Impacto ambiental de la energía nuclear

Las actividades de la energía nuclear que involucran al ambiente: la minería, el enriquecimiento del combustible, la generación de energía y el manejo de desechos.

El impacto ambiental de la energía nuclear es un resultado del ciclo del combustible nuclear, la operación de las centrales nucleares y los efectos de los accidentes nucleares.

Los riesgos rutinarios a la salud y las emisiones de gases de efecto invernadero provocados por la energía nuclear de fisión son pequeños en relación a aquellos asociados con el uso del carbón, pero adicionalmente existen riesgos catastróficos:[1] la posibilidad de que el recalentamiento del combustible libere cantidades masivas de los productos de la fisión hacia el ambiente, y la proliferación de armas nucleares. La población es sensible a aquellos riesgos y ha existido considerable oposición pública a la energía nuclear. El accidente de Three Mile Island de 1979 y el desastre de Chernóbil de 1986, junto con los altos costos de construcción, acabaron con el rápido crecimiento de la capacidad instalada de generación de energía eléctrica de las centrales nucleares.[1]

En marzo de 2011 un terremoto y tsunami causaron daños que provocaron explosiones y una fusión de núcleo parcial en la central nuclear de Fukushima I, Japón. Las preocupaciones acerca de la posibilidad de una fuga de radiación a gran escala resultaron en el establecimiento de una zona de exclusión de 20 km alrededor de la central y que se aconsejara a las personas viviendo en la zona de entre 20–30 km que permanecieran al interior de sus hogares. John Price, un antiguo miembro de la Unidad de Políticas de Seguridad en la empresa británica “National Nuclear Corporation”, dijo que podrían pasar 100 años antes de que las barras de combustible fundidas puedan ser sacadas en forma segura desde la central nuclear de Fukushima en Japón.[2]

FLUJOS DE RESIDUOS

La energía nuclear tiene al menos cuatro flujos de desechos que pueden dañar al ambiente:

(1) ella crea combustible nuclear gastado en el sitio del reactor (incluyendo desechos de plutonio)

(2) ella produce relaves en los molinos y minas de uranio

(3) durante la operación liberan rutinariamente pequeñas cantidades de isótopos radiactivos

(4) durante los accidentes pueden escaparse grandes cantidades de materiales radiactivos peligrosos

El ciclo del combustible nuclear involucra algunos de los elementos e isótopos más peligrosos conocidos a la humanidad, incluyendo más de 100 radioisótopos y carcinógenos tales como el estroncio-90, yodo-131 y el cesio-137, que son las mismas toxinas que se pueden encontrar en la lluvia radiactiva creada por las armas nucleares.[4]

DESECHOS DE ALTO NIVEL

Se producen alrededor de 20 a 30 toneladas de desechos de alto nivel por año por cada reactor nuclear. [El conjunto mundial de reactores nucleares crea aproximadamente 10.000 toneladas métricas de combustible nuclear gastado de alto nivel cada año. Se han sugerido varios métodos para el desecho final de la basura de alto nivel, incluyendo enterrarlos profundamente en estructura geológicas estables, la transmutación y botarlos en el espacio. Hasta el momento, ninguno de estos métodos ha sido implementado. Existe un consenso internacional sobre la conveniencia de almacenar los desechos nucleares en depósitos subterráneos profundos pero ningún país en el mundo ha inaugurado un sitio en ese estilo. Existen aproximadamente 65.000 toneladas de desechos nucleares que estaban siendo almacenados en depósitos temporales a través de Estados Unidos, pero en el año 2009, el presidente Obama detuvo el trabajo en depósito permanente localizado en Yucca Mountain en Nevada, después de años de controversia y peleas legales.

El reprocesamiento nuclear puede reducir el volumen de los desechos de alto nivel, pero por sí mismo no reduce la radiactividad o la generación de calor y por lo tanto no eliminan la necesidad de un depósito geológico de los desechos. El reprocesamiento ha sido políticamente controversial debido a su potencial para contribuir a la proliferación nuclear, la potencial vulnerabilidad al terrorismo nuclear, los desafíos políticos de la localización del sitio (un problema que se aplica igualmente al desecho directo del combustible gastado), y por su alto costo cuando se compara a la opción de un ciclo de combustible de una sola pasada. La administración Obama ha rechazado el reprocesamiento de los desechos nucleares, citando preocupaciones acerca de la proliferación nuclear.

Nueve estados de Estados Unidos tienen una moratoria explícita sobre la energía nuclear hasta que se encuentre una solución de largo plazo.

