Fukushima Daiichi: central nuclear de Japón y el desastre nuclear de 2011
Fukushima Daiichi: historia y consecuencias del desastre nuclear de 2011 en Japón — impacto, gestión de TEPCO y lecciones para la energía nuclear.
La central nuclear de Fukushima Daiichi (también llamada Fukushima I) es una central nuclear inutilizada situada en la localidad de Ōkuma, en la prefectura de Fukushima, Japón. Fukushima Daiichi fue la primera central nuclear construida y gestionada únicamente por la Tokyo Electric Power Company (TEPCO).
En marzo de 2011 se produjeron emergencias nucleares en la central y en algunas otras instalaciones nucleares japonesas, lo que planteó dudas sobre el futuro de la energía nuclear. Tras la catástrofe nuclear de Fukushima, la Agencia Internacional de la Energía redujo a la mitad su estimación de la capacidad de generación nuclear adicional que debía construirse hasta 2035.
Descripción de la planta
Fukushima Daiichi fue un complejo compuesto originalmente por seis reactores de agua en ebullición (BWR) diseñados por General Electric y operados por TEPCO. Cada unidad tenía su propio edificio reactor, piscina de combustible gastado y sistemas auxiliares. La planta se construyó entre las décadas de 1960 y 1970 y estuvo en operación comercial desde finales de los años 70 y principios de los 80.
El desastre de marzo de 2011: causas y efectos inmediatos
El 11 de marzo de 2011, un terremoto de gran magnitud (el terremoto y tsunami del Pacífico de Tōhoku) y el posterior tsunami provocaron la pérdida de la alimentación eléctrica externa y el fallo de los generadores diésel de emergencia que refrigeraban los reactores. Sin refrigeración adecuada, los núcleos de las unidades 1, 2 y 3 sufrieron fusiones parciales o totales (meltdowns), y se produjeron explosiones de hidrógeno en varias unidades y grandes emisiones de material radiactivo al aire y al mar.
Consecuencias humanas y ambientales
- Evacuaciones y desplazamientos: decenas de miles de residentes fueron evacuados; en los meses siguientes hubo zonas de exclusión y restricciones de retorno que afectaron a comunidades enteras.
- Emisiones radiactivas: se liberaron isótopos como yodo-131 (de vida corta), cesio-134 y cesio-137 (de vida más larga) y trazas de otros radionúclidos. También se detectaron pequeñas cantidades de plutonio en algunos puntos, atribuibles a liberaciones del combustible deteriorado.
- Impacto en la salud: no se registraron muertes por exposición aguda a la radiación entre la población general, aunque hubo trabajos y exposiciones laborales que requirieron seguimiento. Los informes internacionales (como los de la IAEA y UNSCEAR) han concluido que, para la mayoría de la población expuesta fuera de las zonas más cercanas, las dosis adicionales acumuladas eran bajas y el aumento del riesgo de cáncer sería pequeño y difícil de distinguir estadísticamente. En cambio, los impactos psicosociales, económicos y de salud mental han sido significativos.
- Contaminación de suelos y alimentos: se aplicaron amplios programas de monitoreo y restricciones en productos agrícolas y pesqueros; se llevaron a cabo labores de descontaminación (retirada de capas superficiales de suelo, lavado, etc.) en zonas afectadas.
Respuesta, inspecciones y responsabilidades
Japón movilizó recursos nacionales y recibió asistencia internacional para gestionar la emergencia. La Agencia Internacional de la Energía y la International Atomic Energy Agency (IAEA) participaron en evaluaciones y misiones de revisión. La gestión de la crisis por parte de TEPCO y del gobierno japonés fue objeto de críticas por fallos en la preparación, comunicación y respuesta inicial. Posteriormente se llevaron a cabo reformas regulatorias en Japón, incluida la creación de una nueva autoridad reguladora nuclear con normas de seguridad más estrictas.
Trabajos de recuperación y desmantelamiento
El desmantelamiento de Fukushima Daiichi es uno de los retos técnicos y logísticos más complejos del sector nuclear y se ha planteado como un proyecto de varias décadas. Entre las labores realizadas y en curso están:
- Estabilización de los reactores y contención de emisiones.
- Extracción del combustible gastado de las piscinas (las operaciones en la unidad 4, por ejemplo, avanzaron con prioridad y en 2014 se completó la extracción de la mayoría del combustible almacenado en su piscina).
- Investigación y localización del combustible fundido (combustible “debrís”) dentro de las vasijas y recipientes de contención de las unidades afectadas mediante sondas y robots diseñados para entornos altamente irradiantes.
- Desarrollo de tecnologías y planes para la retirada y gestión del combustible fundido, una operación que exige múltiples etapas experimentales y que podría prolongarse durante décadas.
Agua contaminada y sistema ALPS
Una de las cuestiones más controvertidas ha sido la gestión del agua utilizada para refrigerar los reactores y la acumulación de agua subterránea y de lluvia que se contamina al entrar en contacto con las estructuras dañadas. TEPCO instaló sistemas de tratamiento —incluido el sistema ALPS (Advanced Liquid Processing System)— para eliminar la mayoría de los radionúclidos presentes en el agua, con la excepción del tritio, que es difícil de separar químicamente.
El almacenamiento en tanques alcanzó su capacidad máxima, lo que llevó al Gobierno japonés y a TEPCO a anunciar planes para descargar al océano Pacífico el agua tratada y diluida de forma controlada a lo largo de varias décadas. Ese plan fue revisado y verificado por la IAEA, que en 2023 y 2024 declaró que la metodología de descarga propuesta podría ser compatible con estándares internacionales siempre que se mantenga la monitorización y la transparencia. Aun así, la medida generó y genera oposición y preocupación entre pescadores locales, comunidades de países vecinos y organizaciones no gubernamentales.
Impacto en la política energética
El accidente de Fukushima Daiichi alteró profundamente la política energética de Japón y afectó el debate nuclear a nivel mundial. Tras el desastre, Japón cerró la mayoría de sus reactores para someterlos a nuevas normas de seguridad y hubo un incremento temporal del uso de combustibles fósiles. Con el tiempo, algunos reactores se sometieron a revisiones y volvieron a operar bajo las nuevas regulaciones, mientras que el país reorientó parte de su política hacia mayor seguridad, diversificación energética y, en ciertos periodos, mayor apuesta por las renovables.
Situación actual y perspectivas
- El sitio de Fukushima Daiichi sigue en fase de gestión a largo plazo y desmantelamiento; la eliminación completa del reactor y la descontaminación total de la zona llevará varias décadas.
- Las operaciones de monitoreo ambiental y control sanitario continúan; muchas áreas han sido descontaminadas y han permitido el retorno parcial de habitantes, aunque existen zonas con restricciones a largo plazo.
- La liberación controlada de agua tratada al mar comenzó en 2023 bajo supervisión internacional, con seguimiento continuado de concentraciones radiactivas en agua y productos marinos; las autoridades japonesas y la IAEA publican datos de monitorización periódicamente.
Lecciones aprendidas
Entre las lecciones derivadas del accidente se destacan la necesidad de:
- Mejorar la protección frente a eventos naturales extremos (defensas contra tsunamis, evaluación de riesgos sísmicos).
- Asegurar fuentes de energía y de refrigeración de respaldo robustas para evitar el llamado station blackout.
- Fortalecer la gobernanza y la transparencia en la gestión de la seguridad nuclear y de crisis, así como la comunicación con la población afectada.
- Planificar y financiar a largo plazo la gestión de residuos y el desmantelamiento, además de establecer procedimientos claros de compensación y apoyo a las comunidades afectadas.
Conclusión
Fukushima Daiichi pasó de ser una central operativa a convertirse en un símbolo de los riesgos y desafíos de la energía nuclear en condiciones extremas. El proceso de recuperación y desmantelamiento continúa, con avances técnicos y controles internacionales, pero también con debates sociales, económicos y políticos que seguirán vigentes durante décadas.
Durante la emergencia nuclear de Fukushima en 2011 en Japón, tres reactores nucleares resultaron dañados por explosiones.
Los reactores nucleares
Los reactoresnucleares de las unidades 1, 2 y 6 fueron suministrados por General Electric, los de las unidades 3 y 5 por Toshiba y los de la unidad 4 por Hitachi. El diseño arquitectónico de las unidades de General Electric fue realizado por Ebasco. Todos los trabajos de construcción fueron realizados por Kajima. Desde septiembre de 2010, la unidad 3 se alimenta con combustible MOX|combustible de óxido mixto (MOX). Las unidades 1-5 tenían/tienen una estructura de contención de tipo Mark 1 (toroide en forma de bombilla), la unidad 6 tiene una estructura de contención de tipo Mark 2 (por encima/por debajo).
La Unidad 1 es un reactor de agua en ebullición (BWR3) de 439 MW construido en julio de 1967. Comenzó a producir electricidad comercialmente el 26 de marzo de 1971 y su cierre estaba previsto para marzo de 2011. Resultó dañado durante el terremoto y el tsunami de Sendai de 2011. El reactor tenía un alto nivel de seguridad atómica y sísmica cuando se construyó, pero ahora es viejo y está desfasado. Nadie sabía que podía ocurrir un terremoto tan fuerte en Japón. La unidad 1 se diseñó para un movimiento de sacudida de aceleración máxima del suelo de 0,18 g (1,74 m/s 2) y un espectro de respuesta sísmica basado en el terremoto del condado de Kern de 1952. Todas las unidades fueron inspeccionadas tras el terremoto de Miyagi de 1978, cuando la aceleración sísmica del suelo fue de 0,125 g (1,22 m/s 2) durante 30 segundos, pero no se descubrieron daños en las partes críticas del reactor.
| Unidad | Tipo | Primero fue atómicamente "crítico | Energía eléctrica generada | Reactor suministrado por | Diseñado por | Construido por |
| Fukushima I - 1 | BWR-3 | Octubre de 1970 | 460 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 2 | BWR-4 | 18 de julio de 1974 | 784 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 3 | BWR-4 | 27 de marzo de 1976 | 784 MW | Toshiba | Toshiba | Kajima |
| Fukushima I - 4 | BWR-4 | 12 de octubre de 1978 | 784 MW | Hitachi | Hitachi | Kajima |
| Fukushima I - 5 | BWR-4 | 18 de abril de 1978 | 784 MW | Toshiba | Toshiba | Kajima |
| Fukushima I - 6 | BWR-5 | 24 de octubre de 1979 | 1.100 MW | General Electric | Ebasco | Kajima |
| Fukushima I - 7 (previsto) | ABWR | Octubre de 2016 | 1.380 MW | |||
| Fukushima I - 8 (previsto) | ABWR | Octubre de 2017 | 1.380 MW |
Una contención BWR Mark I típica, como la utilizada en las unidades 1 a 5.
Catástrofe nuclear de Fukushima de 2011
Véase también: Catástrofe nuclear de Fukushima
En marzo de 2011, poco después del terremoto y el tsunami de Sendai, el gobierno japonés desalojó a la gente de los alrededores de la planta y puso en marcha las leyes de emergencia locales en Fukushima I. Ryohei Shiomi, de la junta de seguridad nuclear de Japón, estaba preocupado por la posibilidad de una fusión en la Unidad 1. Al día siguiente, el Secretario Jefe del Gabinete, Yukio Edano, dijo que una fusión parcial en la Unidad 3 era "altamente posible".
El grupo Nuclear Engineering International había informado de que las Unidades 1, 2 y 3 se habían apagado automáticamente. Las unidades 4, 5 y 6 ya se habían apagado para su mantenimiento. Los generadores de reserva resultaron dañados por el tsunami; se pusieron en marcha al principio, pero se detuvieron al cabo de una hora.
El gobierno de Japón dijo que había y una emergencia nuclear cuando los problemas de refrigeración se produjeron al romperse los generadores diesel de reserva. La refrigeración es necesaria para eliminar el calor de la descomposición incluso cuando la central está parada, debido a las reacciones atómicas de larga duración. Se dice que cientos de soldados japoneses están transportando generadores y baterías al lugar.
Informes de daños en reactores y generadores (09.53 UTC, 16-3-2011)
Tras la avería de las bombas de los generadores diesel de reserva, las baterías de emergencia se agotaron al cabo de unas ocho horas. Se enviaron baterías de otras centrales nucleares al lugar y los generadores eléctricos y diésel móviles llegaron en 13 horas, pero los trabajos para conectar los equipos generadores portátiles para alimentar las bombas de agua aún continuaban a las 15:04 del 12 de marzo. Los generadores diésel se conectan normalmente por medio de engranajes de conmutación en una zona del sótano de los edificios de la central, pero ésta había sido inundada por el tsunami.
Datos estimados por el JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).
| Estado de los reactores a las 22:00 del 21 de marzo JST | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Potencia eléctrica (MWe) | 460 | 784 | 784 | 784 | 784 | 1100 |
| Tipo de reactor | BWR-3 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-5 |
| Estado de funcionamiento en el momento del terremoto | En servicio | En servicio | En servicio | Interrupción (sin combustible) | Interrupción (programada) | Interrupción (programada) |
| Nivel de daño del combustible | 70% de daños | 33% de daños | Dañado | No está dañado | No está dañado | No está dañado |
| Nivel de daños en la contención primaria | No está dañado | Sospecha de daños | Podría ser "No dañado" | No está dañado | No está dañado | No está dañado |
| Sistema de refrigeración del núcleo 1 (ECCS/RHR) | No es funcional | No es funcional | No es funcional | No es necesario | No es necesario, alimentación de CA disponible | No es necesario, alimentación de CA disponible |
| Sistema de refrigeración del núcleo 2 (RCIC/MUWC) | No es funcional | No es funcional | No es funcional | No es necesario | No es necesario | No es necesario |
| Nivel de daños en el edificio (contención secundaria) | Severamente dañado por la explosión | Ligeramente dañado por la explosión | Severamente dañado por la explosión | Severamente dañado por la explosión | Agujeros de ventilación perforados en el techo | Agujeros de ventilación perforados en el techo |
| Efecto medioambiental (medido al norte del edificio de servicios) | 2019 µSv/hora a las 15:00, 21 de marzo | |||||
| Recipiente a presión, nivel de agua | Combustible expuesto parcial o totalmente | Combustible expuesto parcial o totalmente | Combustible expuesto parcial o totalmente | Seguro | Seguro y en parada de frío | Seguro y en parada de frío |
| Recipiente a presión, presión | Estable | