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miércoles, 20 de noviembre de 2019

El accidente de Chernobyl. Partes I, II y III

Europa fue escenario de las Guerras Napoleonicas* desde inicios del siglo XIX, las cuales concluyeron en 1815 con la derrota de Napoleon, en Waterloo y dejaron un costo en vidas humanas, entre civiles y militares, de 3-7 millones de personas.
*Combates entre Napoleon I y diversos Estados europeos. No existe consenso sobre su inicio pues algunos consideran que se inicio cuando Napoleon se hizo con el poder en Francia, en 1799, mientras que otros consideran que tuvo lugar en 1803, cuando el Reino Unido le declaro la guerra a Francia. Como fuera concluyo en 1815 con su derrota en Waterloo, una localidad situada en la actual Belgica.

Pero el continente no alcanzo ni siquiera a recuperarse de las calamidades de mas de una decada bajo la guerra cuando comenzo a ser azotados por un nuevo embate, esta vez de parte de los elementos naturales y cuyo origen ni siquiera tuvo lugar en Europa.

En los años 1814 y 1815 el sudeste asiatico fue sacudido por 2 grandes explosiones volcanicas, la del volcan Mayon, en Filipinas, en 1814 y otra aun mas intensa y devastadora, la del monte Tambora, en Indonesia, al año siguiente. Ambos fenomenos permitieron verter a la atmosfera una cantidad inmensa de cenizas que ayudaron no solo a generar una mayor cantidad de nubosidad sino que tambien de lluvias en amplios sectores del Hemisferio norte durante 1816, año que seria calificado como The Year without a Summer (el año sin verano) en Europa occidental y America del Norte por la gran cantidad de dias frios, nubosos y con lluvia presentes esa temporada, lo que implico que el planeta entero sufriera una disminucion de su temperatura anual algo menor a 1°C.

Anomalias de temperatura en 1816 en comparacion con la media de temperaturas para el periodo 1971-2000. Pueden ver que a pesar de que amplios sectores de Europa, e incluso del norte de Africa, presentaron temperaturas bajo la media de comparacion, el Este del continente, y sobre todo el Imperio ruso, presentaron condiciones mas calidas.

Pero el mal tiempo, que en verdad no solo abarco 1816, sino que se extendio hasta 1818, dejaria su huella no solo en los registros de los especialistas sino que tambien provoco importantes deficits en la produccion de alimentos en el Hemisferio norte, en una epoca en que existia una agricultura de subsistencia por lo que se vivia con lo que la tierra daba de cosecha a cosecha. Al mismo tiempo, la anomalia climatica favorecio la aparicion de diversas enfermedades, como una epidemia de colera, que se extendio desde la India hasta Moscu, y otra de tifus que asolo Irlanda.

El fenomeno dejo sus huellas en una gran variedad de actividades humanas modificando incluso el arte de la epoca pues la abundancia de cenizas en la atmosfera cambio los atardeceres, que adquirieron un tono distinto como pueden apreciar en la siguiente pintura del ingles William Turner en que se observa como el tono amarillento de la ceniza -presente en ese momento en los cielos de Europa- tiñe el crepusculo pintado por el autor en su tela, a pesar de representar una situacion de principios del siglo IX antes de nuestra Era.

"Dido erigiendo Cartago, o el ascenso del Imperio cartagines", obra de 1815

Y si bien la produccion literaria del periodo fue escasa, parte de ella adquirio sus caracteristicas gracias a las particulares condiciones de la epoca pudiendo, ademas, trascender con vigor hasta el presente.

Junto al fuego de la chimenea

En la vispera del verano de 1816 una joven pareja de ingleses, Mary Godwin y su novio y futuro esposo, el poeta Percy Shelley, partieron a visitar a otro poeta, otro ingles, el cual habia decidido dejar su patria y se encontraba entonces residiendo en Suiza. Se trataba del celebre Lord Byron. La joven Mary de 18 años escribia: "El verano fue crudo y frio. La lluvia incesante, durante dias enteros, no nos dejaba salir de casa".

Lord Byron, poeta ingles nacido en 1788, en Londres y muerto en 1824, a sus 36 años, en la Grecia bajo dominio de los Otomanos que Byron trato de liberar, nacion aquella que lo considera un heroe nacional. Es considerado uno de los mas grandes poetas ingleses de todos los tiempos, habiendose constituido ademas en toda una celebridad en su epoca. Tanto su obra, como su misma figura, han inspirado hasta el presente a celebres compositores, pintores, escritores y tambien al cine. 

Las conversaciones extensas junto al calor de la chimenea, donde participaban la jovencita junto a su pareja y padre de su hijo, nacido unos pocos meses atras, ademas de Byron y su medico personal, y tambien escritor, John Polidori, incluyeron la lectura de una compilacion en frances de relatos de fantasmas de autores alemanes, denominada Fantasmagoriana, lo que seguramente los inspiro a comenzar a hablar sobre el galvanismo, una linea de investigacion cientifica fundada por el italiano Luigi Galvani que se habia ido popularizando en la epoca, ante el avance de las investigaciones en electricidad, entonces una nueva forma de energia a la cual se le buscaban aplicaciones practicas.

En 1816 la electricidad no era precisamente una energia de uso masivo, sino que apenas de uso experimental conociendose solo casi 20 años despues su primera gran aplicacion practica, con la creacion del telegrafo en 1833, en la version del estadounidense Samuel Morse, ingenio que permitia la transmision de mensajes codificados. 

En efecto, la hoy conocida como electrofisiologia habia dado sus primeros pasos con el italiano, quien descubrio en las ultimas decadas del siglo XVIII los efectos de una corriente electrica aplicada sobre muestras de tejido muscular. Sin embargo, un sobrino suyo, Giovanni Aldini, decidio ir aun mas lejos e investigar los efectos de la corriente electrica sobre seres humanos, valiendose para ello de criminales recientemente ejecutados. Muchas de esas experiencias las realizaria frente a publico.

En una de ellas, realizada en Londres, en 1803 los asistentes reaccionaron con sorpresa y pavor ante los espamos que sufria el cadaver, que pertenecia a un asesino recientemente ajusticiado en la horca. Un testigo de los hechos escribio: "Aparecio en el cadaver una respiracion convulsiva forzada, sus ojos volvieron a abrirse, los labios comenzaron a moverse mientras que el rostro del asesino, que ya no obedecia a ningun instinto rector, comenzo a retorcerse mostrando tan extrañas expresiones que uno de los asistentes resulto apesadumbrado por el espanto y unos pocos dias despues perdio la razon".


Esa capacidad aparente de revivir tejidos muertos llevaria a algunos a probar los efectos de la electricidad tambien en lisiados para intentar hacerlos caminar nuevamente, pero en el caso de ese verano junto al lago Ginebra, sirvio de inspiracion a la joven Mary para escribir un relato luego de que Lord Byron propusiera a cada uno de los presentes escribir una historia sobrenatural. El relato, que adquiriria su forma final poco tiempo despues, se denomino "Frankenstein, o un Prometeo moderno" siendo publicado en 1818, de forma anonima pero con dedicatoria de Mary a su padre, un filosofo de ideas liberales, ademas de ateo y anarquista, pero que a pesar de sus ideas libertarias se oponia fervientemente a la relacion entre ella y su novio.

Esa noche de julio de 1816, en que Lord Byron propuso a los presentes escribir una obra inspirada en un tema sobrenatural, sirvio a dicho poeta como ocasion para escribir el fragmento de una historia que luego abandono pero que sirvio de inspiracion para que su medico personal y tambien escritor, John Polidori, que lo acompañaba entonces en Suiza, escribiera una novela llamada The Vampyre, que seria publicada en 1819 pero no apareceria inicialmente bajo autoria de Polidori sino de Lord Byron para aprovecharse de la fama de este ultimo.
La obra es considerada como la que inaugura el genero del vampirismo como tema literario, que sabemos daria pie a toda una serie de producciones cinematograficas de fama mundial. La obra de Polidori, en si, daria origen a adaptaciones teatrales y peliculas, la ultima de las cuales se estreno en octubre de 2019. 

En la obra, su protagonista, Viktor Frankenstein, es un hombre que apoyado en la alquimia y en el desarrollo de la quimica de la epoca logra dar con el secreto para dar vida a lo inerte lo que le permitira crear un ser que luego intentara, en vano, destruir. Al reflexionar sobre su creacion afirmara en el texto lo siguiente:

"No exagero al decir que no se podia mirar a esta criatura sin sentir un estremecimiento... Miraba a mi creacion inmovil, todavia sin concluir, mientras yacia en la mesa del laboratorio pero aun asi su deformidad sorprendia mis ojos. Cuando sus musculos y articulaciones comenzaron a moverse fue tan espantoso que incluso la fantasia de los artistas medievales que habian representado las fuerzas del infierno lucia palida y forzada delante de mi creacion ... Aquello con lo cual habia soñado con tanta pasion se habia transformado para mi en un tormento infinito, frente a lo cual ya no podia hacer nada".

Si bien no hay una alusion directa a la electricidad como la fuerza motriz que da vida en la obra a esa criatura, el contexto de la epoca y de las conversaciones de su creadora en aquel frio verano de 1816 llevaron al cine a hacer precisamente de la electricidad la fuerza creadora del monstruo creado por  Viktor Frankenstein y cuya primera version filmica aparecio en 1910, en los Estados Unidos, en una pelicula muda de 16 minutos de extension.

Esa percepcion de las fuerzas de la naturaleza como una capacidad todopoderosa y marcada por el sino de Prometeo*, es decir, como una virtud incapaz de ser dominada por el arbitrio humano, probablemente reflejaba no solo las esperanzas y temores de la epoca frente a la novel electricidad, de la cual era su expresion el galvanismo, sino que tal vez eran tambien una reaccion frente a la vastedad de las transformaciones provocadas por la I revolucion industrial, periodo en que el trabajo manual comenzo a ser reemplazado por la operacion de maquinarias que producian ya no a partir de fuerza animal bruta sino que de las transformaciones de la energia, sobre todo de la liberada a partir del carbon.
*Figura mitologica de la Antigua Grecia quien se hace de manera furtiva con el fuego del templo de Hefestos para entregarselo como don a la Humanidad, accion por la cual fue castigado por los dioses que lo encadenaron a lo alto de un monte donde un aguila le horadaba las entrañas.

