Descubriendo la energía nuclear
De amenaza radiactiva a posible clave en el futuro de la humanidad
La energía nuclear ha protagonizado algunos de los mayores desastres de la humanidad, pero también nos ha proporcionado energía para cubrir nuestras necesidades, y sigue haciéndolo. Algunas legislaciones van en camino de cerrar las centrales nucleares, cuando voces que claman la energía nuclear como vital en un futuro inmediato. ¿Por qué tanta controversia? ¿Cuál es la verdad sobre la nuclear?
El origen de la energía nuclear y los Nobel robados en el camino
Como muchos de los grandes avances tecnológicos, el nacimiento de la energía nuclear tiene lugar en el seno del ejército. En los años 40, en el contexto de la Segunda Guerra Mundial, EEUU comenzaba su investigación sobre armas nucleares, con el proyecto Manhattan.
Pero no hubiera sido posible sin el descubrimiento de la fisión nuclear, gracias a los avances científicos de la austríaca Lise Meitner. Gracias a sus estudios se pudo descubrir que el núcleo del átomo es divisible en dos, lo que daría paso a las investigaciones para la creación de la primera bomba atómica.
Sin embargo, Meitner no estaba interesada en participar en tal creación. En 1942 se le ofreció participar en el grupo internacional de investigación formado para ello, lo que significaba una gran oportunidad para trabajar entre los grandes cerebros de la época. Lise, que era judía, se había visto obligada a dejar Alemania, y el proyecto de la bomba tenía como objetivo acabar con el régimen nazi. Aun así, Meitner fue la única científica que rechazó la oferta. Dejó sus razones muy claras: No quería tener nada que ver con la bomba atómica.
Curiosamente, a pesar de sus imprescindibles estudios y avances científicos, no fue Lise Meitner quién recibiría un Premio Nobel de Química por sus contribuciones a la división del átomo en 1944, sino su compañero de trabajo, Otto Hahn.
Otra giganta de la física sí participó en el proyecto Manhattan: La científica china Chien-Shiung Wu. Trabajó desde Nueva York como científica senior, en un grupo de investigación cuyos experimentos fueron necesarios en el diseño de los reactores nucleares. El grupo detectó un problema: Cuando el reactor se paraba después de haber estado trabajando a alta potencia, no podía volverse a poner en marcha hasta pasadas unas horas. Wu descubriría el motivo y su solución: Cuando el reactor se detiene, la cantidad de xenón-135 aumenta, absorbe neutrones e impide la reacción en cadena por unos días. Hasta que el xenón-135 no se desintegra, no se puede reiniciar el reactor.
Experta en detectar errores, años después Wu fue la única capaz de refutar la ley de paridad. Llevó a cabo numerosos estudios y experimentos hasta obtener la suficiente evidencia científica. Sin embargo, quienes ganaron el Premio Nobel fueron los dos científicos que propusieron el marco teórico, sin ser capaz de demostrarlo. Wu, que logró probar la validez de la teoría, se quedó sin Nobel.
Gracias a científicos y científicas de tan alto nivel, con o sin Nobel, el Proyecto Manhattan triunfó consiguiendo crear las primeras armas nucleares. La humanidad no tardaría en sufrir las consecuencias.
Los desastres nucleares más relevantes
En 1945, en plena Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos detonaba la primera bomba atómica de la historia sobre Hiroshima, esperando como consecuencia la rendición de Japón. Le dieron el nombre de “Little boy”. La explosión se sintió a más de 60 km de distancia. Hiroshima quedó devastada y entre 50.000 y 100.000 personas murieron aquel día. Pero Japón no se rindió.
Tres días después, EEUU lanzaba la segunda bomba, esta vez sobre Nagasaki. A esta bomba la llamaron “Fat man”. En su núcleo contenía plutonio 239, a diferencia que Little boy, que llevaba Uranio 235. La explosión fue más fuerte que la de Hiroshima y causó la muerte de entre 28.000 y 49.000 personas. Tras las dos bombas, Japón presentó su rendición.
