La “baba” o gel azul que se ve en la imagen está ayudando a limpiar la contaminación por radiación que afecta a la zona alrededor de la planta nuclear de Fukushima en Japón. Se trata de un líquido especial que, después de vertirlo sobre una superficie, se endurece y es posible retirarlo, sacando con él todas las partículas microscópicas – incluyendo las que son radiactivas – y otros contaminantes.

Se llama DeconGel, y las autoridades japonesas están bañando todo con esto: desde carreteras a edificios.

El DeconGel fue descubierto por accidente por una empresa hawaiana llamada Skai Ventures. Uno de sus investigadores estaba trabajando en una solución, y por accidente se le cayó un poco al suelo. Cuando la fue a limpiar, la solución se había solidificado, y al retirar la película que se formó, sacó también toda la mugre que estaba pegada en el suelo. Debajo de la mancha quedó tan limpio, que se notaba en comparación al resto del suelo – que no se pudo dejar igual de limpio ni lavándolo con escobillas.

El gel se convirtió en un producto comercial, pero no en un hit de superventas. Tras el desastre nuclear, la compañía donó 100 barriles de 18 litros cada uno para contribuir a la limpieza en Japón – y después de probarlo, los japoneses ordenaron cantidades más.

Cuando el DeconGel cae sobre una superficie, lo que hace es encapsular todo lo que no es nativo al material mismo, llegando hasta niveles microscópicos, lo que permite retirar partículas radiactivas. Tradicionalmente, la radiación se remueve simplemente lavando las superficies con agua y con jabón, pero el DeconGel parece una alternativa mucho más efectiva.

Al lavar con agua y jabón lo que se hace al final es desplazar las partículas peligrosas en el agua, lo que aumenta el peligro de que se filtre hacia el suelo u otras áreas. El DeconGel, como se endurece, puede ser enrollado y guardado en un container con la basura radiactiva. Lamentablemente no hay una manera de biodegradar o de deshacerse de estos desechos todavía, de modo que la alternativa que queda es guardarlos.

Link: Cleaning up Japan’s radiactive mess with blue goo (PopSci)

La decisión de enviar personas se tomó luego que los robots que operan en el lugar entregaran datos que mostraban que los niveles de radiación eran los suficientemente seguros para que los trabajadores pudiesen acceder a ciertas áreas.

Los trabajadores entraron para conectar equipos de ventilación, en un intento de absorber la radiación del aire dentro del edificio. El trabajo tomará unos cuatro o cinco días, señaló la empresa. Las personas estuvieron hoy dentro del edificio por 25 minutos, mientras que en los próximos días entrarán por equipos haciendo rotaciones por periodos cortos de tiempo, para limitar la exposición a la radiación.

La compañía necesita bajar los niveles de radiación dentro del reactor y el edificio para poder instalar un nuevo sistema de enfriamiento, que fue destruido en el terremoto y tsunami del 11 de marzo. La radiación ha obligado a evacuar un radio de 12 kilómetros a la redonda, obligando a muchas personas a abandonar sus hogares y trasladarse a otras ciudades.

Link: Workers enter Japan nuclear reactor building (AP)

El plan consiste en transportar 25.000 toneladas de agua altamente peligrosa, con niveles de radiación por sobre los 1.000 milisieverts por hora. Se estima que en total en la planta hay unas 70.000 toneladas de agua radiactiva acumulada.

El agua se utilizó para enfriar el combustible nuclear en los reactores, después de que cortes de energía y fallas producidas por el terremoto detuvieran el funcionamiento de los sistemas de enfriamiento de la planta. Sacar el agua es uno de los pasos necesarios para llevar adelante el cierre definitivo de los reactores.

Hace algunas semanas, se bombeó agua un poco menos contaminada hacia el océano (alrededor de 10.300 toneladas), lo que ya provocó algunas consecuencias y reclamos de parte de los países vecinos.

Por ahora, se planea la instalación de equipo purificador de agua que en teoría podría remover las partículas radiactivas del agua.

Links:
- Water pumping begins at Japan nuclear reactor (NYTimes)
- TEPCO starts moving highly radioactive water to storage facility (Kyodo News)

El asunto podría ser aún más grave considerando que el mar es una de las fuentes claves de alimento en Japón.

De acuerdo al gobierno de la prefectura de Ibaraki, dos muestras de peces llamados konago capturadas en dos lugares diferentes de la costa del lugar contenían niveles mayores a lo permitido de yodo 131 y cesio 137.