Esa revolucion se habia iniciado a mediados del siglo XVIII y se seguiria desarrollando en el siglo XIX, permitiendo transformar sociedades agrarias en sociedades industriales y urbanas. Al mismo tiempo, sirvio tambien de preludio para una II revolucion industrial que tuvo lugar entre el ultimo tercio del siglo XIX e inicios del siglo XX llevando el desarrollo industrial hasta la produccion en serie y permitiendo, ademas, el desarrollo de medios de transporte de manera vertiginosa, tanto terrestres, como maritimos y aereos, junto con promover una aun mayor expansion y profundizacion de la urbanizacion.
Asi como la maquina a vapor y el carbon estuvieron tras la I revolucion industrial, la II fue de la mano de la fundicion del acero y del desarrollo de las ciencias quimicas y la electricidad. 1897 veria nacer el motor Diesel, que seria utilizado a principios de siglo en buques y desde 1914 en locomotoras para despues ser usado en los recientemente creados tractores agricolas, en  vehiculos de carga y en tanques. En tanto la electricidad llevaria al desarrollo de la radiocomunicacion y la generacion electrica que condujo, entre otras cosas, a la aparicion del tranvia y la iluminacion de las ciudades.

En ese vertiginosa transformacion de la vida cotidiana a cuenta de desarrollos cientificos y tecnologicos crecientes, que no se detiene hasta el presente, la energia nuclear asomaria por primera vez en las postrimerias del siglo XIX con el descubrimiento de los llamados rayos X en 1895 por el aleman Wilhelm Roentgen, lo que le valio recibir en 1901 el primer Premio Nobel de fisica de la historia.

Los rayos X son radiacion electromagnetica de alta energia que fueron llamados rayos X por su descubridor para designar una radiacion por el desconocida. Fue precisamente Roentgen el primero en realizar una fotografia con radiacion X, lo que hoy constituye un procedimiento medico comun, y que pueden ver arriba, cuando el 22 de diciembre de 1895 el fisico aleman fotografio la mano de su esposa, en uno de cuyos dedos se puede apreciar un anillo. 

La radioactividad (literalmente, emision de rayos), a saber, la emision de particulas y energia por el nucleo del atomo*, seria descubierta en 1896 por el fisico frances, Antoine Henri Becquerel, quien descubrio la radioactividad del uranio, mientras que en 1898 los esposos Curie, Pierre y Marie, descubrieron la radioactividad del torio y tiempo despues la de otros 2 elementos, que bautizaron como Radio y Polonio (por Polonia, la Patria de Marie Curie, llamada realmente Maria Salomea Sklodowska, quien aunque nacio en Varsovia lo fue cuando la ciudad era parte del Imperio ruso). Al mismo tiempo, tanto Becquerel como Pierre Curie descubririan en si mismos los efectos biologicos de la radioactividad sobre la piel humana mientras que la misma Marie Curie, fruto de su trabajo, moriria de sindrome de radiacion. De hecho, sus apuntes siguen hasta el dia de hoy emitiendo radioactividad.
*Transformaciones que permiten que los nucleos atomicos se transformen en nucleos distintos, creando, a partir de ello, otros elementos quimicos. No existen practicamente nucleos estables (que no emitan radioactividad) cuando el peso atomico (numero de protones) de los mismos es mayor de 83 y su masa atomica (suma de protones y neutrones) supera los 209.

En 1897 se descubrio el electron, considerado como la unidad de carga electrica negativa fundamental de la materia. Uno de sus descubridores, el fisico ingles Joseph Thomson, plantearia en 1904 un modelo del atomo, particula fundamental de la materia, que se conoce hasta el dia de hoy como el modelo del plum pudding (un platillo ingles de Navidad). Partiendo de la neutralidad electrica del atomo asumio a este ultimo como una masa en la cual los electrones, las plum* o pasas del pudding, se encuentran insertos en una masa positiva**, el pudding.
*Si bien plum se puede traducir como ciruela, en la epoca la palabra era usada tambien como sinonimo de pasas cuando formaban parte de un pastel. 
**Entonces aun no se habia descubierto el proton ni menos el neutron mientras que lo que conocemos hoy como electron era llamado por Thomson como "corpusculo negativo".

Pero el modelo de Thomson, que suponia al atomo como una masa continua y compacta, seria pronto reemplazado por un nuevo modelo, planteado en 1911 por el neozelandes Ernest Rutherford y en el cual el atomo se transformo en un pequeñisimo nucleo rodeado por electrones que giraban a gran distancia, es decir, el atomo dejo de tener la consistencia de un pudding y se transformo en un espacio mayormente vacio.

La base del modelo de Rutherford surgio en un experimento realizado por el y sus discipulos en 1899, donde sometio la radiacion emitida por sales de uranio a un campo magnetico. Esto le permitio discernir, al menos, 3 tipos de particulas que se comportaban de manera muy distinta al ser expuestas al campo magnetico y que llamo rayos Alfa, Beta y Gamma, siendo las primeros particulas positivas (equivalentes a atomos de Helio que han perdido sus unicos 2 electrones), las segundas unidades de carga electrica negativa, es decir, electrones y la radiacion Gamma rayos electromagneticos, siendo todos estas particulas producto de la desintegracion del atomo.

La radioactividad es un proceso mediante el cual el nucleo de un atomo inestable pierde energia emitiendo radiacion en forma de rayos alfa, beta y gamma. La emision de los 2 primeros provoca una transmutacion  nuclear al generarse nucleos con diferentes numeros de protones y/o neutrones, y que puede llevar a la transformacion del atomo original en un elemento quimico diferente. Este ultimo concepto podria recordar a algunos la idea del Lapis philosophorum (Piedra filosofal o Quinto elemento), que en las leyendas de los alquimistas medievales representaba un reactivo capaz de transformar los metales en oro y tambien de crear el llamado Elixir de la vida (Es decir, de la inmortalidad y la juventud)

En 1932 James Chadwick descubrio el neutron y casi de inmediato, tras su descubrimiento, comenzaron las investigaciones para estudiar las interrelaciones entre el neutron y el nucleo del atomo. Ese año se construiria, en Inglaterra, el primer acelerador de neutrones capaz de escindir nucleos atomicos.

Pero a pesar de los vertiginosos avances en la ciencia del atomo durante las primeras decadas del siglo XX muchos ni siquiera sospechaban como el atomo acabaria determinando el futuro de la Humanidad en las decadas venideras. De hecho, Ernest Rutherford, considerado hoy como uno de los padres de la fisica nuclear, al dirigirse en 1933 a la Asociacion britanica para el avance de la ciencia, durante una conferencia sobre la energia, afirmo que sus trabajos sobre la division del atomo mostraban que no habia futuro alguno para la energia nuclear, sin importar si pasaran 200 o 300 años mas. Lo sorprendente es que dicha afirmacion la realizo cuando apenas restaban 9 años para la puesta en operacion del primer reactor nuclear de la historia y 12 para la explosion de 2 bombas atomicas sobre Japon.

En 1934 el italiano Enrico Fermi junto a un grupo de colaboradores sometieron distintos elementos al impacto de neutrones. Entre esos elementos trabajo con el Uranio, el elemento mas pesado existente en la naturaleza, producto de lo cual pudo generar elementos artificiales aun mas pesados que el uranio, los transuranidos*.
*Sus numeros atomicos (numeros de protones) van desde el 93 al 105. En el caso del Uranio-238, cuando absorbe un neutron, se transforma en U-239, el cual es inestable y lleva a que un neutron de su nucleo se transforme en 1 electron+1 proton, lo que lo transforma en un nuevo elemento, Neptunio-239 (de numero atomico 93). Este tambien es inestable y por el mismo proceso anterior se transforma en Plutonio-239 (numero atomico 94). Si bien este ultimo se puede encontrar de forma natural en las minas de uranio solo lo esta en cantidades extremadamente pequeñas. 

El descubrimiento en 1939 de la division del atomo, que denominaron fision, por el aleman Otto Hahn, junto a los austriacos Lise Meitner y Otto Frisch, permitio comprender que Rutherford estaba equivocado sobre el futuro de la energia del nucleo pues se habia abierto la puerta a una nueva forma de produccion de energia, la energia del nucleo del atomo, la cual multiplicaba en 50 millones de veces la energia que producia la quema del carbon.

C + O2 ----- CO2 + 4,2 eV

Neutron + Uranio ----- Productos de fision + 200 MeV*
*De esa energia un 80% es energia cinetica (asociada a la velocidad) de los fragmentos de fision, mientras que el restante 20% se divide entre radiacion generada por esos fragmentos y la energia cinetica de los neutrones liberados inmediatamente.

La razon era la transformacion de la masa en energia segun la conocida formula de Einstein: E=mc2, pues la fision de la masa de un nucleo genera una disminucion de su masa, equivalente en terminos de energia a esa reduccion de masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. Se trataba, de hecho, de la primera confirmacion experimental de esa ecuacion, seguramente la mas famosa ecuacion de la historia, la cual habia sido hecha publica por primera vez el 21 de noviembre de 1905 en el "Annalen der Physik", revista cientifica alemana de publicacion mensual. 

Esto implicaba que si deseasemos hacer operar durante 1 año una planta de produccion de energia electrica a base de energia atomica y con una potencia de 1 GW* se requeriria utilizar apenas 1 tonelada de uranio mientras que hacerlo con carbon requeriria 3 millones de toneladas de este ultimo.
*1 GigaWatt equivale a 10 elevado a 9 Watt, es decir, 1.000.000.000, un mil millones de Watt.

Adicionalmente, ese mismo año se descubrio que la fision del uranio no solo generaba una enorme cantidad de energia sino que tambien liberaba 2-3 neutrones adicionales, lo cual planteo la idea de generar una reaccion en cadena, en caso de que esos neutrones pudieran ser utilizados para dividir otros nucleos de uranio de modo de hacer crecer el numero de neutrones disponibles para fision de manera exponencial.

Neutrones como producto de fision

De los neutrones liberados por fision casi su totalidad son los llamados Мгновенные нейтроны (Neutrones instantaneos) que surgen casi de inmediato tras la fision nuclear. Una cantidad menor a 1% la constituyen otro tipo de neutrones, los llamados Запаздывающие нейтроы, neutrones termicos o ralentizados en español, que son aquellos liberados entre algunos milisegundos y hasta varios minutos despues de que tiene lugar la fision.

Ese mismo año 1939 se descubrio, ademas, que a pesar de que los neutrones termicos constituian apenas el 1% de los neutrones liberados en una fision nuclear tenian un rol muy relevante en una reaccion en cadena pues permitian la posibilidad de crear una reaccion en cadena bajo control, que es la base de operacion de un reactor nuclear, o una bomba atomica.

La fision nuclear

Solo se pueden someter a fision los nucleos de los atomos mas pesados. De hecho, ellos mismos pueden sufrir tambien fision espontanea aunque se trata de un fenomeno muy aislado*.
*En 1 gramo de uranio tienen lugar cerca de 20 fisiones espontaneas por hora.