EEUU continuaría perfeccionando sus armas nucleares y en 1954, en una de las pruebas, un error humano causaba una explosión 200 veces más potente que la de Hiroshima. Se la conoció como Castle Bravo, una bomba termonuclear de hidrógeno que EEUU detonó sobre las islas Marshall. Un error en el diseño causó que la explosión fuese 2,5 veces mayor de lo que esperaban, y que la contaminación radioactiva fuese mucho mayor de lo previsto. Esta explosión causó una catástrofe medioambiental, además de muertes y malformaciones.
Pero EEUU no era el único país interesado en las armas nucleares. La explosión de la bomba nuclear más poderosa de la historia fue provocada por la Unión Soviética en 1961, en plena guerra fría. Pero no ha sido hasta 2020 cuando Rusia ha desclasificado y publicado imágenes de esta explosión, denominada “La bomba del Zar”, que tuvo un poder destructor 3300 veces superior a la de Hiroshima. Y es que normalmente las pruebas nucleares han intentado ocultarse, salvo que la explosión que causen sea tal que es imposible de ocultar.
La bomba del Zar también causó destrucción y daños de todo tipo, en cientos de kilómetros a la redonda.
Ante tales catástrofes nucleares, intencionadas o no, en las décadas de los 60 y 70 se intentó buscar un nuevo uso para la energía nuclear de forma pacífica. Así que se construyeron numerosos reactores para producir electricidad. Tenían numerosas ventajas: Se generaba electricidad de forma barata y sin emisiones de gases nocivos. Además, era una oportunidad para reducir la dependencia del petróleo. Este fue el mayor potencial que vio Francia, que lanzó su programa de energía nuclear en respuesta a la crisis del petróleo. La tecnología nuclear se convirtió en su gran aliada: Construyó tantos reactores que, en 2004, el 75% de la electricidad consumida en Francia era de origen nuclear.
Sin embargo, como ya sabrás, las catástrofes nucleares no cesaron. En 1986 ocurría el accidente de la central nuclear de Chernobyl, en Ucrania, mientras se realizaban unas pruebas de seguridad en el reactor 4. Un aumento súbito de la potencia provocó un sobrecalentamiento del núcleo del reactor y la consecuente explosión del hidrógeno del interior.
La explosión lanzó una cantidad de material radioactivo a la atmósfera equivalente a entre 100 y 500 bombas atómicas. Esto causó la muerte directa de 31 personas y una alarma internacional: La radiactividad alcanzó numerosos países de Europa y las consecuencias para los países más afectados (Ucrania, Rusia y Bielorrusia) fueron verdaderamente devastadoras. Aunque es imposible contabilizarlas, se calcula que el accidente provocó entre 100.000 y 200.000 muertes.
Sus efectos perduran hoy en día, existiendo zonas donde la vida humana es imposible. Tal es su peligrosidad que recientemente se inauguraba la nueva cúpula mecánica que cubre al reactor accidentado y que garantizará la seguridad durante un siglo.
Pero el de Chernobyl no ha sido el accidente nuclear más reciente. En 2011, un terremoto de grado 9 y un posterior tsunami, provocaron graves fallos en la central nuclear de Fukushima, Japón. Fallaron 3 de los 6 reactores, además de los sistemas de refrigeración. Hubo explosiones en los edificios y se produjo una triple fusión del núcleo y liberación de radiación.
Este accidente no provocó muertes directas por radiación, pero igualó al de Chernobyl en el nivel 7 en la Escala Internacional de Accidentes Nucleares. Una de las consecuencias fue la liberación de material radiactivo al mar. Además de la evacuación de más de 100.000 personas de sus hogares, de las que muchas, hoy en día, siguen sin poder regresar.
La energía nuclear en nuestros días
Hoy en día, a pesar de que la energía nuclear es mirada con reticencias, buena parte de la electricidad que consumimos ha sido producida en centrales nucleares, y es que también tiene sus ventajas.
Gracias a las centrales nucleares, tenemos una mayor garantía de suministro eléctrico ya que, al contrario de otras fuentes de energía como la solar, la energía nuclear es capaz de abastecernos durante las 24 horas al día y todo el año. No depende de la meteorología ni de un suministro cambiante como pudiera ser el carbón.
