Hace más de diez años, un tsunami provocó un desastre en la central nuclear Fukushima Daiichi en la costa este de Japón. Después del accidente, grandes cantidades de radioactividad contaminaron el océano, lo que llevó a la imposición de una zona de exclusión marina y un gran daño a la reputación de la industria pesquera regional.
Grandes volúmenes de agua contaminada se han acumulado en el sitio desde entonces. Se necesitaba agua para enfriar los reactores dañados, y el agua subterránea que se contaminó al filtrarse en el sitio tuvo que ser bombeada y almacenada. Se han construido más de 1.000 tanques en el sitio para almacenar más de un millón de toneladas de agua radiactiva.
Pero el sitio se está quedando sin espacio de almacenamiento y los tanques podrían tener fugas, especialmente en caso de terremoto o tifón. Entonces, las autoridades japonesas han dado permiso al sitio para liberar almacenó agua radiactiva a través de una tubería hacia el Océano Pacífico.
“Como científico ambiental, he trabajado en los impactos de los contaminantes radiactivos en el medio ambiente durante más de 30 años. Creo que liberar las aguas residuales es la mejor opción”, dice Jim Smith, profesor de Ciencias Ambientales de la Universidad de Portsmouth.
Agua contaminada
Antes de almacenarse, las aguas residuales producidas en Fukushima se tratan para eliminar casi todos los elementos radiactivos. Estos incluyen cobalto 60, estroncio 90 y cesio 137. Pero el tritio, una forma radiactiva de hidrógenoDejado atrás.
Cuando uno de los átomos de hidrógeno en el agua se reemplaza por tritio, se forma agua tritiada radiactiva. El agua tritiada es químicamente idéntica al agua normal, lo que hace que separarla de las aguas residuales sea costosa, requiera mucha energía y consuma mucho tiempo. Una revisión de las tecnologías de separación de tritio en 2020 encontró que no pueden procesar los enormes volúmenes de agua requeridos.
Pero en lo que respecta a los elementos radiactivos, el tritio es relativamente benigno y su existencia como agua tritiada reduce su impacto ambiental. Químicamente idéntica al agua normal, el agua tritiada pasa a través de los organismos como el agua y por lo tanto no acumula fuertemente en los cuerpos de los seres vivos.
El agua tritiada tiene un factor de bioacumulación de aproximadamente uno. Esto significa que los animales expuestos tendrían aproximadamente la misma concentración de tritio en sus cuerpos que el agua circundante.
En comparación, el cesio-137 radiactivo, liberado en grandes cantidades después de Fukushima y el sitio nuclear de Sellafield en el Reino Unido en las décadas de 1960 y 1970, tiene un factor de bioacumulación en ambientes marinos de aproximadamente 100. Los animales tienden a tener alrededor de 100 veces más radiocesio que en el agua. entorno porque el cesio magnifica la cadena alimenticia.
Vista aérea de la zona donde se ubica la central nuclear de Fukushima Daiichi, en el noreste de Japón, EFE/DENNIS M. SABANGAN
Baja dosis de radiación
Cuando el tritio se desintegra, emite una partícula beta (un electrón de movimiento rápido que puede dañar el ADN si se ingiere). Pero la partícula beta de tritio no es muy energética. Una persona necesitaría ingerir una gran cantidad para recibir una dosis de radiación significativo.
El estándar de agua potable de la Organización Mundial de la Salud para el tritio es de 10.000 becquerelios (Bq) por litro. Esto es varias veces mayor que la concentración prevista de agua de descarga en Fukushima.
La dificultad de separar el tritio de las aguas residuales y su limitado impacto ambiental es la razón por la que las instalaciones nucleares de todo el mundo lo han vertido al mar durante décadas. El sitio de Fukushima Daiichi planea liberar alrededor de 1 Petabecquerel (PBq – 1 con 15 ceros detrás) de tritio a una tasa de 0,022 PBq por año.
En el pasado, Sellafield ha liberado más tritio de lo esperado en Fukushima. Pensilvania
Esto parece mucho, pero globalmente, los rayos cósmicos producen naturalmente entre 50 y 70 PBq de tritio en nuestra atmósfera cada año. Mientras que anualmente, el sitio de reprocesamiento de combustible nuclear de Cap de la Hague en el norte de Francia libera aproximadamente 10 PBq de tritio en el Canal de la Mancha.
Las tasas de liberación significativamente más altas de Cap de la Hague que las planificadas en Fukushima no han mostrado evidencia de impactos las dosis ambientales y humanas significativas son bajas.
liberación segura
Pero la liberación de agua radioactivo debe hacerse correctamente.
Los estudios japoneses estiman que las aguas residuales se diluirán desde cientos de miles de Bq por litro de tritio en los tanques de almacenamiento hasta 1500 Bq por litro en el agua de descarga. Diluir las aguas residuales antes de descargarlas reducirá la dosis de radiación para las personas.
La dosis de radiación para las personas se mide en sieverts, o millonésimas de sieverts (microsieverts), donde una dosis de 1000 microsieverts representa una posibilidad entre 25 000 de morir prematuramente de cáncer. La dosis máxima estimada de agua descargada de Fukushima será de 3,9 microsieverts por año. Esto es mucho más bajo que los 2400 microsieverts que las personas reciben de la radiación natural en promedio cada año.
Las autoridades japonesas también deben asegurarse de que no haya cantidades significativas de “tritio ligado orgánicamente” en el agua vertida. Aquí es donde un átomo de tritio reemplaza al hidrógeno ordinario en una molécula orgánica. Las moléculas orgánicas que contienen tritio pueden ser absorbidas por los sedimentos e ingeridas por los organismos marinos.
A mediados de la década de 1990, lanzaron moléculas orgánicos que contienen tritio de la planta farmacéutica Nycomed-Amersham en Cardiff Bay, Gales. La liberación dio lugar a factores de bioacumulación de hasta 10.000.
El tratamiento de otros elementos radiactivos más peligrosos también tiende a dejar rastros de estos elementos en las aguas residuales. Las aguas residuales almacenadas en Fukushima se volverán a tratar para garantizar que los niveles de estos elementos sean lo suficientemente bajos para que sea seguro descargarlos.
En la gran escala de los problemas ambientales que enfrentamos, la liberación de aguas residuales de Fukushima es relativamente menor. Pero es probable que cause más daño a la reputación de la asediada industria pesquera de Fukushima. Esto no se verá favorecido por el frenesí político y mediático que probablemente rodeará más descargas de agua radiactiva en el Océano Pacífico.
Artículo original publicado en The Conversation
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