En el caso del uranio-235, al recibir un neutron adicional comienza a estirarse hasta que las fuerzas electricas de repulsion entre protones (de carga positiva) superan las fuerzas nucleares de atraccion (que solo operan a muy cortas distancias) lo que divide al nucleo en 2 partes. Estos subproductos de la fision nuclear salen eyectados a 1/30 de la velocidad de la luz.

Para establecer una reaccion en cadena no se puede tampoco utilizar cualquier elemento capaz de ser sometido a fision de sus nucleos. El elemento comunmente utilizado es el uranio.

Este tiene varios isotopos*, siendo el mas abundante en la naturaleza el U-238 (99,3%) mientras que en segundo lugar en abundancia se encuentra el U-235 (con 0,7%). Cuando estos isotopos son bombardeos por neutrones ambos pueden ser fisionados, pero la fision del U-235 es mucho mas intensa con neutrones termicos al tiempo que los nucleos de U-238 solo entran en fision con neutrones instantaneos con energias del orden de 1 MeV**.
*En griego significa misma posicion pues se refiere a derivados de un mismo elemento quimico, y que por lo tanto tienen identica posicion en la Tabla periodica de los elementos, sin distinguirse en su numero atomico, Z (numero de protones) pero si por su masa atomica, A (numero de protones y neutrones), por lo que tienen identicas propiedades electricas pero distinto peso atomico. Existen isotopos estables y radioactivos.
**Concepto que se usa en fisica nuclear y que equivale a la energia necesaria para desplazar una particula cargada en un campo electrico y cuya diferencia de potencial electrico sea igual a 1 millon de Volt.

En caso de menor energia el U-238 no fisiona sino que se va transformando en otros elementos, primero en Neptunio (vida media* de unos 2 dias) y luego en Plutonio. Este ultimo tiene una vida media de 24 mil años, es decir, es bastante estable, sin embargo, tambien puede ser fisionado con neutrones termicos, al igual que el U-235, por lo que tambien puede ser utilizado para generar reacciones en cadena controladas.
*Tiempo necesario para que una sustancia radioactiva se convierta, debido a las transformaciones de sus nucleos, en la mitad de su cantidad original.

Si bien en la fision del U-235 se libera una nueva generacion de neutrones la mayoria de ellos se pierde al escapar del recinto del reactor o al ser absorbidos por la mayoria prevaleciente de nucleos de U-238 (que al absorberlos se transforman, como ya vimos, en Plutonio-239). Por tanto, la solucion es enriquecer la "mezcla" aumentando el porcentaje de U-235, siendo el porcentaje minimo de este ultimo isotopo para mantener una reaccion en cadena de 3%*.
*En la actualidad, se utilizan mezclas con entre 2 a 5% de U-235 para reactores de produccion de energia electrica, mientras que porcentajes de hasta 20% se usan en reactores experimentales y de investigacion. Cuando el porcentaje supera el 20% se trata de reactores para uso militar o en tecnologia espacial. Por otra parte, mezclas empobrecidas en uranio, con valores entre 0,1-0,3%, se utilizan en armaduras de piezas de artilleria.

En general, las condiciones para crear una reaccion en cadena son las siguientes:

1-Una cantidad minima de combustible (la llamada masa critica) pues, como ya se menciono, si la cantidad de uranio es muy pequeña los neutrones escaparan sin provocar fision. En el caso del U-235 esa masa critica es de 50 kg, que dada la densidad del uranio representa una esfera de 9 cm de diametro. Sin embargo, la presencia de superficies reflectantes de neutrones o de ralentizadores de los mismos puede disminuir significativamente esa cifra.

2-Velocidad adecuada de los neutrones.

3-Ausencia de otras sustancias al interior del reactor nuclear, que es donde se lleva a cabo la reaccion en cadena, que puedan absorber neutrones.

En 1941 se descubriria que el plutonio-239 bajo accion de neutrones termicos resultaba aun mas facil de fisionar que el U-235 pues en promedio la fision de un nucleo de Pu-239 libera entre 2,8-3,0 neutrones mientras que el U-235 entre 2,4 y 2,6. En tanto, la masa critica de Pu-239 es menor, siendo de 11 kg, conformada como una esfera que alcanza 10 cm de diametro. 

El primer reactor

Dada la relevancia de los neutrones en el proceso de fision en cadena no sorprende que en la creacion del primer reactor* tomara parte el mayor especialista en esa particula atomica de la epoca, el italiano Enrico Fermi (imagen superior), quien habia huido de la Italia de la II Guerra hacia los Estados Unidos. Los trabajos comenzaron en 1941 escogiendose como ralentizador de los neutrones un material disponible en abundancia, carbono en forma de grafito. Sin embargo, el primer modelo de reactor, compuesto de oxido de uranio y unas 30 toneladas de grafito, no produjo los resultados deseados ante la falta de neutrones necesarios para iniciar una reaccion en cadena.
*En buenas cuentas, es un recinto donde se lleva a cabo una reaccion nuclear controlada.

En 1942 Fermi partio a trabajar a Chicago donde se construyo un nuevo modelo de reactor, constituido por 384 toneladas de grafito y 46 toneladas de uranio. Alli, el dia 2 de diciembre de 1942 se pudo constatar la primera reaccion en cadena, en una experiencia que tomo 28 minutos y donde la reaccion en cadena era moderada por varillas de cadmio, lo que impedia hacerla crecer de manera incontrolada, algo imprescindible no solo para evitar una explosion sino porque ninguno de los 40 testigos del experimento contaba con proteccion contra la radiacion.

Ampliando el uso de la energia nuclear

Los primeros reactores industriales se destinaron a la produccion de Plutonio-239*, luego de lo cual fue el turno de los reactores de menor magnitud para su uso en submarinos atomicos.
*El plutonio es el principal elemento de fision usado para elaborar armas nucleares, dejando rezagado en un segundo lugar al U-235 gracias, entre otras cosas, a que es mas barato de producir que el segundo. Ademas, el plutonio es un combustible nuclear que requiere de una masa critica mas pequeña (para llevar a una reaccion en cadena), requiriendo cerca de 11 kg que, gracias a la elevada densidad del plutonio, pueden contenerse en una esfera de no mas de 10 cm de diametro. El plutonio se genera en un reactor nuclear que opera con uranio natural o empobrecido, el cual contiene mayormente U-238.

Pero si bien los primeros proyectos en el area de la energia atomica, de principios de la decada del ´40, estaban destinados a su uso militar a fines de la misma decada comenzo a plantearse ya su uso pacifico como fuente de produccion de energia.

La primera bomba atomica, Triny bomb, fue probada en el Desierto de Nuevo Mexico, el 16 de julio de 1945, en los Estados Unidos. La explosion de una esfera de plutonio del tamaño de una pelota de tenia, alcanzo 20 kilotones, es decir, fue equivalente a la explosion de 20 toneladas de TNT. 
Si bien solo las bombas arrojadas sobre Hiroshima (conformada por uranio) y Nagasaki (hecha de plutonio) se han utilizado en un escenario belico cerca de 20 mil bombas atomicas se han hecho explotar sobre nuestro planeta.

En el caso especifico de la URSS, el inicio de su industria atomica tuvo lugar bajo condiciones muy complejas debido a las consecuencias de la Guerra, tanto humanas y financieras como en su infraestructura. Sin embargo, sus esfuerzos humanos y economicos les permitieron en un breve plazo construir y poner a operar el primer reactor nuclear nacional, el F-1, lo cual tuvo lugar a fines de diciembre de 1946, en Moscu. En tanto, en agosto de 1949, en el Poligono de Semipalatinsk (actual Kazaxstan) los sovieticos probaron su primera bomba atomica. Los rusos afirmarian con orgullo que desde la puesta en operacion de su primer reactor nuclear hasta la explosion de su primera bomba requirieron 2 años y 8 meses, un tiempo practicamente equivalente al que le tomo a los Estados Unidos, que habian sufrido significativamente menos las consecuencias de la guerra, en terminos de perdidas humanas, economicas y de infraestructura y porque no se habia combatido al interior de sus fronteras. 
El bombardeo de Japon con bombas atomicas dio inicio a una carrera armamentistica en el mundo, en el contexto de la llamada Guerra Fria. La URSS probaria su primera bomba atomica en 1949 y luego lo haria el Reino Unido, en 1952, seguido por Francia en 1960 y China, en 1964. En 1998 tanto la India como Pakistan harian explotar su primera bomba atomica. 
Segun cifras de inicios de 2014 el arsenal nuclear global comprendia 16.300 bombas atomicas. Se considera que hasta 9 paises poseerian armas nucleares (aunque solo 5 lo tienen oficialmente permitido: China, Estados Unidos, Francia, Reino Unido, Rusia) mientras que otros 40 contarian con la tecnologia y los materiales para construirlas.  

Produccion de electricidad a partir de energia nuclear

El primer intento por crear electricidad se realizo en 1951 en Idaho, Estados Unidos en un reactor experimental que logro producir una cantidad infima de electricidad. En tanto, el primer reactor nuclear en ser integrado a la red electrica comenzo a operar en Calder Hall, Inglaterra, en 1956.

Uno de los problemas de la epoca para crear instalaciones adecuadas para producir electricidad era que en la zona activa del reactor* debia aprovecharse el calor generado por medio de materiales que fueran capaces de soportar altisimas temperaturas y elevados niveles de radiacion.
*El lugar donde tiene lugar la fision nuclear.

Este trabajo comenzo a ser estudiado tambien en la URSS, en 1950, con la construccion de un reactor experimental, denominado AM, Атом Мирный (Atomo pacifico).

Tras analizarse diversas variantes el proyecto escogido, aprobado por los academicos Igor Kurchatov y Nikolay Dollezhal, consideraba un reactor que usaria uranio (dispuesto en unos elementos tubulares que los rusos llaman TVEL) y grafito mientras que en calidad de refrigerante, para retirar el calor generado en la reaccion, se usaria agua bajo presion de 100 atmosferas*.
*El punto de ebullicion de un liquido crece con el aumento de la presion mientras que se reduce con la disminucion de presion. A 100 atmosferas el punto de ebullicion del agua alcanza los 310°C.

La potencia proyectada era de 30 MW pero no a partir de consideraciones teoricas sino que de consideraciones muy concretas dadas las restricciones impuestas por los deficits financieros y la destruccion propias de los años posteriores a la Guerra. De hecho, para la unidad de turbina que utilizarian se valieron de una turbina fuera de uso de baja potencia, del orden de 6 MW, y que resultaba adecuada para un reactor experimental, y que limito la potencia de ese primer reactor.


Los llamados en ruso elementos generadores de calor, ТВЭЛ (TVEL Arriba, visibles como varillas cilindricas al interior de un ensamble denominado en ruso ТВС, es decir, TVS) los cuales contienen el combustible nuclear y se situan en el sector mas agresivo del reactor, se crearon inicialmente a partir de tubos de acero en los cuales se instalaban casquillos con uranio. Sin embargo, las pruebas mostraron que los tubos eran inservibles porque su tiempo de operacion en condiciones de altas temperaturas era solo de unas cuantas horas. Los resultados mejoraron cuando el uranio puro fue reemplazado por una mezcla con un 9% de molibdeno, lo que extendio su tiempo de operacion a varios cientos de horas. Pero aun mejores resultados tuvieron lugar al instalar la mezcla uranio-molibdeno al interior de una matriz de magnesio.

En mayo de 1954 se inicio la carga de combustible del reactor, el cual contenia 546 kg de uranio con un 5% de enriquecimiento de U-235, y que comenzo a generar electricidad el dia 26 de junio. La potencia electrica del reactor experimental alcanzo 1,5 MW.

El reactor, proyectado para generar hasta 5 MW, se mantendria operando de manera experimental hasta abril de 2002, cuando fue detenido definitivamente.

El ritmo de desarrollo de la energia nuclear en la URSS no fue inicialmente elevado dado que en la epoca se le daba preferencia al desarrollo de la energia termica y la hidraulica.

Entre 1948 y 1957 se pondrian en operacion 9 reactores industriales que producian plutonio (para uso militar) y solo 1 reactor, ademas experimental, para produccion de energia electrica (cuya historia acabamos de ver). Al mismo tiempo, se trabajaba activamente en producir reactores con la posibilidad de producir tanto energia electrica como plutonio (derivado, como hemos visto, de bombardear U-238 con neutrones instantaneos) de modo de darles un uso simultaneo, tanto civil como militar.

A partir de 1957 los sovieticos iniciaron la construccion de centrales de produccion de energia electrica a partir de energia nuclear, construyendo no solo reactores con grafito y agua corriente, como moderador y refrigerante*, respectivamente, sino que tambien usando agua corriente para ambas operaciones (los llamados ВВЭР, водо-водяной реактор, VVER).
*El flujo de neutrones que se genera en una reaccion nuclear implica la generacion de calor, el cual debe ser retirado por medio de algun elemento refrigerante. En tanto el ritmo de la reaccion nuclear es regulado, entre otras cosas, por medio de elementos moderadores, cuya labor es absorber neutrones libres, dejando menos de ellos disponibles para fisionar otros atomos de U-235.


En 1964 comenzo a operar el primer reactor VVER, el ВВЭР-1, con una potencia de 210 MW en la AES* de Novovoronezh (imagen superior actual). En 1973 fue puesto en operacion el primer reactor del mundo con neutrones rapidos, el БН-350 (BN-350, en la ciudad de Shevchenko, actual Kazaxstan). En tanto en 1974 comenzo a operar el primer reactor RBMK, celebre por el accidente de Chernobyl, con una potencia de 1000 MW, en la AES de Leningrado y se inicio, ademas,  la construccion de AES en Europa oriental.
*De aqui en adelante se hablara de AES como acronimo de Planta nuclear para produccion de energia electrica.

En el periodo 1957-1967, en los paises de Europa oriental, Asia y Africa, la URSS construyo 25 instalaciones atomicas, lo que incluyo 10 reactores para AES, 7 aceleradores* y 8 laboratorios de fisica e isotopos.
*Son instalaciones que aceleran particulas cargadas electricamente para que alcancen elevadas velocidades e impacten otras particulas. En la actualidad existen unos 30 mil en el mundo. En el futuro se espera poder desarrollar aceleradores capaces de crear incluso agujeros negros.

En 1964 la energia total de las AES del mundo alcanzaba los 5 millones de kW. A partir de entonces comenzaria un rapido crecimiento de la energia atomica que fue aportando cada vez mas a la produccion de energia electrica en el mundo. Se iniciaria un boom de construccion de AES en los Estados Unidos, luego en Europa occidental, Japon y la URSS. Los niveles de crecimiento de la energia atomica alcanzarian cerca de un 30% anual.

En 1972 los cientificos del llamado Club de Roma* publican un documento que se volvio legendario, llamado The Limits to Growth (Los limites del crecimiento), que a partir de modelaciones por computador afirmaba que el crecimiento economico no continuaria indefinidamente debido a la progresiva extincion de los recursos naturales, incluido el petroleo. 
*Organizacion internacional fundada en Roma, en 1968 para analizar la evolucion de la vida en la Tierra a consecuencia de las acciones humanas. El mencionado informe de 1972 daria pie a una serie de movimientos sociales que estan marcando el desarrollo de la Humanidad en el siglo XXI, como el ecofeminismo y el ambientalismo. 

La crisis del petroleo de 1973* le daria una publicidad sin precedentes al informe del Club de Roma, de 1972 y pondria a la energia nuclear como una opcion mas que oportuna debido a que la crisis energetica, que provoco un brusco aumento de los precios del petroleo, forzo a muchos paises a revisar sus programas energeticos privilegiando un mayor interes en energias renovables, la energia nuclear y la explotacion de combustibles fosiles al interior de las fronteras de cada pais.
*Se inicio en octubre de 1973 cuando los paises arabes exportadores de petroleo establecieron un embargo petrolero a las naciones que ellos consideraban habian apoyado a Israel durante la Guerra del Yom Kippur (6-25 octubre, en que una coalicion de paises arabes inicio un conflicto belico contra Israel resultando los arabes derrotados. El conflicto dio pie al inicio de un extenso proceso de paz entre Israel y las naciones arabes). El embargo cuadruplico el precio del barril de petroleo pero tambien condujo a otros cambios. Asi, en la industria automotriz comenzaron a construirse automoviles con motores mas eficientes en consumo de combustible y tambien de menores dimensiones.

En el contexto de esta crisis del petroleo el Presidente norteamericano Richard Nixon establecio un proyecto para construir mil reactores nucleares en territorio norteamericano hasta el año 2000 pero su salida del gobierno antes de cumplir su mandato por el escandalo Watergate* y la llegada a los gobiernos norteamericanos de personas contrarias a la energia nuclear** cambiaron la posicion de este pais hacia la energia nuclear.
*Escandalo politico que tuvo lugar en los Estados Unidos, entre 1972-1974 y que termino con la destitucion del Presidente Richard Nixon, el unico caso de un hecho asi en la historia de este pais. Este tuvo relacion con acciones de espionaje en las oficinas, ubicadas en el complejo Watergate, en Washington, de George McGovern, candidato del Partido democrata a la Presidencia de los Estados Unidos para las elecciones de 1972, en que triunfo Nixon.
**Estamos hablando aqui de energia nuclear no para uso militar sino que para produccion de energia electrica.

La institucionalidad adecuada para comenzar una nueva posicion contraria a la energia nuclear se dio en los Estados Unidos a partir de la administracion del Presidente Jimmy Carter*. Su gobierno estuvo dominado por miembros de la Trilateral Commission, organismo creado por la familia Rockefeller, que se opuso a la energia nuclear y se inclino por el uso de energias renovables. Ademas, la Comision de Energia atomica fue reemplazada por el Departamento de Energia, que quedo a cargo de James Schlesinger, quien a comienzos de la decada de 1970 habia apoyado a representantes de las firmas mas importantes de Wall Street para iniciar acciones legales que finalmente impidieron la construccion de la central nuclear de Calvert Cliffs, en el sur de Maryland. Esta accion daria inicio a una serie de acciones judiciales por parte de ambientalistas para detener o postergar la construccion de muchas otras centrales en los Estados Unidos en las decadas por venir.
*39 Presidente de los Estados Unidos. Solo goberno por un unico periodo, entre 1977-1981, luego de lo cual fue sucedido por Ronald Reagan. 



Una circunstancia que reforzo la campaña contra la energia nuclear en los Estados Unidos la provoco el accidente de Three mile Island*, en 1979 en los Estados Unidos lo que, sumado a otros incidentes en Europa, llevo a una revision radical de las exigencias de seguridad, a un endurecimiento de la normativa vigente y a una revision de los programas de desarrollo de las AES en todo el mundo, lo que provoco un inmenso daño material y de prestigio a la industria nuclear. Asi, los Estados Unidos, que eran lideres en energia nuclear, dejaron de plantearse, a partir de 1979, la necesidad de construir nuevas centrales.
*Tuvo lugar el 28 de marzo de 1979 provocando la liberacion al entorno de gases radioactivos y yodo radiactivo en un total estimado en 2,5 millones de Curie. El accidente tuvo categoria V en una escala internacional que alcanza como valor maximo VII, que fue el valor que alcanzarian los accidente de Chernobyl y Fukushima. El accidente en Estados Unidos tuvo lugar, coincidentemente, pocos dias despues del estreno de la pelicula The China Syndrome que describe una situacion, en diversos aspectos, similar a la de la central nuclear. A consecuencia del accidente, entre 1979-2012 no se entregaria ninguna licencia para construir AES mientras que se cancelaron los planes ya acordados para construir 71 nuevas AES, todo ello en suelo norteamericano.

Sin embargo, no todos los incidentes con centrales nucleares serian conocidos por el publico dado el contexto de la Guerra fria que requeria, entre otras cosas, la necesidad de mantener una intachable imagen internacional. Uno de ellos fue el que tuvo lugar en la AES de Leningrado, en 1975.

ЛАЭС, AES de Leningrado


Situada a 80 km al oeste de la actual San Petersburgo, comenzo a ser construida en septiembre de 1967 y debia constituirse en la principal de las centrales construidas en la URSS con reactores RBMK-1000*. Su primer bloque de produccion de energia electrica estuvo listo para operar en 1973 mientras que el segundo en 1975, agregandose un 3er y un 4to bloques en 1979 y 1980, respectivamente. En agosto de 1981 su capacidad de generacion electrica alcanzo los 4 mil MW, lo que la constituyo en la central mas poderosa en Europa de su tipo.
*En el curso de 10 años, tras la puesta en operacion del bloque de energia de la AES de Leningrado se pusieron en operacion 12 bloques de energia con reactores RBMK-1000 en la URSS, en las plantas de generacion electrica de Chernobyl, Kursk y Smolensk. Para 1986, año del accidente de Chernobyl, el total de bloques de energia en operacion con esos reactores era de 14.

En la construccion de la AES de Leningrado se establecio que el costo del kiloWatt/hora no debia superar los 180 rublos de la epoca, lo que forzo a reducciones de costo en el proyecto que afectaron directamente sus sistemas de seguridad. Asi este proyecto, como todos los demas que utilizaron reactores RBMK-1000, no consideraron una cubierta de seguridad de la instalacion del reactor, lo que implicaba que 200 toneladas de uranio y mas de 1 mil toneladas de elementos radioactivos se encontraban practicamente en contacto directo con el exterior pues la cubierta de la seccion del reactor era en solidez equivalente a la de un edificio residencial.

