¿CUÁLES SON LOS
RIESGOS DE LA RADIACTIVIDAD?
Radiación. Radiación alfa.
Radiación beta. Radiación gamma. Contador Geiger. Enfermedades.
Peligros para la salud. Efectos de la exposición. Chernobil.
Residuos radiactivos
1. Definición de radiactividad
La radiactividad es la capacidad que
manifiestan ciertos elementos químicos de emitir partículas o
radiaciones de forma espontánea o artificial. Cuando el núcleo de
estos átomos se escinde (fisión), se libera energía en forma de
radiación alfa, beta y gamma. A este proceso se le denomina
decaimiento radiactivo.
1.1 ¿Qué es la radiactividad?
La radiactividad no es nada nuevo.
Existe desde que se formó la Tierra hace 4500 millones de años. No
se puede percibir por el olfato, el gusto, el tacto, el oído ni la
vista. Sólo en los últimos años se ha aprendido a detectarla,
medirla y controlarla.
Al contrario de la creencia popular,
la radiación no sólo la produce la industria nuclear o las armas
nucleares. En efecto, un 87% de la dosis de radiación que recibimos
proviene de fuentes naturales. La radiación está en todas partes: en
los hogares, en el aire que se respira, en los alimentos que se
ingieren; incluso el cuerpo es radiactivo. La propia Tierra es
radiactiva por naturaleza y expone a los habitantes a la radiación
proveniente de las rocas superficiales y los suelos.
El resto de la radiación proviene de
las actividades humanas. La fuente más conocida y más amplia es la
aplicación médica. Innumerables son los beneficios que reporta el
uso de la radiación en el diagnóstico y el tratamiento de
enfermedades. Con ella se ha podido realizar exploraciones del
cerebro y los huesos, tratar el cáncer y usar elementos radiactivos
para dar seguimiento a hormonas y otros compuestos químicos de los
organismos.
Probablemente sea menos conocida la
función que desempeña la radiación en la industria, la agricultura y
la investigación. La inspección de soldaduras, la detección de
grietas en metal forjado o fundido, el alumbrado de emergencia, la
datación de antigüedades y la preservación de alimentos son algunas
de sus numerosas aplicaciones.
En promedio, la industria nuclear
representa menos del 0,1% de la radiación total que el hombre
recibe.
Cuando se viaja en avión, se expone a
recibir una radiación mayor, ya que hay menos protección contra los
rayos cósmicos. Un pasajero que viaje en avión a una altitud normal
recibe en una hora, una dosis de radiación cuatro veces mayor, que
la que recibe de toda la industria nuclear en un año.
La radiactividad puede ser peligrosa
en determinadas circunstancias y sus riesgos no deben tomarse a la
ligera. Puede dañar las células del organismo y la exposición a
altos niveles, puede ser nociva e incluso fatal si se trata de
manera inadecuada, por eso lleva un largo proceso de investigación y
descubrimientos abriéndose las puertas de la era nuclear.
2. Clases de radiación
Se comprobó que la radiación puede
ser de tres clases diferentes:
Radiación alfa:
Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos
neutrones y dos protones (núcleos de Helio). Son desviadas por
campos eléctricos y magnéticos. Son poco penetrantes aunque muy
ionizantes.
Radiación beta:
Son flujos de electrones (beta menos) o positrones (beta más)
resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del
núcleo cuando este se encuentra en un estado excitado. Es desviada
por campos magnéticos. Es más penetrante aunque su poder de
ionización no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo
tanto cuando un átomo expulsa una partícula beta aumenta o disminuye
su número atómico una unidad (debido al protón ganado o perdido).
Radiación gamma:
Son ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación.
Al no tener carga, los campos eléctricos y magnéticos no la afectan.
Las leyes de desintegración
radiactiva, descritas por Soddy y Fajans, son:
- Cuando un átomo
radiactivo emite una partícula alfa, la masa del átomo
resultante disminuye en 4 unidades y el número atómico en 2.
- Cuando un átomo
radiactivo emite una partícula beta, el número atómico
aumenta o disminuye en una unidad.
- Cuando un núcleo
excitado emite radiación gamma no varía ni su masa ni su
número atómico, solo pierde una cantidad de energía hv
(donde "h" es la constante de Planck y "nu" es la frecuencia de
la radiación emitida").
Las dos primeras leyes nos indican
que cuando un átomo emite una radiación alfa o beta se transforma en
otro átomo de un elemento diferente. Este nuevo elemento puede ser
radiactivo, transformándose en otro, y así sucesivamente, dando
lugar a las llamadas series radiactivas.
2.1 Contador Geiger
Cuando una partícula radiactiva se
introduce en un contador Geiger, produce un breve impulso de
corriente eléctrica. La radiactividad de una muestra se calcula por
el número de estos impulsos.
3. Riesgos para la salud
El riesgo para la salud no sólo
depende de la intensidad de la radiación y la duración de la
exposición, sino también del tipo de tejido afectado y de su
capacidad de absorción, por ejemplo, los órganos reproductores son
20 veces más sensibles que la piel.
3.1 Dosis aceptable de irradiación
En general se considera que el medio
ambiente natural (alejado de cualquier fuente radiactiva) es
inofensivo: emite una radiación inferior a 0,00012 mSv/h o 0,012
mrem/h.
Si se tiene que poner un umbral
mínimo de inocuidad, la dosis se vuelve “peligrosa” a corto plazo a
partir de los 0,002 mSv/h o 0,2 mrem/h.
Pero esto es en teoría. Como en el
caso de las radiografías, todo depende del tiempo durante el cual se
expone a la persona a las radiaciones. Las palabras clave son:
“Tiempo, Blindaje, Distancia”. Puede estar bajo una radiación con
una dosis de 50 mSv/h sin arriesgar su vida si no está más de 5 s
expuesto a la fuente, puesto que la dosis recibida es muy débil
3.2 Dosis máxima permitida
Se trata de una dosis acumulada, una
exposición continua a las radiaciones ionizantes durante un año que
tiene en cuenta ciertos factores de ponderación. Hasta 1992 los
valores variaban de un factor 4 entre Europa y Estados Unidos. Hoy
estas dosis están estandarizadas y son periódicamente revisadas, a
la baja.
La dosis acumulada de una fuente
radiactiva artificial es peligrosa a partir de 500 mSv o 50 rem,
donde se empiezan a notar los primeros síntomas de alteración
sanguínea. ¡En 1992 la dosis máxima permitida para una persona que
trabajara bajo radiaciones ionizantes se fijaba en 15 mSv sobre los
12 últimos meses en Europa (CERN e Inglaterra) y en 50 mSv sobre los
12 últimos meses en Estados Unidos! Desde agosto de 2003 la dosis
máxima permitida ha pasado a 20 mSv sobre los 12 últimos meses.
Recordemos de paso que en un escáner
médico recibimos aproximadamente 150 mSv en media jornada.
Estaríamos en una zona roja en una central nuclear. Para evitar todo
síntoma de alteración sanguínea, es mejor limitarse a un máximo de
tres exámenes de este tipo por año.
4. Efectos de la radiactividad:
4.1 Efectos sobre el hombre:
Según la intensidad de la radiación y su localización (no es lo
mismo una exposición a cuerpo entero que una sola zona), el enfermo
puede llegar a morir en el plazo de unas horas a varias semanas. Y
en cualquier caso, si no sobreviene el fallecimiento en los meses
siguientes, el paciente logra recuperarse, sus expectativas de vida
habrán quedado sensiblemente reducidas.
Los efectos nocivos de la
radioactividad son acumulativos. Esto significa que se van sumando
hasta que una exposición mínima continua se convierte en peligrosa
después de cierto tiempo. Exposiciones a cantidades no muy altas de
radioactividad por tiempo prolongado pueden resultar en efectos
nefastos y fatales para el ser humano. La siguiente lista describe
las condiciones que se pueden expresar cuando uno es víctima de
enfermedad por radiación.
Náuseas, vómitos, convulsiones,
delirios, dolores de cabeza, diarrea, perdida de pelo, perdida de
dentadura, reducción de los glóbulos rojos y blancos en la sangre,
daño al conducto gastrointestinal, perdida de la mucosa de los
intestinos, hemorragias, esterilidad, infecciones bacterianas,
cáncer, leucemia, cataratas, daño genéticos, mutaciones, genéticas,
nacimientos de niños anormales, daño cerebral, daños al sistema
nervioso, cambio de color de pelo a gris y quemaduras en la piel.
4.2 Efectos sobre los
animales y plantas: Los líquenes son muy
vulnerables a la contaminación radiactiva. De ahí que muchos renos
de Laponia, que se alimentan de unos líquenes llamados musgos de
reno, hubieran de ser sacrificados tras el accidente de Chernobil.
Si los animales han sido irradiados,
a los pocos días o semanas presentarán diarreas, irritabilidad,
pérdida de apetito y apatía, pudiendo quedar estériles para más o
menos tiempo según su grado de exposición. Si es así los órganos
internos estarán contaminados y algunos elementos radiactivos (como
el estroncio) se habrán introducido en los huesos, donde
permanecerán durante toda la vida mermando las defensas del
organismo y haciéndole presa fácil para las enfermedades. Por eso,
si se han de consumir animales habrán de evitarse tanto los huesos
como sus órganos. La única solución para eliminar la radiactividad
es el tiempo y los cuidados, además de no seguir expuesto a
productos radioactivos.
4.3 Accidente de Chernóbil
4.3.1 El accidente
En agosto de 1986, en un informe
remitido a la Agencia Internacional de Energía Atómica, se
explicaban las causas del accidente en la planta de Chernóbil. Este
reveló que el equipo que operaba en la planta el día 26 de abril de
1986, se propuso realizar un experimento con la intención de
aumentar la seguridad del reactor. Para ello deberían averiguar
durante cuanto tiempo continuaría generando electricidad la turbina
de vapor una vez cortada la afluencia de vapor. Las bombas
refrigerantes de emergencia, en caso de avería, requerían de un
mínimo de potencia para ponerse en marcha y los técnicos de la
planta desconocían cual era ese mínimo. Una vez cortada la afluencia
de vapor, se desconocía si la turbina podía mantener las bombas
funcionando.
Para realizar este experimento, los
técnicos no querían detener el reactor para evitar un fenómeno
conocido como envenenamiento por xenón. Entre los productos de
fisión que se producen dentro del reactor, se encuentra el xenón, un
gas muy absorbente de neutrones. Mientras el reactor está en
funcionamiento de modo normal, se producen tantos neutrones que la
absorción es mínima, pero cuando la potencia es muy baja o el
reactor se detiene, la cantidad de xenón 135 aumenta e impide la
reacción en cadena por unos días. Cuando el xenón 135 decae es
cuando se puede reiniciar el reactor.
Los operadores insertaron las barras
de control para disminuir la potencia del reactor y esta decayó
hasta los 30 MW. Con un nivel tan bajo, los sistemas automáticos
pueden detener el reactor y por esta razón los operadores
desconectaron el sistema de regulación de la potencia, el sistema de
emergencia refrigerante del núcleo y otros sistemas de protección.
Con 30 MW comienza el envenenamiento
por xenón y para evitarlo aumentaron la potencia del reactor
subiendo las barras de control, pero con el reactor a punto de
apagarse, los operadores retiraron manualmente demasiadas barras de
control. De las 170 barras de acero al boro que tenía el núcleo, las
reglas de seguridad exigían que hubiera siempre un mínimo de 30
barras bajadas y en esta ocasión dejaron solamente 8 barras bajadas.
Con los sistemas de emergencia desconectados, el reactor experimentó
una subida de potencia extremadamente rápida que los operadores no
detectaron a tiempo. A la 1:23, 4 h después de comenzar el
experimento, algunos en la sala de control, comenzaron a darse
cuenta de que algo andaba mal.
Cuando quisieron bajar de nuevo las
barras de control, estas no respondieron debido a que posiblemente
ya estaban deformadas por el calor y las desconectaron para
permitirles caer por gravedad. Se oyeron fuertes ruidos y entonces
se produjo una explosión causada por la formación de una nube de
hidrógeno dentro del núcleo, que hizo volar el techo de 100 t del
reactor provocando un incendio en la planta y una gigantesca emisión
de productos de fisión a la atmósfera.
Comenzó entonces la construcción de
un túnel por debajo del reactor accidentado para afianzar el terreno
y evitar que el núcleo se hundiera debido al peso de los materiales
arrojados. En un mes y 4 días se terminó el túnel y se inició el
levantamiento de una estructura denominada sarcófago, que envolvería
al reactor aislándolo del exterior.
4.3.2 Consecuencias
La explosión provocó la mayor
catástrofe en la historia de la explotación civil de la energía
nuclear. Presuntamente originado por la realización de un
experimento, mueren en el momento del accidente 31 personas,
alrededor de 350.000 personas tienen que ser evacuadas de los
155.000 km² afectados, permaneciendo extensas áreas deshabitadas
durante muchos años. La radiación se extendió a la mayor parte de
Europa, permaneciendo los índices de radiactividad por encima de
niveles inocuos durante varios días. Se estima que se liberó unas
500 veces la radiación que la bomba atómica arrojada en Hiroshima en
1945.
En enero de 1993, la IAEA revisó el
análisis sobre las causas, atribuyendo a un fallo en el diseño del
reactor y no a error humano. La IAEA en 1986 había citado como
causas el manejo del reactor por los operadores. El error en el
diseño se consideró debido a que este tipo de reactores posee
reactividad positiva, al contrario que los reactores BWR o PWR. Esta
característica hace que un calentamiento anormal del refrigerante
produzca un aumento del número de fisiones, y por tanto un mayor
calentamiento, produciendo una reacción en cadena. Por su
importancia en la seguridad de la planta se consideró un error de
diseño.
