viernes, 18 de marzo de 2011

El corazón del átomo y el peligro en Fukushima

Un día de agosto de 1933 el físico húngaro Leo Szilárd iba caminando a su trabajo en el hospital St Bartholomew de Londres después de haber leído en The Times que su colega neozelandés Ernest Rutherford negaba que se pudiera extraer energía del átomo. Rutherford era una autoridad en la materia. En 1909 había llevado a cabo unos experimentos para explorar la estructura de los átomos y había encontrado un resultado que nadie se esperaba: los átomos tenían casi toda la masa concentrada en una región diminuta en el centro, que Rutherford llamó núcleo. Con todo, a Szilárd le cayó muy mal que un físico hiciera afirmaciones contundentes acerca de un asunto del que aún se sabía poco. Sin ir más lejos, el año anterior James Chadwick había encontrado en el núcleo una partícula cuya existencia ni Rutherford sospechaba: el neutrón.

Al cruzar la calle esa mañana lluviosa de septiembre, Szilárd tuvo una revelación. Los neutrones recién descubiertos eran la llave para extraer del átomo toda la energía que uno quisiera. Szilárd concibió en ese instante la vaga idea de un aparato para obtener energía a partir de reacciones entre átomos, pero no las reacciones químicas usuales, en las que sólo se transforman las capas electrónicas externas de los átomos, sino transformaciones en las que intervinieran los núcleos. Las reacciones nucleares se conocían desde principios de siglo: la radiactividad es un tipo de reacción nuclear que ocurre espontáneamente y que no se puede controlar. El físico húngaro se dijo que si de una reacción nuclear emergieran neutrones, éstos podrían ir y provocar nuevas reacciones nucleares. De éstas saldrían más neutrones que a su vez desencadenarían otras reacciones, y así sucesivamente: una reacción en cadena.


Reacción en cadena con ratoneras

Antes de llegar a la acera de enfrente Szilárd ya se había imaginado otro artefacto con reacciones nucleares, pero desbocadas; un aparato mortífero que causaría mucho dolor en el mundo si llegara a existir.

Sus primeros intentos de producir reacciones nucleares en cadena fallaron, pero Leo Szilárd patentó la idea de todos modos. Más tarde, luego de mudarse a Estados Unidos y empezar a trabajar con otro expatriado, el físico italiano Enrico Fermi, Szilárd patentó un diseño de reactor nuclear para extraer energía a partir de reacciones en cadena controladas. La pieza que le faltaba al rompecabezas era la reacción de fisión nuclear, descubierta en 1939 en Alemania por Otto Hahn, Lise Meitner y sus colaboradores. Hahn y Meitner usaron uranio, elemento de núcleos pesadísimos que se parten en dos al bombardearlos con neutrones. Al fisionarse los núcleos de uranio liberan energía... y más neutrones, como en la visión de Szilárd.

¿Cómo se controla una reacción en cadena? Si los núcleos de uranio son ratoneras y las pelotas de ping pong neutrones, está claro que lo que hace falta es capturar algunos de los neutrones que se producen en la reacción en cadena, o por lo menos frenarlos. En la primera "pila nuclear" que construyó Fermi con un equipo de investigadores en Chicago en 1942 la reacción se controlaba por medio de barras de un material capaz de absorber neutrones. Aunque lo que hoy se llama reactor nuclear no se parece mucho a la pila atómica de Fermi, la técnica de control es esencialmente la misma: las barras de control se insertan o se sacan parcialmente para ajustar el ritmo de las reacciones que están ocurriendo en el material fisionable. Sin las barras de control, las reacciones podrían desbocarse y producir una explosión nuclear, como previó Szilárd aquel día bajo la lluvia en Londres.

Una vez completo el rompecabezas y con la pila atómica de Fermi y compañía en funcionamiento bajo las gradas de un campo de racquet ball de la Universidad de Chicago, Szilárd comprendió que el otro aparato posible, el de reacciones en cadena sin control, estaba perfectamente al alcance de los físicos de la Alemania de Hitler (para entonces los descubridores de la fisión ya habían escapado de la persecución nazi). El físico redactó una carta para el presidente Franklin D. Roosevelt. La carta advertía al mandatario del peligro de la bomba atómica nazi. Para darle más pesoal mensaje, Szilárd y otros colegas pensaron que debería ir firmado por una figura de gran autoridad, y naturalmente pensaron en Albert Einstein, el físico y refugiado judío más famoso del mundo, que en ese momento estaba de vacaciones en el extremo de Long Island, pero ésa es otra historia.