El accidente de 1975

El 30 de noviembre de 1975 se produjo un serio accidente en la AES de Leningrado que para algunos pudo haber adelantado el accidente de Chernobyl en 11 años.

Por largo tiempo los detalles del accidente en el I bloque de la AES de Leningrado (En adelante me referire a ella, a veces, como LAES) fueron inaccesibles al publico dado que en epoca sovietica todo lo relacionado con la industria nuclear era considerado secreto absoluto, salvo para un muy estrecho circulo de especialistas.

Y no solo ningun medio de comunicacion informaria sobre el accidente sino que ni siquiera los residentes de la localidad en que se encontraba la planta nuclear sabrian algo al respecto al contrario del accidente de Chernobyl que no solo no se pudo ocultar por haber tenido una escala espacial mucho mayor sino porque sucedio cuando en la URSS se daba inicio al periodo conocido como Гластность*.
*Glastnost, politica de apertura en las acciones de los organismos de gobierno y de libertad de prensa establecida por el Presidente de la URSS, Mixail Gorbachev en la segunda mitad de la decada de los ´80 en la URSS y que permitio, por primera vez, la existencia legal de una oposicion al regimen imperante (recordemos que las constituciones de los paises comunistas prohiben la existencia de oposicion politica). El concepto de Glastnost, sin embargo, es muy anterior pues surgio en Rusia a fines de la decada de 1850 con un sentido similar a aquel de la decada de 1980.

Como la AES de Leningrado se encontraba bajo administracion del Minsredmash* el accidente se investigo como un hecho absolutamente interno de esta dependencia. Incluso se impidio que los representantes del Ministerio de energia sovietico, que se preparaban para poner en operacion las centrales nucleares de Kursk y de Chermobyl, tuvieran participacion en la investigacion del accidente de Leningrado o que pudieran tener acceso a los materiales de la investigacion.
*Ministerio de construccion de maquinaria intermedia, el organo de gobierno en la URSS a cargo de la industria atomica. Se creo en 1953. En 1989 se unio al Ministerio de energia atomica para conformar el Ministerio de energia e industria atomica. 

Los hechos

En la mañana del 30 de noviembre de 1975 el personal de turno de LAES recibio una llamada telefonica desde un Instituto de investigacion cientifico-tecnologica situado a 3 km de la planta nuclear dado que tenian mediciones de radiacion que superaban la escala maxima de medicion de sus dosimetros y no tenian informacion de alguna anomalia en el recinto del Instituto de investigacion.

Esa misma mañana, en el panel de control de la central nuclear, habian surgido varias señales de alarma que daban cuenta de la destruccion de varios canales tecnologicos*.
*Tuberia de un reactor nuclear que tiene posicion vertical u horizontal y que en los reactores RBMK alcanza un total de 1693. Alberga las varillas con combustible nuclear y permite el paso de un refrigerante, agua corriente en el caso de esos reactores. Las tuberias tienen un largo de 18,36 metros. 

Cuando llego el personal de turno del 1° de diciembre se encontro con que el reactor se habia detenido y que habia una fuga de radiacion que afectaba a la planta nuclear y que se habia extendido tambien fuera del perimetro de la misma.

Que habia sucedido?

A partir del 1° de noviembre de 1974 se habia comenzado a realizar una serie de pruebas con el primer modelo de reactor RBMK-1000 de modo que despues de concluirlas se transformara en modelo para una serie de reactores futuros de la misma clase. En la vispera del accidente se habia iniciado una prueba de gran escala luego de la cual el reactor comenzaria a operar como modelo para otras AES sovieticas.

En la noche del dia 29 al 30 se debia descargar uno de los 2 turbogeneradores del bloque* I de la planta nuclear para realizar labores de mantencion, sin embargo, por error del operador este saco de operacion no el turbogenerador que se habia descargado sino que otro en funcionamiento, lo que llevo a que se pusiera en operacion el sistema de emergencia del reactor nuclear lo que lo llevaria a su detencion.
*Bloque energetico de una central nuclear destinado a la produccion de energia electrica. Considera diverso equipamiento como el reactor nuclear, la turbina, un turbogenerador, un transformador, etc. 

Cuando el jefe de turno se dio cuenta del error ordeno poner en operacion lo antes posible el turbogenerador que se saco erroneamente de operacion.

La situacion debia resolverse lo antes posible ante el riesgo de que el reactor cayera en lo que se conoce como Foso de Yodo y se bloqueara la operacion del reactor.

Foso de yodo

Lo primero que debemos tener presente es que en un reactor la fision del combustible nuclear va generando deshechos, algunos de los cuales pueden ser intensivos en absorcion de neutrones*, como el Xenon-135 o el Samario-149, por lo que pueden disminuir la reactividad del reactor, es decir, su capacidad, de mantener una reaccion en cadena.
*Recordemos que sin neutrones no puede haber fision de nucleos atomicos. Son ellos el detonante permanente de la reaccion.

Cuando el U-235 impactado por neutrones entra en fision, ademas de generar neutrones adicionales, forma distintos subproductos. En contadas ocasiones se puede formar Xe-135* directamente, algo que ocurre en un 0,3% de las ocasiones y por lo tanto resulta irrelevante, sin embargo, en un 6,3% de las veces se forma Yodo-135, el cual es radioactivo** y se va transformando en Xe-135, mas 1 electron.
*El Xenon-135 es un muy buen absorbedor de neutrones, por lo que si su cantidad aumenta la reactividad en el reactor (la capacidad del reactor de mantener una reaccion nuclear en cadena) disminuye drasticamente.
**El que sea radioactivo supone que es una sustancia inestable, por lo que se transforma en otra despues de un tiempo, segun una tasa o ritmo que se denomina Vida media.  

Es decir, un reactor esta creando todo el tiempo Yodo 135, pero la mitad de el se transforma despues de 6,6 horas en Xe-135. Este ultimo elemento es tambien radioactivo, con una vida media de 9,1 horas, tiempo tras el cual la mitad de su cantidad original* se transforma en Cesio-135.
*Vida media. 

Arriba podemos ver en azul la concentracion de Xe-135, la cual comienza a aumentar cuando decae la reaccion en cadena (en rojo). Podemos ver que luego de varias decenas de horas (coordenada del tiempo en eje horizontal) el descenso en la concentracion de Xe-135, tras alcanzar un peak, va de la mano con un aumento en la reactividad del reactor.

Pero el Xe-135 puede tambien absorber un neutron y transformarse en Xe-136, que no absorbe neutrones y ademas es estable. Y debido a que hay una gran cantidad de neutrones libres en un reactor esa es la manera en que un reactor puede deshacerse del llamado "Envenenamiento por Xenon". Por lo tanto, mientras mas tiempo opere el reactor, mas y mas pequeña se volvera la cantidad de Xe-135.

La cantidad de Xe-135 que se vaya generando en un reactor se va moderando por la presencia de neutrones libres dentro de un periodo de unas decenas de horas. Pero si en algun momento necesitamos apagar el reactor, por la razon que sea, se comenzara a detener el flujo de neutrones y la principal forma de deshacerse del Xe-135 comenzara a desaparecer por lo que comenzara a aumentar la cantidad de Xe-135. Pero, luego, despues de un tiempo, cuando se haya desintegrado una cantidad suficiente de Yodo-135, la cantidad de Xe-135 comenzara tambien a decaer.

Lo anterior implica que en un plazo de unas 60 horas el nivel de Xenon-135 volvera al nivel original, cuando estaba operando el reactor con normalidad y el nivel de Xenon-135 era estacionario. Es decir, si se apaga un reactor nuclear se debe esperar un periodo cercano a 3 dias para volverlo a encender. Si se pretende hacerlo antes del periodo en el cual el Xenon-135 ha vuelto a su nivel previo la reactividad sera baja por lo que habra que tomar medidas extraordinarias para acelerar la reaccion.

Regresemos ahora a aquella noche de 1975 en el reactor de Leningrado:

Frente a la necesidad de poner de nuevo en marcha el reactor, tal como sucederia años mas tarde en Chernobyl, los operadores comenzaron a retirar las varillas de regulacion, hasta retirarlas practicamente todas (para disminuir la absorcion de neutrones), lo que llevo al reactor a un nivel de control minimo de su potencia lo que significaba para el СИУР* del reactor una labor no solo compleja y peligrosa sino que prohibida por el reglamento de operacion, algo que tanto el jefe de turno como el SIUR obviaron, de modo de reparar lo antes posible el error del operador que habia desconectado el turbogenerador equivocado, pues la salida de operacion del reactor implicaba la perdida de varios MegaWatt/hora de energia electrica acumulados. De cualquier modo, la violacion del reglamento tecnico no se consideraba entonces como algo peligroso ademas de que la reduccion de la llamada ОЗР** era una practica comun y su uso se consideraba como una demostracion de la capacidad del ingeniero a cargo.
*SIUR, Старший инженер управления реактором, Ingeniero senior de control del reactor.
**OZR, Оперативный запас реактивности, Reserva de reactividad operativa (numero de varillas de control en la zona activa del reactor)

Con el reactor operando a un 20% de su potencia termica y producto del envenenamiento por Xenon comenzaron a aparecer variaciones de potencia mientras que la liberacion de calor desde los TVEL (los elementos donde se produce la fision nuclear) comenzo a tener alzas y bajas con independencia de las acciones emprendidas por los operadores del reactor. Esta situacion en un reactor conlleva el riesgo de fundir el combustible nuclear y destruir los bloques de grafito que lo rodean con la consiguiente liberacion de radiacion al exterior pero tambien llevaba a que el trabajo del operador perdiera efectividad, lo que resultaba inaceptable si se queria usar los reactores RBMK para esta y otras AES.

Las variaciones comenzaron a acentuarse y el reactor adquirio una condicion de riesgo que el personal se vio forzado a solucionar con rapidez. Los SIUR en el panel de control del reactor se ocuparon entonces de controlar la liberacion de calor en todo el volumen del reactor de modo de ingresar varillas de control (que absorben neutrones) en los sectores donde el combustible nuclear comenzaba a recalentarse y sacarlas en aquellos sectores donde la reaccion nuclear se habia apagado.

Solo a las 06:15 de la madrugada, cuando se retiraron todas las varillas de control, y la zona activa del reactor se encontraba fuertemente envenenada con Xenon, una zona puntual del reactor logro alcanzar 1000 MW de potencia termica*. Los operadores continuaron con sus intentos de acelerar el reactor pero a las 06:33 en el panel de control del bloque se encendieron de manera simultanea varias señales de emergencia.
*Cantidad de calor liberada por la combustion de un combustible en unidad de tiempo. En un reactor se la debe diferenciar de la potencia electrica pues esta es un subproducto de la operacion del reactor, luego de que el vapor generado pone en operacion las turbinas de un generador.

El aumento de la potencia termica junto con una reduccion del consumo de agua por el reactor, que redujo el proceso de enfriamiento, llevo a que varios TVEL fundieran la tuberia del canal que los alojaba, aunque resulto ser solo 1 de un total de 1693. Sin embargo, basto para generar un pequeño Chernobyl.

Cuando se dio la señal de emergencia la reaccion del SIUR fue inmediata: Apagar el reactor para lo cual se valio del boton de apagado de emergencia, АЗ*.
*AZ, Аварийная защита, proteccion de emergencia. No hay una sola version a este respecto porque algunas fuentes mencionan que fueron los propios sistemas del reactor los que produjeron su apagado automatico.

La decision llevo todas las varillas de control (que absorben los neutrones que generan la reacion en cadena) hacia la zona activa del reactor, tal como sucedio en 1986, en Chernobyl, pero el escenario de la Ucrania sovietica no se produjo.

Para solucionar el problema un equipo de personas hizo pasar en los dias siguientes un flujo de nitrogeno por el interior del reactor, lo que llevo a que se vertiera al ambiente a traves de la tuberia de ventilacion de 150 metros parte del contenido del interior del reactor, una mezcla de gas, vapores radioactivos y polvo. La huella radioactiva perduraria por decadas en superficie dejando una zona de 20-30 km de ancho con radiacion superior a su fondo natural* que va de oeste a este desde el reactor.
*Se refiere a la radioactividad propia de nuestro planeta, propia tanto de la naturaleza como de los nucleos radioactivos creados por el ser humano (algo notorio desde la decada de 1950). La primera esta constituida a partir de la radiacion cosmica, que afecta toda la superficie de la Tierra ademas de la radiacion propia de los elementos constitutivos de la corteza terrestre, la atmosfera y la biosfera. A pesar de su bajo valor, en general, existen lugares de nuestro planeta donde el fondo natural de radiacion es superado en centenas o incluso hasta mil veces producto de yacimientos de uranio o torio de poca profundidad o por la salida a superficie de aguas subterraneas con contenido de radon. 

Luego del accidente se decidio controlar esas zonas de variaciones internas de potencia y temperatura instalando un sistema de regulacion automatico de potencia, llamado en ruso АР (AR, Автоматическое регулирование). Estos sistemas reemplazarian lo que los SIUR hicieron manualmente esa madrugada de noviembre, pero de manera mas precisa y rapida que una persona. La introduccion de este sistema aumentaria el precio de costo de construccion de los reactores RBMK y de la electricidad generada pero aumento su seguridad y permitio una operacion mas estable de estos reactores.

Segun recuerda un ex empleado de LAES, Valeri Koptev, al dia siguiente del accidente los dosimetros de la planta mostraron un aumento de radiacion mil veces sobre la norma y de 200 veces el dia posterior a este.

Inmediatamente despues del accidente, el fondo de radiacion en la ciudad de Сосновый Бор (Sosnovy Bor, bosque de pinos literalmente) situada a a 3 km del accidente, alcanzo niveles entre 650 mR/h (microRoentgen/hora) y varios Roentgen por hora*(1 Roentgen es igual a 1 millon de microRoentgen/hora).
*Se considera seguro un nivel de hasta 50 microRoentgen/hora.

Tambien se registro un aumento del nivel de radiacion en la vecina Finlandia. Segun distintas fuentes el nivel de radiacion liberado a la atmosfera vario entre 137 mil y 1,5 millones de Curie* (En el caso del accidente de Chernobyl se vertieron a la atmosfera 50 millones de Curie). Ademas, toneladas de liquidos de deshechos radioactivos resultaron vertidos al Mar Baltico. La liberacion de productos a la atmosfera continuaria durante 1 mes.
*1 Curie es la unidad de medida de actividad de los radionuclidos en la cual en 1 segundo tienen lugar 37 mil millones de desintegraciones radioactivas.

En noviembre de 1975, es decir, el mismo mes del accidente, Suecia y Finlandia notaron un aumento brusco en sus niveles de radioactividad* ante lo cual consultaron al gobierno sovietico. Se desconoce la respuesta entregada.
*Segun una fuente periodistica rusa, 1 año despues del accidente medicos genetistas establecieron un inexplicable aumento de niños nacidos con defectos cromosomicos en la ciudad de Sosnovy Bor, siendo que hasta entonces no se habia observado el nacimiento de niños con Sindrome de Down en la ciudad. Ademas, en San Petersburgo se habria observado un incremento notorio de recien nacidos en condicion de invalidez. La misma fuente agrega que cuando los medicos intentaron reunir datos para realizar una estadistica en los archivos del hospital resulto que por orden de Moscu era informacion que no se podia revelar.

Una comision de gobierno que llego a la planta inmediatamente despues de activada la señal de emergencia ordeno mantener silencio de modo categorico frente a lo sucedido por disposicion de las maximas autoridades de Союзатомэнерго* y del Политбюро**. Por ello, todos los documentos en relacion al accidente y a su liquidacion quedaron con el timbre de super-secretos. De hecho, segun fuentes oficiales nunca tuvo lugar fuga alguna de radiacion.
*Soyuzatomenergo, ministerio de energia y electrificacion de la URSS.
**Politburo, organo ejecutivo del Partido comunista sovietico. Se constituyo el 10 (23 tras el cambio de calendario) de octubre de 1917 por primera vez, siendo entonces encabezado por Lenin. Desaparecio el 6 de noviembre de 1991, cuando el PC sovietico fue declarado ilegal en la URSS.

Posteriormente, los ingenieros que investigaron el accidente confirmarian que la causa del incidente habian sido los mismo factores que, supuestamente,  llevaron al accidente de Chernobyl, a saber, la gran combustion del uranio, la baja reserva operativa de reactividad (ausencias de varillas de control) y la baja potencia. La situacion no llevo a un accidente, no por la accion de los operadores sino que porque el bloque de LAES era significativamente "mas nuevo" que el de Chernobyl en terminos de la combustion media del combustible nuclear en la zona activa del reactor.

Considerando las debilidades en la operacion de los reactores RBMK-1000 que dejo al descubierto el accidente de la AES de Leningrado es prudente pensar que si la informacion sobre el accidente hubiese estado disponible, incluso solo para los especialistas en energia nuclear, hubiese tal vez ayudado a evitar la tragedia de Chernobyl. De hecho, el personal de esta ultima no tuvo conocimiento alguno del accidente en la AES de Leningrado y eso a pesar de que en 1982 tuvo lugar una situacion casi calcada en el primer bloque de la AES de Chernobyl.

De hecho, el director de la AES de Chernobyl, Viktor Bryuxanov, quien fue condenado como el responsable principal del accidente, fruto de lo cual paso 10 años en un campo de prisioneros, al recuperar su libertad en 1996 expreso en una entrevista: "Si miramos mas a fondo podemos ver que pequeños incidentes habian tenido lugar tambien antes, como en la AES de Leningrado en 1975 o en la misma Chernobyl, en 1982 pero estos hechos se ocultaban incluso de nosotros mismos. Sobre el incidente de Leningrado yo, por ejemplo, supe solo a partir de rumores de mis colegas. Que opcion teniamos entonces de haber sacado alguna leccion?"

Los reactores RBMK

Los reactores РБМК (Реактор большой мощности канальный, Reactor a canales de gran potencia), que se hicieron tristemente celebres por el accidente de 1986 en Chernobyl, han sido utilizados solo en suelo sovietico, pais en el cual fueron construidos entre 1976-1990 para su uso en plantas de produccion de energia electrica, siendo la primera AES en ponerlo en operacion la de Leningrado, en 1973.

La verdad es que para los sovieticos siempre fueron atractivos en terminos economicos pero eso trajo aparejado una serie de requisitos adicionales al personal que lo operaba para intentar suplir o evitar algunas deficiencias propias de su diseño.

El diseño basico del reactor implica generar una reaccion nuclear controlada la cual produce calor, que es retirado por medio de agua a alta presion (pues hierve a mayor temperatura) que es inyectada a la zona activa del reactor, desde abajo del mismo, por medio de bombas. Al entrar en ebullicion  y salir del interior del reactor los tambores separadores, visibles en el diagrama inferior, separan el agua del vapor, permitiendo que el agua regrese al ciclo de enfriamiento del reactor por medio de las bombas de circulacion principal (mas abajo en amarillo) mientras que el vapor ingresa a las turbinas (en verde) que al ponerse en movimiento generan electricidad. Este vapor, despues de su tratamiento en las turbinas, se condensa nuevamente y regresa al circuito del refrigerante. De ese modo, se cierra el ciclo de circulacion del agua.


En terminos de su diseño, el principal componente del reactor es el espacio denominado Zona activa, que cuenta con un diametro de 11,8 metros y 7 metros de altura (arriba situado en el corpus del reactor, en rojo). Dentro de la zona activa se ubican los TВЭЛ (TVEL, тепловыделяющие элементы, elementos liberadores de calor) que es el lugar donde se lleva a cabo la reaccion nuclear. Al interior de estas tuberias o TVEL se instalan pequeños cartuchos de oxido de uranio, cuyo numero puede alcanzar las decenas de miles pero que son agrupados por decenas o centenas al interior de ensambles denominados TBC (тепловыделяющие сборки, ensambles liberadores de calor. Imagen siguiente).


Esa distribucion del combustible, que se denomina heterogenea, permite que el reactor tenga una operacion continua dado que las varillas de combustible se puede ir reemplazando de manera local sin que tenga que detenerse todo el reactor.

La enorme cantidad de energia liberada producto de la fision nuclear en la zona activa es retirada por medio de un теплоноситель (refrigerante), agua corriente a alta presion, que fluye a traves de la zona activa envolviendo los TVEL. Este calor, como ya vimos, se usa para crear vapor que luego hacer girar una turbina para crear electricidad.

En el proceso de operacion del reactor el refrigerante se va tornando radioactivo y, por lo tanto, se debe impedir su fuga. Por ello el circuito del refrigerante es cerrado y hermetico. Sin embargo, en los reactores RBMK el refrigerante tiene un solo ciclo lo que implica que la ebullicion del agua a alta presion tiene lugar al interior de la zona activa del reactor por lo que hay mayor aporte de radioactividad al exterior. En los reactores de 2 ciclos el vapor se forma en un segundo ciclo externo al reactor lo que reduce la emision de radioactividad.


Los TVEL estan tambien rodeados por un замедлитель (ralentizador), grafito en el caso de estos reactores, que a cuenta de colisiones elasticas con sus atomos constituyentes reduce la energia de los neutrones de fision. Su funcion es reducir la velocidad de los neutrones que son liberados en el proceso de desintegracion radioactiva pues ya hemos visto que son los neutrones ralentizados los mas apropiados para fisionar combustible nuclear.

Adicionalmente, la zona activa del reactor esta rodeada por un отражатель (reflector) de neutrones que devuelve los neutrones a la zona activa, permitiendo con esto acelerar la reaccion nuclear y disminuir la masa critica necesaria para gestar una reaccion que se pueda autosostener.

1. Combustible nuclear. 2. Ralentizador. 3. Reflector de neutrones. 4. Proteccion biologica. 5. Varillas de control.

Envolviendo a ese reflector hay una cubierta de proteccion biologica de concreto y otros materiales que reduce los niveles de radiacion en torno al reactor a valores aceptables para el ser humano.

El control de la velocidad de la reaccion nuclear se realizar por medio de регулирующие стрежни (varillas de control) hechas de boro. Su rol es absorber los neutrones en exceso. Ingresando o retirando las varillas de control se puede controlar la velocidad de la fision nuclear y por tanto regular la potencia generada. Las varillas se disponen en canales especiales y pueden ser elevadas o sumergidas al reactor. Al elevarse permiten la aceleracion del reactor, al sumergirse lo van apagando. Las varillas se regulan con independencia entre si por lo que con su ayuda se puede regular la intensidad de la reaccion en distintas partes de la zona activa.


Pero el reactor cuenta tambien con varillas de proteccion de emergencia, СУЗ (SUZ, arriba).

Durante la operacion normal del reactor las varillas de proteccion de emergencia se encuentran fuera de la zona activa en posicion alzada. Cuando se supera el valor permitido, aunque sea en un solo parametro (potencia, temperatura, presion de vapor, aceleracion de la reaccion, salida de operacion de un TVEL o si se apaga la alimentacion electrica de las bombas de circulacion) las varillas de proteccion de emergencia son lanzadas a la zona activa lo que lleva a una rapida detencion de la reaccion en cadena.

Como trabaja una planta de generacion electrica a base de energia nuclear?

En esencia es una planta de generacion de energia electrica a partir de calor el cual es liberado en un reactor nuclear como resultado de una fision nuclear controlada de elementos pesados, principalmente U-235.

En una estacion electrica a energia atomica el reactor genera calor, el cual calienta el agua que lo atraviesa y que se transforma en vapor, el cual hace girar una turbina y se produce electricidad. 

El reactor es como una gran caldera de agua que tiene atravesadas unas barras que lo atraviesan verticalmente (los TVEL). Estas contienen uranio y se calientan de manera significativa. Pero tambien hay otras barras que ralentizan la reaccion nuclear. Estas barras, las llamadas barras o varillas de control, pueden subir y bajar, dependiendo de si se quiere aumentar o reducir, respectivamente, la intensidad de la reaccion nuclear.

La transferencia de energia calorifica desde el reactor nuclear a la turbinas de vapor se lleva a cabo por medio de un refrigerante, el cual circula por tuberias hermeticas, en combinacion con bombas de circulacion que conforman un circuito en el reactor. Como refrigerante se utiliza a menudo agua pesada (un isotopo del agua), vapor de agua, metales liquidos, liquidos organicos o algunos gases. Los circuitos por los cuales circula el refrigerante siempre son cerrados para evitar la liberacion de radioactividad.

El refrigerante se calienta en la zona activa del reactor y luego ingresa a la turbina donde su energia calorica se transforma en energia mecanica la que es transformada posteriormente en electricidad en un electrogenerador.


En el diagrama superior podemos apreciar como la energia liberada por el reactor se entrega al refrigerante del I circuito. El refrigerante entra entonces al generador de vapor donde lleva a su ebullicion el agua situada en el II circuito. Este vapor ingresa a la turbina que hace girar el generador de electricidad. Al salir de la turbina ingresa al condensador donde es enfriada por medio de gran cantidad de agua que viene de una gran fuente de este elemento.

En caso de que no pueda utilizarse una gran cantidad de agua para la condensacion del vapor el agua se puede enfriar en torres especiales de enfriamiento que, gracias a sus dimensiones, usualmente constituyen la parte mas sobresaliente de una planta nuclear, como veran en las torres humeantes a continuacion.


Las plantas nucleares se construyen habitualmente cerca de los consumidores de energia dado que los gastos de transporte de combustible nuclear a una planta nuclear, a diferencia del combustible de hidrocarburos para una planta termica, influyen muy poco en el costo de la energia producida (Usualmente, el combustible nuclear es reemplazado una vez despues de un cierto numero de años) en tanto que la distribucion de energia, de energia termica como electrica, incrementa su costo significativamente con la distancia.

La generacion electrica en base a energia atomica en la Ucrania sovietica

La produccion de energia electrica en la URSS estaba dividida en sectores, denominados Sectores energeticos unificados, Объединенные энергетические системы, ОЭС en ruso, es decir OES. Asi existian los OES de Siberia, los Urales, el Volga y el del sur, al cual pertenecia la Republica socialista sovietica de Ucrania.

En 1996 el Soviet de Ministros de la URSS dispuso la construccion de plantas nucleares de generacion de electricidad en las zonas del pais mas deficitarias, como era el OES del sur, lo que significo la construccion de la primera de esas plantas en la Ucrania sovietica a partir de 1970, la planta de Chernobyl, abreviada ЧАЭС (Chaés) en ruso, a partir de Чернобыльская атомная электростанция, Estacion electrica atomica (АЭС, AES) de Chernobyl.

Se esperaba que comenzara a operar en 1975 pero los retrasos llevaron a la intervencion de la maxima autoridad del Comite central del partido comunista ucraniano de modo que en 1977 comenzo a operar su primer bloque de energia que contaba con un reactor nuclear RBMK-1000, el tercero de ellos en operar en la URSS despues de los que existian en las centrales de las ciudades de Kursk y Leningrad. Una vez inaugurada la planta nuclear fue bautizada con el nombre de Vladimir Ilich Lenin.

Bloques de energia de la Central nuclear de Chernobyl y año de cierre de cada uno de ellos.

Con los años se agregarian otros 3 bloques de energia, de modo que en 1986 eran 4 los que estaban en operacion mientras otros 2 de ellos estaban en proceso de construccion. La potencia total de produccion de energia electrica alcanzaba los 4 mil MW para entonces.

El accidente, por todos conocido, que tuvo lugar en 1986 llevo a una moratoria en la construccion de plantas nucleares en la entonces republica sovietica, considerandose incluso descartar por completo la energia nuclear como fuente de produccion de energia electrica. Sin embargo, la moratoria fue levantada en 1993.

En la actualidad hay en operacion, en Ucrania 4 plantas nucleares que producen electricidad: Zaporozhe, Roven, Xelminitskoe y Sur de Ucrania, las cuales en total producen mas de la mitad de la electricidad que utiliza el pais. Al mismo tiempo, la situacion del sector es, en general, compleja. debido a las complejidades financieras del pais que repercuten tambien en el sector, donde existe una gran flujo de especialistas de todo nivel, como operadores de maquinarias, ingenieros de reactores nucleares, etc. que estan migrando a Bielorrusia, Rusia y Turquia.

Por otra parte, desde 2014 Ucrania ha manifestado publicamente su intencion de utilizar combustible nuclear norteamericano, en vez de ruso, en sus centrales nucleares, algo que, segun especialistas rusos, no resulta lo mas conveniente pues el diseño de los reactores sovieticos operaria de manera deficiente con otro tipo de combustible:

"Las centrales nucleares son instalaciones de tan alto riesgo que los problemas que surjan con ellas no pueden ser solo un tema interno de cada pais. Creo que Rusia debe insistir de modo que distintas organizaciones internacionales sigan con mas atencion el curso del sector de las plantas nucleares de generacion de electricidad en Ucrania. Deberia tomar parte no solo la Agencia internacional de energia atomica sino tambien la ONU".

Por otra parte, esta el tema del tiempo de operacion de los reactores nucleares mismos pues no solo resulta incierto que pasara con ellos cuando se haga necesario reemplazarlos sino que tambien las centrales, en la medida que van envejeciendo, requieren de cada vez mas recursos para trabajos de mantencion o reparacion y la situacion financiera en Ucrania abre muchas preguntas al respecto. Y si a eso se agrega la salida de especialistas queda aun mas en cuestion el tipo de trabajos que puedan llevarse a cabo en las centrales ucranianas.

Es decir, por un lado existe un riesgo latente, y ademas creciente, de un accidente nuclear en sus centrales y, por otro, la salida de operaciones de las centrales en el futuro resentira aun mas la economia del pais.

La ciudad de Chernobyl

La historia de la ciudad comienza con su fundacion en 1193, adquiriendo su nombre de la palabra Чернобыльник que en la epoca designaba un claro en el hielo* que cubria una superficie acuosa (rio, lago, mar). La ciudad estaba situada junto al rio Pripyat y no siempre fue parte del territorio de Ucrania.
*Existe una vidente bulgara celebre en la URSS, Vanga, una mujer ciega, quien en una de sus predicciones hablo de "La caida de la estrella del claro de hielo" y que algunos interpretan como la caida de la URSS tras el accidente de Chernobyl.

Sin embargo, la fundacion de la ciudad esta tambien relacionada con una leyenda.

Cuando la Rus de Kiev* decidio establecerse en esta region se encontro que los territorios estaban ocupados por otro pueblo que tenia sus propios dioses y rechazaba aceptar la fe ortodoxa, por lo que la Rus de Kiev decidio sacar por la fuerza a los pobladores del territorio. Si bien la situacion no llevo a un masivo derramamiento de sangre y la poblacion abandono el territorio lo maldijo antes de abandonarlo. La maldicion consistia en que el lugar no podria ser habitado por nadie, nunca mas.
*La Rusia antigua, el primer Estado de pueblos eslavos del Este, cuya capital era Kiev.

En 1548 la ciudad paso a formar parte del Gran principado de Lituania y se utilizo para la instalacion de poblacion judia.

En 1793 la ciudad paso a formar parte del Imperio ruso, en momentos en los cuales su poblacion alcanzaba cerca de 10 mil personas, un 70% de los cuales eran judios.

A lo largo del tiempo en la ciudad se vivirian diversas acciones violentas contra su poblacion judia lo que la iria reduciendo paulatinamente.

En 1921 la ciudad de Chernobyl paso a formar parte de la Rusia sovietica en tanto que durante la ocupacion por tropas de la Alemania nazi los representantes de la comunidad judia que aun residian en la ciudad fueron, ya sea, asesinados en sus propias casas o enviados a campos de concentracion.

La ciudad seria liberada en 1943.

Припять
Pripyat en la actualidad con vista a la AES de Chernobyl al fondo. Se puede apreciar el nuevo sarcofago que cubre el IV bloque de la central nuclear.

Su historia se inicio en 1967, cuando comenzo a planearse la construccion de la planta electrica a energia nuclear de Chernobyl y, junto con ella, una pequeña ciudad que albergaria a sus constructores y a los empleados de la planta. Para la construccion de la ciudad se consideraron inicialmente 7 ubicaciones distintas escogiendose la definitiva debido a su cercania con la estacion de ferrocarriles de Yanov y a que contaba con espacio suficiente para la construccion de nuevas arterias de comunicacion terrestres.

El proyecto salio a la luz en 1969 comenzando a construirse en febrero de 1970 en una ribera del rio Pripyat, un afluente del Dniepr*, y situado a una distancia de 94 km de Kiev, capital de la entonces Republica socialista sovietica de Ucrania. Pripyat se construiria a solo 2 km de la planta nuclear de Chernobyl, que comenzo a levantarse simultaneamente con la ciudad de Pripyat, algo poco usual en la Union Sovietica donde las atomgrad** se terminaban de construir varios meses o incluso años antes de la construccion de la misma estacion. De todos modos, como se debia albergar a 6 mil trabajadores que construirian la estacion el avance en la ereccion de Pripyat fue a un ritmo mucho mayor que el de la estacion de Chernobyl.
*El 4to rio mas largo de Europa, el cual nace en Rusia y luego cruza Bielorrusia para finalmente atravesar Ucrania de norte a sur desembocando en el Mar Negro.
**Ciudades creadas desde la epoca sovietica en torno una central nuclear para albergar, principalmente, a la poblacion empleada en la operacion de dicha central.

Ademas, de la construccion de vias de transporte terrestre en torno a Pripyat se extendio el canal del rio Pripyat, junto al cual habia una via terrestre de casi 600 km. De ese modo, la ciudad se transformo en un centro para diversos tipos de vias de transporte y un punto de transbordo entre estaciones cercanas.

Se levanto primero en la ciudad la llamada residencia numero 1, el comedor numero 1 y el edificio de administracion de los constructores. La primera calle en la cual se levantaron esas primeras construcciones se llamo "de la Amistad de los pueblos".

En agosto de 1971 se completo el suministro de agua potable y la canalizacion, y se completo la construccion de la primera casa de 90 apartamentos. Un año despues, en 1972, se termino de construir la primera escuela.

Como genuino dia de cumpleaños de la ciudad se puede considerar el 14 de abril de 1972, cuando el Presidium del Soviet Supremo de la URSS le concedio a la aun aldea el nombre de Pripyat, en honor del rio cerca del cual se encontraba. Su estatus de ciudad lo alcanzo solo en 1979, constituyendose en la novena ciudad satelite de una estacion de generacion electrica a energia nuclear en la URSS. 

Despues de la evacuacion y cierre de Pripyat, tras el accidente de Chernobyl en abril de 1986, la planta nuclear de Chernobyl funciono por otros 4 años.


Ya en mayo de 1986* el gobierno sovietico comprendio que Pripyat se habia constituido en inhabitable por lo que se decidio construir una nueva ciudad para los empleados y sus familias de la planta de Chernobyl.
*El accidente de Chernobyl conocido por todos tuvo lugar a fines de abril.

Se busco un lugar situado a no mas de 50 km de la planta, que contara con tendido ferreo y que estuviera libre de contaminacion radioactiva. En cuanto a su denominacion se escogio finalmente la denominacion del rio Dniepr en eslavo antiguo, Slavutich. La ciudad, contemplada para 20 mil personas, se construyo en un tiempo record por unos 9 mil trabajadores de 8 republicas de la URSS de modo que 15 meses despues del inicio de su construccion comenzo a ser habitada.

La ciudad perdura hasta el dia de hoy, contando con una poblacion en torno a los 25 mil habitantes y siendo actualmente la mas joven de Ucrania. Adicionalmente, cuenta con altas tasas de natalidad y baja mortalidad lo que la hace la ciudad con edad media mas baja del pais, estando 1/3 de su poblacion constituida por niños.

El 15 de diciembre de 2000 la estacion de Chernobyl dejo de producir energia electrica al ser cerrada definitivamente y Slavutich comenzo a ser abandonado paulatinamente por sus habitantes. Sin embargo, luego volveria a recuperar el numero de sus habitantes.

Construccion de la AES de Chernobyl

En 1967 el gobierno de la URSS tomo la decision de construir la AES de Chernobyl. Se establecio poner en operacion 6 bloques de energia con reactores RBMK tipo canal de uranio-grafito.

Una comision gubernamental encargada de la instalacion de las AES escogio un lugar situado a 4 km de la aldea de Kopacha, en el borde derecho del rio Pripyat, a 12 km de la ciudad de Chernobyl.

El proyecto considero originalmente 3 opciones de reactor, RBMK-1000 de agua y grafito, RK-1000 de gas y grafito y un tercero, con reactores ВВЭР (VVER), donde el agua opera como refrigerante y moderador de neutrones. Si bien inicialmente se opto por la segunda variante finalmente se escogio usar reactores RBMK, lo que haria de Chernobyl la tercera central en usarlos, despues de las de Leningrado y Kursk.


Si bien la fecha oficial de inicio de su construccion es 1970 solo el 15 de agosto de 1972 se produjo la instalacion del primer metro cubico de hormigon de fundacion de la estacion electrica. Tras 7 años de construccion se levanto el cuerpo principal y 2 bloques de energia, el I y el II. Su apertura tuvo lugar en 1977 pero ya en 1975 la planta comenzo a entregar electricidad.

El 27 de septiembre de 1977 el primer bloque de energia de la estacion con un reactor RBMK-1000 y una potencia de 1 mil MW fue conectado al sistema de energia de la URSS. Posteriormente, ingresaron en operacion otros 3 bloques energeticos. La produccion anual de energia de la estacion alcanzaba los 29 mil millones de kwh.

Los bloques energeticos III y IV estuvieron listos en 1983 mientras que un par de años antes se inicio la construccion de los bloques energeticos V y VI, siguiendo el proyecto original de la planta que debia tener una potencia final de 6 mil MW, sin embargo, la construccion de esos bloques adicionales jamas se completo.
La ciudad de Chernobyl esta a 13 km de la estacion de Chernobyl. La estacion fue llamada de ese modo porque se encuentra en la region de Chernobyl pero no tiene otra vinculacion con la ciudad.
Pueden ver a un costado del rio Pripyat el extenso embalse de enfriamiento que surtia con agua a la central nuclear.

Para 1986, el año del gran accidente, habia 4 reactores en operaciones, cuya potencia era de 1000 MW cada uno. 

Hasta 1986 habia tenido lugar un unico accidente serio, la ruptura de un canal tecnologico en el I bloque, en 1982 que condujo a una extensa reparacion y a una significativa exposicion a la radiacion del personal que trabajo en la reparacion pero dentro de las normas para los empleados de la planta. Hubo tambien un caso de contaminacion del area de la planta, que abarco varias decenas de m2 debido a una pequeña fuga de una tuberia y que llevo a que la capa superficial del suelo fuese retirada y sepultada bajo tierra. En terminos generales, en la planta la cantidad de incidentes era menor a la media en las plantas atomicas del pais.

Despues del accidente de 1986 todo el personal operativo fue sometido a un examen para ser calificados como aptos para el trabajo.

En un informe de una comision gubernamental del 4 de enero de 1991 se afirmo que a partir de los resultados del analisis de las caracteristicas personales y psicologicas del personal de la planta de Chernobyl, antes y despues del accidente, se podia concluir que no diferian de las del personal en operacion en otras plantas nucleares.

Primer accidente

El 9 de septiembre de 1982 tuvo lugar la primera falla de la estacion cuando durante un encendido de prueba del 1er bloque energetico se rompio uno de los canales tecnologicos del reactor y se produjo una deformacion de una pieza de grafito de la zona activa. No hubo heridos pero las reparaciones tomaron cerca de 3 meses.

Se vertio a la atmosfera una mezcla de vapor y gas que contamino las areas mas cercanas a la estacion pero el hecho quedo en las sombras.

Si bien no se logro mantener reserva sobre el primer accidente de Chernobyl, de 1982, si se logro con el accidente en la AES de Leningrado.

Ambas AES se encontraban bajo dependencia de distintos departamentos, Minsredmash y Minenergo, por lo tanto el accidente en Chernobyl fue investigado por una comision inter-departamental mientras que la de Leningrado se investigo al interior de un solo departamento.

Algunos hechos del accidente lograron quedar al alcance de la comunidad cientifica lo que permite definir un cuadro contradictorio de los hechos. Todas las circunstancias tras el accidente son en principio conocidas pero queda aun sin responder la cuestion principal, la razon del accidente, que paso con el reactor entre las 17:00 y las 18:00 horas del 9 de septiembre de 1982.  Se trato de una emision local de energia como en el accidente en Leningrado, en 1975 o se interrumpio completamente el aporte de agua al canal que resulto dañado?

En 1982 el I bloque energetico de la AES de Chernobyl se encontraban en una operacion ordinaria de mantencion que debia terminar el 13 de septiembre. El 8 de septiembre todos los trabajos de revision principales habian sido completados y se inicio una labor de prueba para poner el reactor del bloque de nuevo en operacion.

El accidente ocurrio al dia siguiente, en algun momento entre las 17 y las 18 horas. Entonces, el reactor se encontraba operando a una potencia termica de 700 MW y se realizaba la puesta en marcha del turbogenerador.

Por alguna razon desconocida se destruyo uno de los canales tecnologicos y a traves de la ruptura que se formo emergio una mezcla de agua y vapor bajo presion que comenzo a erosionar el ensamble de grafito que lo rodeaba vertiendo combustible y radioactividad. El personal en el bloque no pudo comprender de inmediato la situacion por lo que continuo operando el reactor a la misma potencia esperando por mas informacion. Solo despues de 20-30 minutos se pudo comprender que no se podia seguir operando de la misma forma y el reactor fue apagado.

Como resultado de ellos se produjeron serios daños a la zona activa en torno al canal destruido mientras que las reparaciones se constituyeron en un procedimiento extenso y complejo y con mucha liberacion de radiacion. La completa liquidacion de las consecuencias del accidente ocupo cerca de 6 meses en tanto que la porcion de la zona activa directamente adyacente con el canal destruido quedo inutilizada para siempre.