Chernobil
LAS FUGAS RADIACTIVAS
 

        En 1943, en Oak Ridge, Tennessee, USA, fue donde se enriqueció el uranio para la primera bomba atómica del mundo y los residuos radiactivos líquidos se arrojaban en el cercano lago de White Oak. La única norma de seguridad que debía cumplirse era el valor de 0.1 R por día para los trabajadores  ( un Roentgen es aproximadamente equivalente a 0.88 rem) impuesta por el National Council on Radiation Protection. Algunos de los responsables de la guerra insistían en que se debía aumentar la norma hasta 100 R por día. Años después encontraron en el río Columbia que se estaba concentrando el fósforo-32 en los tejidos de los peces por un factor de un millón. Empezaron a aparecer los efectos latentes del cáncer y los médicos de salud comprendieron que la radiación de bajo nivel energético plantea un riesgo mayor para la salud.

     Si se tomara en cuenta lo ahora se comprende de la radiación, se sabría que el alto porcentaje de mortandad que hubo entre los 1500 trabajadores de las minas de cobalto de Sajonia y de las minas de Bohemia que sufrieron el “mal de montaña” se debió a que las partículas alfa del gas incoloro e inodoro radón radiactivo (que se escapa del uranio contenido en la pechblenda) y sus productos derivados atacaron el tejido pulmonar de los mineros causándoles cáncer de pulmón.

     Miles de mineros del uranio norteamericanos, checoslovacos, suecos y canadienses son expuestos al radón y otros productos radiactivos. En Estados Unidos, en un estudio de 3415 mineros del uranio, mostró que 22 trabajadores desarrollaron cáncer de pulmón.

     Hasta finales de la década de 1920 se creía que la radiación curaba todo y se usaba para curar desde el acné hasta la locura. Por los supuestos poderes curativos se aconsejaba tomar agua y vino con altos niveles de radón radiactivo.

    Los riesgos genéticos son difíciles de evaluar ya que es difícil estudiar e interpretar las mutaciones genéticas provocadas por la radiación debido al largo lapso existente entre las generaciones. Además una mutación puede ser dominante y aparecer en la generación siguiente o puede ser recesiva y no visible y no aparecer por varias generaciones o nunca.

     En el Reino Unido, la Dra. Alice M. Stewart de la Universidad de Oxford realizó, entre 1943 y 1965,  un estudio masivo de unos 20 millones de nacimientos entre los que hubo más de 13000 muertos por cáncer antes de que los niños cumplieran los 10 años de vida. Encontró que una radiación promedio de 1700 rems-persona daba por resultado una muerte por cáncer en las dosis fetales entre 200 y 460 milirems, lo que era una dosis muy inferior a la esperada por los anteriores estudios en animales. Investigaciones posteriores confirmaron los resultados de la Dra. Stewart.

    Riesgos de cáncer. En la década de los 1970, el Dr. Irwin Boss y otros científicos del Roswell Park Memorial Research Institute, en Búfalo, Nueva York, llegaron a la conclusión de que la radiación debilita el sistema inmunológico de los organismos, volviéndolos propensos a las enfermedades, incluido el cáncer. En una carrera de vida o muerte entre el cáncer y las enfermedades comunes como bronquitis crónica, tuberculosis, neumonía, gripe y problemas cardiovasculares, con frecuencia vencen las no cancerosas y se diagnostican como la causa de la muerte, en especial en los casos de alto nivel de exposición a la radiación.

    El Dr. B. Modan y su equipo del Chaim Sheba Medical Center de Tel Aviv, Israel, encontraron una mayor incidencia del cáncer de tiroides en niños tratados con rayos X, para combatir la tiña del cuero cabelludo, que lo esperado en una población normal. Indicaron que una cantidad de radiación tan pequeña como 5000 rems-persona podría producir un cáncer de tiroides, basados en estudios previos con yodo-131 (El yodo-131, el cesio-137 y el estroncio-90 son algunos de los cientos de productos de un reactor nuclear). Algunos integrantes de los que establecen los límites de las normas de seguridad proponían niveles de radiación más altos y rechazaban las conclusiones del Dr. Modan, pero pasaban por alto que el yodo-131 a dosis elevadas destruye gran parte del tejido tiroideo (tejido que pudiera estar incubando un cáncer, evitando que se originara una forma maligna en las células tiroideas, muertas) quedando destruido e incapaz de reproducirse.