Hoy la energía nuclear proporciona un buen porcentaje del suministro eléctrico de los países más desarrollados, como Japón. En los años 50 y 60 invadió el mundo la locura nuclear. Se construían plantas nucleares por todas partes poque la energía del átomo se concebía como la solución a los problemas energéticos del mundo. Con muy poco combustible nuclear se obtienen grandes cantidades de electricidad. En el futuro, toda la energía provendría del átomo, ¿por qué no?

Pero había un problema: los desechos de un reactor nuclear son radiactivos y las partículas que emiten producen quemaduras, mutaciones, cáncer y hasta la muerte en pocas horas si la dosis es muy grande. Por lo tanto, estos desechos no se pueden tirar al río más cercano así nada más. Hay que guardarlos en almacenes especiales, de preferencia bajo tierra. Peor aún: a diferencia de incluso el más contaminante de los pláticos, que acaba por desintegrarse, así sea en 300 años, los desechos radiactivos seguirán siendo peligrosos por miles de años... y cada vez se acumulan más. Así pues, para los años 80 la expresión "energía nuclear" había dejado de representar progreso y prosperidad. Ahora significaba contaminación y muerte. Pero durante los años 90 y la primera década del siglo XXI, y como la tecnología de las energías alternativas no contaminantes no avanzaba lo suficiente, el átomo y su núcleo volvieron por sus fueros. Después de todo, las plantas nucleares no emiten gases de efecto invernadero. A tal grado recuperó prestigio la energía nuclear, que muchos ambientalistas (incluyendo uno de los fundadores de Greenpeace) empezaron a promoverla: en vista del peligro inminente del cambio climático, ya no parecían tan terribles los desechos radiactivos, cuyos efectos nocivos se pueden aplazar por siglos.

El accidente de la planta nuclear de Fukushima ya está frenando el impulso que había recuperado la energía nuclear en los últimos 10. China ha suspendido la construcción de varias plantas en espera de evaluar mejor las condiciones de seguridad. En Estados Unidos, el apoyo de Obama y de muchos legisladores no basta para convencer al público ni a los invesionistas de construir plantas nucleares nuevas. El sismo y el tsunami del 10 de marzo alterarán la discusión mundial acerca de las fuentes de energía que conviene usar en el futuro. Si estos fenómenos naturales fueran la venganza del planeta, o el castigo de la naturaleza para obligarnos a ser buenos, como piensan algunos inocentes, entonces a la naturaleza le salió el tiro por la culata, porque las dificultades en Fukushima sólo complican el debate y retrasan la solución.

5 comentarios:

Matalote dijo...

Sergio:
Qué interesante.

La idea del castigo y de la venganza es muy vieja y afín a varias culturas. Antes se culpaba a Dios: Castigo divino!!! Ahora se culpa a Naturaleza: Venganza de Gaia!!!

Es curioso ver cómo en situaciones como la actual, el miedo se confunde con prevención y la emoción domina en las discusiones políticas y colectivas.

Y bueno,una tecnología completamente bajo control no existe. Siempre van a ocurrir eventos imprevistos. Conoces a Wallace & Gromit? Son geniales, inventores y técnicos de primera. Sin embargo siempre les falla algún detalle técnico. Y que dice Wallace cuando todo parece perdido? "Tengo todo bajo control".

Tal vez se trata de un error de tipografía, pero el terremoto y el tsunami no ocurrieron el 10 de marzo, sino el 11. Japón es el país del sol naciente, a ellos les amanece más temprano y allá ya era viernes cuando ocurrió todo.

Saludos
M.

Luis Martin Baltazar Ochoa dijo...

Cualquier tecnologia, si no es segura, entonces no es solucion. Aunque no emita gases de invernadero, aunque sea muchismo su rendimiento, solo se puede utilizar si es segura.
Asi pues lo primero es que sea segura.
Esto de los miles de años que persiste la radiactividad, es un gran inconveniente aunque no haya problemas d seguridad... una vez lei que la energia atomica, pero la de fusion, no la de fision, dura menos tiempo en dejar de ser radioactiva. ¿puede ser una alternativa al uranio enriquecido?
Saludos.

MediosLocales dijo...

Qué tal, Sergio. Lo que yo me pregunto es también cómo construir plantas nucleares en un país con tanta sismicidad. Por esto creo que sí sería más prudente buscar energías más seguras. Claro, esto lo digo a partir del sentido común. Tú sabes algo del debate que se haya dado en la sociedad japonesa sobre esto?

azulyoro.pumas dijo...

GRACIAS.

azulyoro.pumas dijo...

INTERESANTE, GRACIAS.