Otra de las ventajas de la nuclear, aunque parezca irónico, es que ayuda a contrarrestar la contaminación atmosférica. No genera dióxido de carbono ni otros gases o partículas contaminantes, así que incluso hay voces que la reclaman como energía limpia. Por supuesto que estas centrales producen vertidos y radioactividad, pero estos suelen estar muy controlados, de forma que no afecten ni al medio ambiente ni a la salud de las personas. Aunque ya sabemos que no existe garantía de no accidentes.
Con sus ventajas y desventajas, seguimos dependiendo de la nuclear. En 2018, un 28% de la electricidad consumida en la UE-27 fue generada mediante energía nuclear, concretamente generada en 13 de los estados miembros, entre ellos España, con una aportación importante.
La mayor parte fue generada en Francia, que cuenta con numerosos reactores desde impulsaron su gran programa de energía nuclear.
Sin embargo, a pesar de ser una importante fuente de energía, las evidentes desventajas de la energía nuclear (la peligrosidad fundamentalmente, aunque también sus residuos), hacen que muchos países ya tengan planes para reducir su uso y sustituirlas por otras fuentes renovables.
España es uno de los países comprometidos a reducir la generación eléctrica nuclear. Concretamente, pretende tener en 2030 aproximadamente la mitad de MW nucleares que en 2020. El último borrador del Plan de Energía y Clima manifiesta que, para 2030, se retirarán cuatro de los siete reactores existentes en nuestro territorio.
Sin embargo, en 2020 el Gobierno de España ya ha renovado algunos de los contratos de operación de centrales nucleares: Vandellós II en Tarragona, hasta el 2039. Almaraz, grupo I hasta 2027 y grupo II hasta 2028. Se prevé que sean los últimos permisos que tengan estas centrales.
El futuro de la energía nuclear
Si bien en la actualidad existe una tendencia a clausurar centrales nucleares y a buscar fuentes de energía alternativas, el futuro energético de la humanidad podría pasar por un nuevo impulso a la nuclear, esta vez usando un nuevo material: El Helio 3.
Este isótopo del Helio tiene un gran potencial, ya que parece hecho a medida para ser el futuro combustible para la fusión nuclear: No produce residuos radiactivos y es altamente energético. Además, existen millones de toneladas de este material, que podría satisfacer sobradamente las necesidades energéticas mundiales durante siglos. Parece que todo son ventajas.
¿El único problema? Que se encuentra a unos pocos centímetros bajo la superficie de La Luna.
En realidad, el Helio 3 proviene del Sol, que lo propaga por todo el espacio, pero la atmósfera y el escudo magnético de La Tierra elimina sus átomos, haciendo que no podamos disponer de él en nuestro planeta. En La Luna, sin embargo, no hay atmósfera y su escudo magnético es mucho más débil, por lo que permite la llegada del preciado isótopo.
Aunque explotarlo estando en La Luna parezca algo inviable, lo cierto es que la humanidad ya logró llegar a La Luna y que ahora contamos con una tecnología mucho superior. Así que el gran interés energético que tenemos sobre ella podría llevarnos pronto a un nuevo alunizaje. Esta vez con unos objetivos muy concretos.
La tecnología ya existe, solo tenemos que conseguir ser capaces de sobrevivir en La Luna para explotar sus recursos. Y ese será solo el comienzo. Además de recursos energéticos, el espacio exterior cuenta con valiosos recursos materiales, como los que contienen los asteroides entre Marte y Júpiter. La Luna se convertirá en nuestra puerta de entrada a todas esas riquezas. Ya hay una misión de la Nasa que planea transportar estos minerales hasta nuestro satélite para explotarlos allí. Se calcula que los beneficios que podrían obtenerse de un pequeño asteroide podrían rondar los 500.000 millones de dólares.
¿Cuánto beneficio significará cubrir todas las necesidades energéticas de la humanidad? ¿Las desventajas de la energía nuclear nos frenarán ante tal avance?
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