  El Dr. Thomas Mancuso y colaboradores de la Universidad de Pittsburg, Estados Unidos, encontró que una radiación de 120 a 140 rems-persona (cantidad muy pequeña comparada con los 5000 rems-persona establecido en las normas de seguridad) podía causar la muerte por cáncer. Encontró un aumento en el cáncer pancreático y en el mieloma múltiple (cáncer de médula) y una incidencia inusualmente baja de leucemia.

  Para cuestionar los resultados del Dr. Mancuso, sus críticos adversarios usaron datos de Hiroshima y Nagasaki que mostraban el predominio de la leucemia sobre el mieloma y de los pacientes británicos (fueron tratados con rayos X enfermos de artritis espinal, espindolitis anquilosante) expuestos a rayos X que también tuvieron una alta incidencia de leucemia.

     Sin embargo, en 1981, los científicos del Lawrence Livermore National Laboratory demostraron que los cálculos originales de las dosis de neutrones y gamas de las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki tenían graves errores de hasta 10000 veces en algunos casos. Esto indica que los datos de Hiroshima y Nagasaki se han usado mal durante 35 años.

    La radiación natural de fondo es de aproximadamente 100 milirems/año y la radiación de una planta nuclear es aproximadamente del 5 % de ésta, es decir, 5 milirems/año. Algunos científicos estiman que la industria nuclear podría aumentar en un 3 % los niveles de la radiación de fondo, lo que incrementaría los casos fatales por cáncer para el año 2003 en 11160 a la población mundial, calculados de la manera siguiente, (6.2x109 personas)(6x10-4 casos fatales por rem-persona)(0.1 rems/año)(0.03) = 11160 casos fatales por cáncer/año.

     Para resolver la controversia de los efectos de la dosis de radiación de bajo nivel energético sobre los seres vivos es necesario desarrollar estudios epidemiológicos más amplios.

EL ACCIDENTE DE CHERNOBIL

    Como sabemos, en abril de 1986 hubo una explosión en el  cuarto reactor  de la planta nuclear de Chernobil, localizada en la región de Ucrania en la antigua Unión Soviética. Este accidente provocó la fuga que aunque no ha podido ser determinada con precisión, puede haber sido de unos 150 millones de curies (esta unidad -Ci- utilizada antiguamente equivale a 3.7 x 1010 becquerels -Bq- unidad utilizada actualmente), durante alrededor de 10 días.

    Esta contaminación radiactiva se desplazó por diferentes regiones europeas como una gran nube, con efectos variables. Elementos como el cesio 137 y el yodo 131 (los más volátiles) fueron reportados a grandes distancias del foco de emisión. En regiones como Bielorrusia, Rusia y la misma Ucrania, cerca de 130 000 km
2 fueron contaminados por más de 40 kilobecquerels (kBq) por m2. Esta radiación afectó directamente al personal que trabajaba en ese momento en la planta y a todos aquellos que asistieron a atender la emergencia. Debido a la radiación recibida, 237 personas fueron hospitalizadas, de las cuales 28 murieron en las primeras semanas y se han reportado otros decesos a partir de aquella fecha.



    Estas personas llegaron al hospital presentando mareos, fiebre, diarrea y vómito; pronto presentaron una grave disminución de glóbulos blancos y, las mucosas del aparato respiratorio y digestivo desarrollaron úlceras y resequedad por lo que presentaron greves trastornos respiratorios.

ciudad

   
Alrededor de los terrenos que ocupa la planta de Chernobil se asientan complejos habitacionales que albergan una densa población expuesta a dosis de radiación de efectos aún no conocidos en toda su magnitud. 