Se trata de los primeros descubrimientos que confirman la contaminación de peces, después de que se filtrara agua de la planta de Fukushima al mar. En la misma planta, la empresa Tokio Electric Power (Tepco) informó que el agua que se ha estado usando para enfriar los reactores tiene 5 millones de veces más radiactividad que la permitida, lo que se ha convertido en uno de los grandes problemas a resolver. Se espera que el viernes se libere más agua al mar, ya que no hay más lugar donde contenerla.

Altos niveles de radiactividad ya se han encontrado en algunos vegetales y en la producción de leche. La situación de los peces hace temer una posible contaminación extendida por todo Japón.

Links:
- Daily update from Japan (Bulletin of the Atomic Scientists)
- Radioactive water at 5 million times limit found at Japan plant (Reuters)
- Japan finds radiation in fish (Wall Street Journal)

(cc) Ed Bierman

Científicos creen que las algas podrían ayudar a limpiar lugares donde hubo accidentes nucleares, como el que está en proceso en la planta nuclear de Fukushima en Japón.

Investigadores de la Northwestern University han identificado un tipo de alga conocida como Closterium moniliferum, que tiene la característica única de convertir el estroncio en cristales, un truco que podría ayudar a retirar la versión radiactiva de este material (estroncio 90) del medioambiente.

El estroncio 90 es particularmente peligroso por su similitud con el calcio. Como ambos elementos tienen características atómicas similares, el estroncio radiactivo puede instalarse en los mismos lugares en los que tradicionalmente se instala el calcio (como los huesos, la leche, médula espinal y la sangre), pero emitiendo radiación peligrosa.

El estroncio 90 no es uno de los elementos que más se emiten en los desechos nucleares (normalmente hay millones de veces más calcio corriente que estroncio), de modo que poder separar cuál de los dos es dañino rápido ayuda a una limpieza eficiente.

Aquí es donde podría entrar la C. moniliferum. Normalmente esta planta absorbe bario, pero como el estroncio está entre el calcio y el bario, las algas lo absorben igual y lo cristalizan de la misma manera. Lo importante es que deja al calcio de lado, lo que significa que puede limpiar sin absorber los montones de calcio inofensivo que también son expulsados.

Ya que las algas en realidad están buscando bario, los investigadores creen que es posible dejar estas algas en un lugar radioactivo donde haya poco bario para que ayuden a acelerar el proceso de limpieza absorbiendo estroncio. Podría ahorrar tiempo y dinero, que son valiosos cuando se está tratando de lidiar con un potencial desastre. Por lo demás, las algas trabajan bastante rápido: después de media hora de exposición al estroncio, comienzan a generar cristales.

Link: Algae could be key to cleaning up nuclear sites (PopSci)

La referencia inmediata a la idea de un desastre nuclear, es esa catástrofe que sucedió en Ucrania en la planta nuclear de Chernóbil en 1986. En la escala Internacional de Accidentes Nucleares, es el único que ha alcanzado el nivel 7, el peor.

El gobierno de Ucrania anunció que oficialmente, la zona en la que sucedió el desastre estaba abierta al turismo, a pesar de que las visitas a esa región se han dado desde hace una década. Charles Q. Choi, de Scientific American, hizo una visita al lugar. Desde luego, hay puntos en los que no es permitida la entrada, pues los niveles de radiactividad siguen siendo peligrosos (el plutonio 239 tiene una vida media de 24 mil años). Pero en otros, la vida ha seguido su curso, aun sin la presencia de los humanos. Las plantas siguen creciendo y la población de cerdos salvajes ha aumentado unas 10 veces, además de que los conejos, lobos, alces y otros animales, parecen no haber sido afectados de manera evidente por los materiales radiactivos.

Los tours pueden encontrarse de manera sencilla en línea y el costo puede ir de los US$150 a más de US$500, dependiendo del número de visitantes. Ello cubre el costo del paseo por el pueblo fantasma en el que se convirtió esa zona.

El desastre de Chernóbil cumple 25 años el próximo 26 de abril.

Link Chernobyl Opens For Tourism (Scientific American)

Radiación

Los átomos pueden volverse radiactivos cuando están inestables. Elementos como el uranio, que se usan comúnmente en las plantas nucleares, no tienen una forma estable en la naturaleza y son siempre radiactivos. En este estado, los núcleos de los átomos pasan por un proceso de desintegración, durante el cual se libera mucha energía. Esta energía incluye rayos gamma, neutrones, electrones y partículas alfa y beta que son disparadas a través del espacio.

Dependiendo de la dosis de radiación que reciba la persona, el efecto puede ir desde daños leves a la piel, vómitos, caer en coma y hasta la muerte. La radiación daña el ADN de las células, pudiendo tener efectos como mutaciones o generar cáncer. Algunos de estos daños pueden ser recuperados, mientras que otras veces no.

La radiación no afecta a todas las personas de la misma forma, y el efecto está determinado por la dosis, el tiempo de exposición y la distancia a la fuente de la radiación.

