Uno de los mitos más extendidos sobre las centrales nucleares es que corren el riesgo de explotar como una bomba atómica.
Las centrales nucleares están diseñadas con múltiples capas de seguridad y contenciones para prevenir la posibilidad de una explosión nuclear. Su diseño preciso garantiza que la liberación de energía se produzca de manera controlada y se utilice sólo para generar electricidad, en lugar de producir una explosión destructiva como en el caso de las bombas nucleares.
En una central nuclear, la reacción de fisión se mantiene bajo control, mediante la regulación precisa de las condiciones de temperatura, presión y densidad. Se utilizan moderadores y controladores para garantizar que la reacción se produzca de manera sostenible y controlada. En una bomba nuclear, no existe tal control, pues la reacción se desencadena en un tiempo extremadamente corto, lo que conduce a una explosión.
Las centrales nucleares utilizan como combustible el uranio, un elemento radiactivo que se puede encontrar en distintas rocas y suelos. En estado natural, el uranio está compuesto por tres isótopos radiactivos: uranio-238 (U238) con el 99.2739%, uranio-235 (U235) con el 0.7205% y uranio-234 (U234) con el 0.0056%. El isótopo U235 es el isótopo válido fisionable, único isótopo fisible que se encuentra en la naturaleza y el uranio es el único elemento que se encuentra, de forma natural, con esta característica.
Roca con uranio natural.
Este elemento se transforma o decae, a través de una serie de materiales radiactivos diferentes, esta serie, o cadena de decaimiento, termina cuando se forma una sustancia estable no radiactiva, esta sustancia es el plomo. Para realizar las fisiones necesarias, tanto para las bombas atómicas como en las centrales requeridas, se precisa del isótopo uranio-235, pero se utiliza en porcentajes distintos para cada acción. Cabe precisar que el proceso industrial para aumentar la proporción de U-235 se llama enriquecimiento.
En las centrales nucleares se utiliza uranio con una carga o enriquecimiento, de entre 3 y 5% de este componente; mientras que en las bombas atómicas de fisión hay uranio-235 en un 90%.
Tamaño real de una pastilla de uranio.
Una central nuclear no podría explotar por razones "puramente físicas", como lo afirma Jorge Barón, ingeniero nuclear del Instituto Balseiro, quien comenta sobre las posibilidades de que un reactor nuclear sea destruido -a través de bombardeos o alguna acción realizada por desastres naturales- y el mismo explosione como una bomba nuclear:
“Bajo esta acción, es absolutamente imposible que una central nuclear pueda explotar como una bomba atómica. Las bombas atómicas son elementos extremadamente compactos. Todo el material del uranio o el plutonio están muy cerca y comprimidos en un volumen muy pequeño; por lo contrario, las centrales nucleares tienen volúmenes muy grandes, justamente para calentar el agua”.
Por supuesto, el hecho de que una central nuclear no pueda explotar como una bomba atómica, no significa que no pueda explotar de una manera más convencional e igualmente devastadora. En Chernóbil, por ejemplo, lo que ocurrió es que el núcleo de uno de los redactores se recalentó durante una prueba y lo que explotó fue el hidrógeno acumulado en el interior del reactor. La explosión fue convencional, pero no impidió la formación de una densa nube de vapor que dispersó al ambiente.
En Fukushima ocurrió algo parecido, un tsunami en la zona averió los sistemas eléctricos de la planta y eso hizo que los sistemas de refrigeración fallaran, provocando la fusión del núcleo y la rotura del sistema de contención del reactor. Los reactores nucleares, en definitiva, no son armas, pero como todo dispositivo de fabricación humana, no están exentos de la posibilidad de fallar, a veces de manera desastrosa. Lo que nunca pueden hacer es provocar una explosión nuclear.
Las razones por las que una central nuclear no puede explotar como una bomba son las siguientes:
Diferencia en el material nuclear: En una central nuclear, el material nuclear utilizado, generalmente uranio enriquecido o plutonio, no está altamente concentrado ni diseñado para una reacción en cadena rápida. En una bomba nuclear, el material está altamente enriquecido y configurado para lograr una reacción en cadena explosiva.
Control de la reacción: En una central nuclear, la reacción de fisión se mantiene bajo control, mediante la regulación precisa de las condiciones de temperatura, presión y densidad. Se utilizan moderadores para garantizar que la reacción se produzca de manera sostenible y controlada. En una bomba nuclear, no existe tal control, la reacción se desencadena en un tiempo extremadamente corto, lo que conduce a una explosión.
Diseño estructural: Las centrales nucleares están diseñadas con estructuras robustas y diversos sistemas de contención, para evitar cualquier escape de radiación y para resistir eventos sísmicos, y otros desastres naturales. Las bombas nucleares están diseñadas con la intención de liberar toda su energía explosiva de manera instantánea, lo que provoca una onda expansiva y una gran liberación de radiación. Por ejemplo, cada unidad de la Central Nucleoeléctrica "Laguna Verde" posee contenciones primarias y secundarias, para garantizar la seguridad de operación. Como se muestra en los siguientes esquemas:
Cantidad de material: Las centrales nucleares contienen mucho menos material nuclear que las bombas nucleares. Esto significa que, incluso en el caso extremadamente improbable de un fallo catastrófico en una central nuclear, la cantidad de material involucrado no sería suficiente para generar una explosión nuclear significativa.
Vista aérea de la Central Nucleoeléctrica "Laguna Verde.
Con investigación de Claudio Fernández Ortega y Elizabeth López Barragán, del Centro de Documentación y Divulgación Científica del ININ.
Fuentes consultadas:
https://www.unidiversidad.com.ar/puede-una-central-nuclear-explotar-como-una-bomba-atomica
https://www.lasexta.com/tecnologia-tecnoxplora/ciencia/podria-explotar-central-nuclear_20220314622f37dff63552000155479d.html
https://invdes.com.mx/ciencia-ms/una-central-nuclear-no-puede-explotar-una-bomba-atomica-ambas-se-basan-la-misma-reaccion/
https://twitter.com/OperadorNuclear/status/1533661868698570757