Ucrania siguió utilizando Chernobil
debido a que no tenía dinero para construir otra central hasta que
en 2000 la Unión Europea y otras organizaciones dieron dinero para
mejorar otras centrales del país y que Chernobil se cerrara
definitivamente.
Todos estos desastres son causados
por una mala utilización de todos estos materiales radiactivos. Lo
que provoca aún más problemas es el lugar de dónde colocar los
residuos radiactivos.
5. Residuos radiactivos
5.1 DEFINICION:
todo materia o producto de desecho que contiene o esté contaminado
de nucleidos radiactivos en niveles o concentraciones superiores a
los establecidos por las autoridades y para los que no se prevé
ningún uso.
5.2 CARACTERISTICAS:
-Estos residuos tienen la propiedad
de emitir radiaciones ionizantes.
-Pierden actividades progresivamente
con el paso del tiempo.
5.3 FACTORES
Hay una gran variedad de residuos
radioactivos, clasificándose según estos factores:
-a)
el período de semidesintegración : tiempo que tarda una masas de un
isótopo en reducirse a la mitad. Existen residuos radiactivos de
vida corta, que pierden la mitad de su actividad en menos de 30
años, residuos radiactivos de vida larga, que tardan mas de 30 años
en perder la mitad de su actividad.
-b)
La intensidad de su actividad, para la que se fijan unos límites
máximos en cada elemento. Así, existen residuos de alta actividad
que contienen emisores alfa de larga vida, en los que se superan los
limites fijados y suelen ser los combustibles generados en las
centrales nucleares; y los residuos de baja y media actividad que
contienen radionucleidos emisores beta o gamma de período corto y
vida corta, no superan los límites máximos, su origen es diverso e
influyen en las herramientas y materiales de mantenimiento de
centrales nucleares: guantes, jeringuillas, etc
-c)
Toxicidad: elemento fundamental de clasificación que refleja la
cantidad de radiaciones ionizantes que emiten los radionucleidos y
que disminuye con el tiempo.
5.4 ALMACENAMIENTO DE RESUDUOS
RADIACTIVOS
Los residuos radiactivos no pueden
ser eliminados mediante los procesos normales de eliminación de
residuos; para evitar su dispersión en le medio ambiente, con los
peligros que ello generaría, es necesario su almacenamiento en
lugares especiales, con el fin de aislarlos del medio el tiempo
suficiente para que desaparezca la radiactividad que contienen.
-Los residuos de baja y media
actividad se inmovilizan en depósitos de hormigón.
-los de alta actividad tienen dos
tipos de emplazamientos
centralizado,
como en las piscinas situadas en las propias centrales, en las que
son sometidos a un enfriamiento durante largos periodos de tiempo;
emplazamiento
definitivo o depósito geológico, constituido por formaciones
geológicas profundas.La
gestión de los residuos radiactivos la realizan diferentes empresas
según cada país. En España, la empresa ENRESA se encarga de la
eliminación de los residuos en el centro de almacenamiento de El
Cabril (Córdoba). Donde se recogen residuos de baja y media
actividad y que contiene un sistema de 3 barreras aislantes:
1-Los contenedores de almacenamiento
de residuos
2-Las estructuras de almacén, la
cobertura y la red de control de infiltraciones que evita que el
agua llegue a los bidones.
Toda la instalación está sometida a
un programa de vigilancia y control, con análisis de muestras de
agua y de aire, para poder establecer el grado de eficacia de las
barreras.
Otros medios menos utilizados son:
-Evacuación en los hielos polares.
-Evacuación en el subsuelo marino
-Lanzamiento al espacio exterior.
6. Bibliografía
La información con la que me ha sido
posible elaborar cuidadosa y detenidamente este fastuoso trabajo la
he obtenido de diversas fuentes:
- Internet, lógicamente
nos ofrece a todos un gran servicio de información en todos los
aspectos y temas; las páginas que me han brindado su información
son:
- La Web
www.google.com
- La Web
wikipedia.org
- Enciclopedias; no hay
nada como el saber plasmado e la escritura, es ameno de leer y
ofrece información muy fiable; Yo, personalmente las prefiero a
Internet, pero no es este tema de discusión el objetivo de la
bibliografía sin más dilación expondré a continuación las
enciclopedias que he tenido el lujo de consultar:
- El libro: Ciencias de
la Tierra y Medioambientales. Los autores de tan susodicha obra
son: Diodora Calvo, Joaquin Salvachúa y Mª Teresa Molina, de la
editorial: mc graw hill edición del 2004
- La enciclopedia
(también bastante reciente) que publicó el diario informativo de
relevante importancia “El País” por tomos semanales junto a la
editorial “Salvat”.
Fuente
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TU QUIERES.
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saber antes de comprar)
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