zonas forestales, a la caza y a la recolección de leña, bayas y setas Nadie pensó que podía suceder algo tan grave, pero sucedió y aunque en el momento de la explosión no se tomaron las decisiones adecuadas el daño pudo a ver sido aun peor. 9.
DIVULGACIÓN
10.
CRONOGRAMA
FECHA 25-04-1986 26-04-1986
SUCESO Doscientos setenta seis trabajadores reciben la orden de realizar un nuevo experimento en el reactor. Se explota el reactor y ocultan la información para los habitantes. y
Los primeros que acuden a la explosión son los bomberos luchando contra el fuego, quedando expuestos a dosis de la radiación. Las nubes se empiezan a contaminar. La primera información habla de un accidente de fuego. Horas después toman la decisión de evacuar a las personas de la ciudad de Pripyat. Los maestros reparten tabletas de yodo a los estudiantes. La contaminación es llevada por el viento a Rusia y el báltico. Suecia se contamina debido a que el aire con radiación viaja hacia ella. Después llega a Estocolmo. Rusia envía un mensaje haciendo pública la información al mundo. El general realiza un sobrevuelo por el reactor dándose cuenta de la magnitud de la tragedia. El viento cambia contaminando más áreas. Toman la decisión de llenar el hoyo con arena y después lanzar sesenta mil toneladas de plomo, pero con el calor éste era poco lo que hacía. Se realiza normalmente el desfile del primero de mayo, lo cual es recordado como el desfile de la muerte, muchas imágenes de esta festividad desaparecieron, ocultando el verdadero número de víctimas. Toman la decisión de cavar un túnel subterráneo para arrojar una mezcla de refrigerante, esto lo realizaron los m ilitares que estaban en reserva, de los cuales muchos de ellos ya están muertos. y
y y
27-04-1986
y
y y
28-04-1986
y
y
y
01-05-1986
y y
y
02-05-1986
Observaciones
Siete meses lucharon mano a mano hombres contra un enemigo invisible. Muchos de estos héroes ya están casi olvidados. 11.
WEBLIOGRAFÍA
biologhttp://es.wikipedia.org/wiki/Accidente_de_Chern%C3%B3bil#Los_efectos _del_desastre http://axxon.com.ar/rev/129/c-129Divulgacion.htm http://www.mexicodiplomatico.org/art_diplomatico_especial/chernobyl.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Accidente_de_Chernobyl video documental the battle of Chernobyl publicado por Discovery c hanel