¿Qué material es el que está saliendo de la planta de Fukushima, y qué efectos tienen?

Distintos combustibles nucleares pueden producir diferentes elementos radiactivos, con diferentes efectos tóxicos. Por el momento se cree que gases como el xenón y kriptón se estarían liberando, junto con isotopos de yodo 131, cesio, estroncio, telurio y rubidio.

El xenón y kriptón no son absorbidos por el cuerpo, de modo que tienen poco efecto sobre la salud. Sin embargo, el yodo y el cesio sí son más dañinos.

La tiroides humana absorbe yodo para crear hormonas. Si la glándula comienza a absorber yodo 131, que emite rayos beta, puede dañar el ADN causando cáncer de la tiroides. Después del desastre de Chernobyl en Ucrania en 1986, más de 6.000 personas desarrollaron cáncer a la tiroides, probablemente por beber leche contaminada cuando niños. Por alguna razón desconocida, el yodo 131 no parece afectar a los adultos.

Las autoridades japonesas repartieron pastillas de yodo para los niños ante esta emergencia. La idea es saturar a la tiroides de este elemento de modo que ésta no absorba el yodo radioactivo.

Por otro lado tenemos al cesio 137, que es mucho más difícil de erradicar que el yodo. Los niveles ambientales de este elemento todavía son altos en Europa después de Chernobyl. En algunos lugares de Inglaterra está prohibido comer ovejas, mientras que en otras partes no se pueden comer los hongos. La exposición al cesio no ha sido relacionada directamente con un problema de salud en específico, aunque puede provocar náuseas, vómitos, hemorragias y daños celulares dependiendo de la concentración y tiempo de exposición.

El estroncio, en tanto, es absorbido por el cuerpo como si fuera calcio, y se deposita en los huesos por años, irradiando al organismo desde adentro, causando cáncer u otros problemas de salud.

Otros isotopos pueden demorar miles de años en desaparecer del medioambiente, contaminando en ese tiempo la tierra, a los animales y las plantas, lo que es uno de los peores efectos de estos accidentes.

Los que están más en riesgo en este momento son los trabajadores de la planta de Fukushima, que están muy cerca de la fuente de radiación y que podrían ser gravemente afectados por ésta. El resto de la población ha sido evacuada a distancias seguras.

¿Cómo se mide la radiación?

La radiactividad se mide en términos de cuántos átomos se desintegran espontáneamente cada segundo. Se han desarrollado distintos instrumentos para detectar distintos tipos de radiación.

Cuando se habla de exposición de personas a la radiación, la unidad de medida que se utiliza son los sieverts, que miden el efecto biológico en el cuerpo.

Los humanos siempre hemos estado expuestos a la radiactividad del ambiente, ya sea por fuentes naturales o artificiales. Como promedio, una persona recibe entre 2,4 y 10 milisieverts al año por rayos cósmicos, el sol y otros. Una persona que trabaja con material radiactivo recibe en promedio 50 milisieverts de radiación. Una radiografía de rayos X impacta con 0,02 milisieverts, mientras que una tomografía agrega 8 milisieverts. Ninguno de esos examenes dura mucho tiempo – con una exposición más prolongada podría resultar más peligroso.

También, aunque altas dosis de radiación pueden causar cáncer, en la terapia contra el cáncer se usa radiación en altas dosis, aunque focalizada en los tumores y durante poco tiempo.

Todavía es muy pronto para saber cuál será el efecto de la liberación de radiación de Fukushima, ya que no están todavía demasiado claros los niveles que hay en la atmósfera y no sabemos aún cuál será el desenlace de la crisis por la que está pasando la planta.

Links:
- What you should know about radiation (CNN)
- How nuclear accidents damage human health (New Scientist)

El reactor número 3 de Fukushima sufrió una explosión esta mañana

La situación de las plantas nucleares afectadas por el terremoto del viernes en Japón está volviéndose cada vez más complicada: la posibilidad de que las barras de combustible nuclear se estén derritiendo en el reactor número 2 de la planta de Fukushima aumentan el riesgo de que se libere material radiactivo al medioambiente.

El gobierno japonés, que elevó la alerta a nivel 5 (“accidente con amplias consecuencias”) pidió hoy formalmente a la Agencia Internacional de Energía Atómica que le ayude a controlar el problema. Hasta ayer, 185.000 personas habían sido evacuadas de las zonas cercanas, mientras los equipos de rescate trabajan a toda máquina buscando sobrevivientes para sacarlos del área.

Esta mañana, las operaciones para bombear agua de mar para enfriar los reactores con problemas fallaron temporalmente.

