Durante los últimos cinco años, un sensor ha llevado el recuento de las emisiones de neutrones en las profundidades de los escombros de Chernobyl, en Ucrania. Recientemente ha registrado un aumento gradual de la actividad bajo los escombros para la cual aún no se tiene una explicación certera.

Reactor 4, Chernobyl.

El «sarcófago» original diseñado para contener el material radiactivo del núcleo del reactor 4. Crédito: Paweł pbm Szubert.

El conteo ascendente podría no ser nada. Incluso podría volver a bajar, con el tiempo. Pero los científicos no están exactamente interesados ​​en correr riesgos, ya que no se puede descartar la posibilidad de una reacción de fisión nuclear descontrolada en el futuro hasta que sepamos lo que está sucediendo.

Desafortunadamente, la ubicación precisa del material en descomposición debajo de los escombros y losas pesadas de concreto hace que las investigaciones detalladas y las posibles soluciones sean difíciles de elaborar.

Según lo informado por Richard Stone de la revista Science, los investigadores del Instituto para Problemas de Seguridad de las Plantas de Energía Nuclear (ISPNPP) en Kiev, Ucrania, aún deben determinar si el aumento observado en los neutrones presagia un desastre inminente, o es más bien una tormenta en un vaso de agua radiactiva.

«Hay muchas incertidumbres», dijo a Stone Maxim Saveliev de ISPNPP. «Pero no podemos descartar la posibilidad de [un] accidente».

El mayor accidente nuclear

En lo que se clasifica como quizás el accidente nuclear más notorio de la historia, el reactor de la Unidad Cuatro en el complejo de Chernobyl sufrió un colapso devastador a fines de abril de 1986, luego de una caída inesperada de energía durante una prueba de seguridad clave.

Las explosiones resultantes de vapor comprimido arrojaron una capa de material radiactivo a lo largo de Europa, contribuyendo a la muerte prematura de lo que podría ascender a decenas de miles de personas.

Dentro de las habitaciones y pasillos de la propia instalación demolida, el combustible de uranio sobrecalentado se recogió en piscinas, mezclado con revestimiento de circonio fundido, varillas de control de grafito y arena licuada para producir una lava infernal que finalmente se solidificó en monolitos de materiales que contienen combustible, o FCM.

A lo largo de las décadas, los isótopos de uranio han seguido disparando neutrones ocasionales de sus núcleos. Aquellos que se acercan lo suficiente al núcleo de otro isótopo corren el riesgo de alterar su propio equilibrio delicado, liberando más neutrones.

Dada una concentración suficientemente alta de átomos, la reacción en cadena de los neutrones perdidos puede generar enormes cantidades de energía en un corto período de tiempo, con consecuencias potencialmente explosivas.

Los neutrones expulsados ​​por el calor en descomposición de un átomo de uranio generalmente se mueven demasiado rápido para ser capturados fácilmente. Todo esto cambia cuando los neutrones se ven obligados a atravesar ciertos medios, como el agua. Si se ralentizan, tienen muchas más posibilidades de adherirse a un núcleo y desencadenar su propia descomposición.

Teniendo esto en cuenta, no sorprende que las tasas de fisión aumenten dentro de los FCM cada vez que se mojan.

Dentro del sarcófago

Durante años, acurrucadas debajo de un sarcófago erigido apresuradamente conocido como el Refugio, las ruinas de la Unidad Cuatro estuvieron semi-expuestas a los elementos, permitiendo que fuertes aguaceros se filtraran dentro del enredo de concreto colapsado y maquinaria vieja.

En medio de los temores de que el agua de lluvia pueda hacer que la fisión dentro de los FCM se acelere, los ingenieros han logrado recubrir la mayoría de ellos con una solución de nitrato de gadolinio que absorbe neutrones.

Un trabajador de la central nuclear de Chernobyl sostiene un dosímetro para medir los niveles de radiación, con el sarcófago en construcción, destinado a contener el reactor destruido, visible al fondo. Foto tomada en 1986. Crédito: Volodymyr Repik / AP.

En noviembre de 2016 se completó una cubierta más robusta sobre el sitio. La vasta estructura, llamada Nuevo Confinamiento Seguro (NSC), hace un trabajo mucho mejor para mantener todo seco.

Sin embargo, el espacio debajo del antiguo reactor de la Unidad Cuatro —lo que una vez fue la sala 305/2—, todavía está vibrando, y las emisiones de neutrones aumentan lenta pero significativamente desde que se erigió el NSC.

Emisiones en aumento

Suponiendo que no esté húmedo, no está claro qué hay detrás del lento aumento en el número de neutrones. Según el cálculo de ISPNPP, es posible que esta mezcla particular de materiales haya tenido aún más facilidad para generar reacciones en cadena de neutrones a medida que se deshidrata.

Exactamente por qué y qué hacer al respecto, siguen siendo preguntas urgentes, especialmente a medida que el área continúa secándose lentamente con el tiempo. Dado dónde se asienta, sumergirlo en nitrato de gadolinio podría ser complicado. Al igual que acercar un sensor dedicado a la fuente de los neutrones, más allá de los obstáculos que podrían estar interfiriendo con las mediciones.

El Nuevo Confinamiento Seguro (NSC) de Chernobyl. Crédito: Tim Porter.

Con las emisiones aumentando tan lentamente, el riesgo de amenazas en el futuro cercano parece bajo. Los peores escenarios también quedarían muy por debajo de la catástrofe de 1986.

Aún así, dado el estado delicado y desmoronado de los FCM —y se cree que la habitación 305/2 contiene aproximadamente la mitad del combustible original del reactor—, incluso una pequeña explosión podría arrojar desechos radiactivos lo suficientemente lejos como para hacer que su contención sea una preocupación.

Hay planes para una limpieza del combustible en curso, con una instalación de almacenamiento provisional en espera de una licencia del regulador ucraniano.

Por ahora, poco se puede hacer más que observar y seguir contando, esperando que con el tiempo el tic-tac de Chernobyl se calme una vez más.

Fuente: ScienceAlert. Edición: MP.

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