Un estudio realizado pocas horas después del accidente, en el área, mostró la presencia de contaminantes radiactivos que aparecen en la siguiente tabla:



Días después tuvieron el comportamiento que se muestra en la gráfica:



    Más de 1.4 millones de personas viven actualmente en 30,000 km2 de suelo contaminado con más de 185 KBq/m2  y 130 000 habitan en áreas que presentan más de 555 KBq/m2

    Se estima que cerca de 270 000 habitantes de la región están expuestos a una radiación externa y a una radiación vía ingestión de agua y alimentos, superior a 0.6 millones de Bq/m
2 de cesio radiactivo y, otros habitantes (cerca de 3 700 000) de las zonas menos cercanas están expuestos a una radiación entre 0.4 a 6.0 Bq/m2. En el resto de Europa la radiación varía entre 1 y 0.04 Kbq/m2 .

 área de influencia
La imagen representa la dispersión de contaminantes en diferentes regiones de Europa. Los números indican en miles de becqurels por m2.

    Uno de los principales efectos de la fuga radiactiva en la salud ha sido el aumento de casos de cáncer en tiroides, en niños de menos de 15 años. Los casos registrados muestran el desarrollo de cánceres muy agresivos acompañados de metástasis ganglionares cervicales. En condiciones habituales se reportan cerca de 5 casos de este tipo de cáncer al año en la región de Ucrania; después del accidente subieron a 22, y entre los años 1992 a 1995 se elevó el número a 43, actualmente se considera que hay más de 4 casos por millón.




La gráfica muestra la incidencia anual media de cáncer de tiroides infantil  en cinco regiones (casos anuales/número de habitantes en la zona considerada) de 1986 a 1994 Tomado de Verger, P y Bard, D. Diez años después de Chernobil.
Mundo Científico N° 169, Jun 1996.

   

    Otros tipos de cánceres en adultos muestran una ligera tendencia al alza, al respecto los estudios epidemiológicos que han podido realizarse no han sido determinantes y no ha podido establecerse como causa de estos cánceres a la radiación provocada  por la planta de Chernobil.


    Los trabajadores que acudieron a controlar la situación en los primeros momentos, muestran alteraciones reproductivas relacionadas con la exposición a altas dosis de radiación, para las cuales no contaron con medios de protección adecuados.

    Estudios realizados por investigadores israelíes y ucranianos revelan una relación directa entre la exposición a la radiación y la presencia de anomalías reproductivas, en hombres que acudieron a atender el accidente radiactivo. En uno de cada tres de ellos se han encontrado problemas de impotencia sexual, anomalías en el líquido espermático y merma en la capacidad fecundante de los espermatozoides, posteriores a la exposición.
alrededores

    En cuanto a las alteraciones genéticas producidas en  la flora y la fauna de la región aún están en estudio y no se tienen resultados concretos que evidencien las transformaciones sufridas. Además de estudiar las secuencias de nucleótidos en el ADN de algunas especies, se han analizado algunos procesos de codificación de compuestos como el citocromo b y algunos otros relacionados con el proceso respiratorio ocurrido en las mitocondrias, pero no se ha logrado establecer aún alguna correlación entre el comportamiento de estos compuestos y la exposición a la radiación en Chernobil. 

    Toda vez que la zona ha sido despejada, la flora u la fauna se va recuperando lentamente y, dado que no hay personas en los alrededores, los animales ylas plantas se están desarrollando con toda libertad lo que permititrá en unos cuantos años, observar una amplia zona experimental, habitada por plantas y animales que han resistido un alto nivel de radiación.

    Esta situación se torna compleja si observamos que, en Ucrania por ejemplo:

    8.4 millones de hectáreas dedicadas a la agricultura muestran una contaminación radiactiva de 137Cs que dificulta su utilización, ya que:
   

    De la misma manera que en Hiroshima, los resultados deberán esperar tiempo para arrojar evidencias que ayuden a conocer cuáles son los efectos ecológicos de procesos tan graves como la contaminación radiactiva.

EL CASO DE THREE MILE ISLAND Reactores de la planta Three Mile Island

    Al amanecer del 28 de marzo de 1979 ocurrió el accidente (en un reactor de agua presurizada, PWR) de la estación nuclear de Three Mile Island cerca de Harrisburg, Pensilvania, Estados Unidos.

   El accidente comenzó cuando una de las bombas de alimentación del agua dejó de funcionar, luego el aumento de la presión en el refrigerante del reactor hizo que éste se detuviera tal como estaba diseñado. Pero como las bombas de apoyo al sistema no estaban conectadas por descuido de los operadores, los generadores de vapor no tuvieron agua para calentar se provocó el calentamiento del refrigerante del reactor por la fisión producida por la desintegración del combustible. Entonces se abrió la válvula de seguridad para liberar el aumento inicial de presión, pero ésta no se cerró cuando el reactor se detuvo. En consecuencia, el agua se derramó lentamente fuera del sistema del reactor (durante 2 horas) sin que los operadores del equipo lo notaran. El agua cayó en el depósito de contención donde el colector bombearía el agua radiactiva al depósito auxiliar, pero los tanques de residuos radiactivos se derramó y comenzaron a escaparse los gases radiactivos. Mientras ocurría el accidente, los operadores, hacían lecturas erróneas en los instrumentos que indicaban un nivel de agua alto, por lo que desconectaron el sistema de emergencia de refrigeración del núcleo durante algunos minutos después de que habían comenzado a funcionar.

    Contrario a los procedimientos, cuando se descubrió que las válvulas de alimentación de agua estaban cerradas, los operadores restablecieron la alimentación de agua para los generadores de vapor. Los operadores, que todavía no sabían la cantidad de agua que se había perdido, volvieron a desconectar las bombas del sistema de refrigeración creyendo que el agua circularía normalmente. Como esto no sucedió, el núcleo del reactor se dañó gravemente y en ese tiempo, el zirconio de los revestimientos reaccionó con el vapor de agua caliente liberando hidrógeno que reacciona violentamente con el oxígeno, lo que generó la llamada “burbuja de hidrógeno” en la parte superior del recipiente del reactor y también se cree que provocó una explosión en el depósito de contención. Sin embargo, pronto se supo que el reactor no podía contener la cantidad de oxígeno suficiente para provocar la reacción violenta con el hidrógeno en el depósito. El accidente fue controlado en unas 10 horas, la limpieza del núcleo, de las paredes del reactor y de los 2649500 litros de agua radiactiva que quedaron en el depósito de contención se debía mantener fuera de operación al reactor durante 10 años.

     El combustible sufrió daños que dejaron el núcleo al descubierto, como el revestimiento del combustible se sobrecalentó, una gran cantidad de radiactividad pasó al agua que servía de refrigerante y de allí al contenedor, de donde se liberó a la atmósfera. No se tomaron en serio los procedimientos de mantenimiento y entrenamiento.

    Este incidente y los que siguieron en Three Mile Island, mostraron al mundo el potencial de destrucción que encierra cada planta de la energía nuclear y que el reactor no estaba en condiciones adecuadas para funcionar. También mostraron que no se mantenían las normas de seguridad adecuadas, que como el accidente se debió a fallas mecánicas y de los operadores, se necesitaba una mejor capacitación de los operadores y construir un mejor cuarto de control

     Hubo quienes consideraron que el accidente de Three Mile Island no provocaría muertes por cáncer y que el estrés psicológico que sufrió la población de los alrededores fue peor que los efectos de la radiación liberada en el accidente. La importancia real del accidente de Three Mile Island no es lo que sucedió sino lo que podía haber sucedido.

     Las investigaciones realizadas demostraron que las principales causas del accidente de Three Mile Island no fueron de diseño sino fallas en el mantenimiento y operación de la planta. Esto sirvió de incentivo para los fabricantes de plantas nucleares y mejorar el diseño, la construcción y los procedimientos de dirección.

     El accidente de Three Mile Island remarcó la necesidad de dedicar mayores esfuerzos al análisis de la seguridad y el diseño, y en especial al control de los equipos y a que los operadores cumplan con las normas establecidas para la seguridad. Este accidente también hizo que la industria y las empresas de servicios eléctricos se preocuparan por mejorarlos y crearon: un centro de análisis para la seguridad nuclear, en él un grupo de especialistas revisaron los equipos eléctricos que usaban en las plantas nucleares en funcionamiento para mejorar las medidas de seguridad y evitar accidentes posteriores. También un instituto de operaciones de energía nuclear para evaluar las plantas en operación para supervisar que cumplan con las normas de seguridad y funcionamiento establecidas para ello.