El problema

Aunque los reactores se apagaron inmediatamente después del terremoto, las reacciones que estaban en funcionamiento en ese instante no pueden detenerse de un momento a otro. Así, las bombas de agua debían seguir enfriando esas reacciones hasta que terminaran. Este sistema falló en Fukushima, lo que significa que los reactores se sobrecalentaron, convirtiendo el agua a su alrededor en vapor.

La acumulación de vapor dentro del reactor aumentó la presión, haciendo que resultara después imposible verter agua fría encima. Los ingenieros debieron liberar entonces el vapor, dejando salir algo de material radiactivo al medioambiente (se trata de material que no es realmente peligroso ya que se degrada rápidamente). Las explosiones que hemos visto en los últimos días (aunque accidentales) también han servido para liberar la presión dentro de los reactores.

En la planta de Fukushima, el nivel de agua dentro de tres contenedores alcanzó a bajar lo suficiente durante hoy como para dejar barras de combustible de uranio expuestas casi por completo por varios minutos.

La situación es más crítica en el reactor número 2, donde se cree que las barras han comenzado a derretirse. Es posible que, si no se logra inyectar agua a tiempo, las barras derritan el fondo del contenedor y dejen que el material radiactivo escape hacia abajo, en lo que se llama un “nuclear meltdown“, que causaría una ola de problemas.

Las barras son tubos de circonio que contienen dióxido de uranio. Si no se enfrían lo suficiente, los tubos pueden hincharse y partirse. En ese momento, escapan gases radiactivos (Cesio 137 y Yodo 131), que ya fueron detectados en el reactor número 2.

La fuga del material no sería gran problema si es que el contenedor de acero y el búnker de cemento que tiene al rededor no se rompen. Ahora, suena como algo muy resistente, pero si sigue aumentando la temperatura y no se libera la presión a causa del vapor, es posible que llegue a este escenario extremo.

Los operadores tienen una alternativa más, si no logran enfriar los reactores, que consiste en liberar la mezcla de vapor y líquido radiactivo, que en teoría no genera gran contaminación, pero sí emite rayos Gamma, dañinos para la vida y la razón por la que se está evacuando toda la zona.

Cabe considerar que ése sería el peor escenario, que no incluye una explosión nuclear como si se tratara de una bomba, según explicó el científico nuclear Richard Wakeford, de la Universidad de Manchester, a New Scientist. Esto se debe a que no hay suficiente cantidad de uranio radiactivo en el reactor para causarla. El miedo ahora es que se escape el material radiactivo, una de las peores consecuencias de los accidentes nucleares, que persisten por muchos años como se ha visto después de desastres como el de Chernobyl y los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki.

Actualización:

Una nueva explosión de hidrógeno en el reactor número 2 de la planta de Fukushima ha agravado la situación. A esto se sumó un incendio (que ya fue extinguido) en el reactor número 4. Esto ha aumentado la filtración de material radioactivo a la atmósfera a niveles considerados no seguros, aunque no se han informado las cantidades específicas. El gobierno expandió la evacuación a 30 kilómetros a la redonda. Se teme también que el viento traslade el material radiactivo hacia otras ciudades.

El gobierno japonés teme que la explosión en el reactor número 2 haya dañado la “cámara de supresión” que está conectada al contenedor del reactor, y que está diseñada para enfriar el vapor y aliviar la presión dentro del reactor. La posibilidad de que ocurra un “meltdown” tampoco se puede descartar, según dijeron expertos a la agencia de noticias japonesa Kyodo.

Links:
- Cómo funciona un reactor nuclear y qué pasa en Fukushima (VeoVerde)
- Emergency cooling effort failing at japanese reactor, deepening crisis (NYTimes)
- Update on Japan Earthquake (IAEA)
- Fukushima update: cracked fuel rods threaten meltdown (New Scientist)

El 26 de abril de 1986 un accidente nuclear conmocionó al mundo. Ucrania se convirtió en el centro de atención al ser el lugar donde se estima se liberó aproximadamente 500 veces más material radiactivo que la bomba atómica de Hiroshima, en una de sus plantas nucléares. Este accidente causó la muerte directa de 31 personas y obligó a la ex Unión Soviética a evacuar a más de 135.000 personas.

Las personas encargadas de minimizar los efectos de la radiación, los Liquidadores, se estiman oscilaban entre los 300.000 y los 600.000. Muchos de ellos fallecieron, otros sufrieron graves consecuencias, pero todos usaron maquinaria para realizar la imposible tarea que se le había asignado.

Esta es una galería de aquellas máquinas que ahora yacen contaminadas e inservibles, como testimonio de uno de los peores momentos para la humanidad.

Link: Los restos del desastre de Chernobyl (La Caja Rota)