OTROS DESECHOS

También se producen cantidades moderadas de desechos de bajo nivel generados por los sistemas de control químico y de volumen (en inglés: Chemical and Volume Control System, CVCS). Esto incluye desechos gaseosos, líquidos y sólidos producidos a través del proceso de purificación del agua usando evaporación. Los desechos líquidos son reprocesados continuamente, y el gas es filtrado, comprimido y almacenado para permitir el decaimiento radiactivo, diluidos y luego botado. La tasa a lo que esto es permitido está regulado y los estudios han mostrado que tales descargas no violan los límites de exposición a la radiación que puede sufrir la población.

Los desechos sólidos pueden ser manejados simplemente colocándolos en donde no puedan ser molestados por unos pocos años. Existen tres sitios de depósitos de desechos de bajo nivel en Estados Unidos, y que están en Carolina del Sur, Utah y Washington. Antes de ser enterrados los desechos sólidos generados por los CVCS son combinados con otros desechos sólidos generados por el manejo de estos materiales.

La mayor parte de las centrales nucleares comerciales liberan gases y aguas residuales radiológicas hacia el ambiente como un subproducto del Sistema de Control de Volumen Químico, lo que es monitoreado en Estados Unidos por la Agencia de Protección Ambiental y la Comisión Reguladora Nuclear. La población que vive dentro de 50 millas (80 km) de una central nuclear normalmente reciben una dosis de aproximadamente 0,1 μSv por año.Para efectos de comparación, una persona promedio que viva en o sobre el nivel medio del mar recibe al menos 260 μSv por efecto de la radiación cósmica.

La cantidad total de radiactividad liberada a través de este método depende de la central nuclear, los requerimientos legales y el funcionamiento de la planta. Se emplean modelos de dispersión atmosférica combinados con modelos de la red de caminos para calcular las exposiciones de la población a los desechos emitidos. El monitoreo de las emisiones es realizado continuamente en el misma planta.

Una fuga de agua radiactiva en Vermont Yankee en el 2010, junto con incidentes similares en más otras 20 centrales nucleares en los años recientes, han encendido dudas acerca de la confiabilidad, durabilidad y mantenimiento de las instalaciones nucleares más antiguas en Estados Unidos.

El tritio es un isótopo radiactivo del hidrógeno que emite una partícula beta de baja energía y usualmente es medida en becquereles (átomos que decaen por segundo) por litro (Bq/L). El tritio se puede disolver en agua normal cuando es liberado por una central nuclear. La principal preocupación en las fugas de tritio es su presencia en el agua potable, además de la magnificación biológica que lleva a la presencia del tritio en los cultivos y el ganado que es consumido para alimentación.

RIESGO DE CÁNCER

Se han realizado varios estudios epidemiológicos que dicen demostrar un riesgo aumentado de desarrollar varios tipos enfermedades, especialmente cánceres, entre la población que vive cerca de instalaciones nucleares. Un meta-análisis ampliamente citado del año 2007 realizado por Baker et al. de 17 artículos de investigación y que fue publicado en el Revista Europea para el Tratamiento del Cáncer.[25] Ofrecía evidencia de elevadas tasas de leucemia entre los niños que vivían cerca de 136 instalaciones nucleares en el Reino Unido, Canadá, Francia, Estados Unidos, Alemania, Japón y España.[] Sin embargo, este estudio ha sido criticado por varias razones - tal como la combinación de datos heterogéneos (diferentes grupos etáreos, sitios que no eran centrales nucleares, diferentes definiciones de zona), selección arbitraria de 17 estudios individuales de un conjunto de 37, exclusión de sitios con cero casos observados o muertes, etc. También se encontró tasas elevadas de leucemia entre niños en un estudio alemán realizado en el año 2008 por Kaatsch et al., el que examinó a residentes que vivían cerca de 16 grandes centrales nucleares en Alemania. Sin embargo, este estudio ha sido criticado por varia razones. Estos resultados del 2007 y 2008 no son consistentes con muchos otros estudios que tienden a no mostrar tales asociaciones. El Comité Británico sobre Aspectos Médicos de la Radiación en el Ambiente entregó un estudio del año 2001 de niños de menos de 5 años que vivían cerca de 13 centrales nucleares en el Reino Unido durante el período 1969 a 2004. El comité encontró que los niños que vivían cerca de centrales nucleares del Reino Unido no tenían más probabilidad de desarrollar leucemia que aquellos que vivían en otros lugares.

Decaen, ellos liberan partículas que pueden dañar al cuerpo y causar cáncer, particularmente cesio-137 y yodo-131. En el desastre de Chernóbil, las fugas de cesio-137 contaminaron el suelo. Algunas comunidades fueron abandonadas permanentemente. Miles de personas que consumieron leche contaminada con yodo radiactivo desarrollaron cáncer a la tiroides. En el Reino Unido y Noruega, al año 2011, aún permanecen las restricciones para sacrificar ovejas criadas en pastos contaminados por la lluvia radiactiva. Alemania ha prohibido la carne proveniente de la caza silvestre debido a la contaminación provocada por setas radiactivas.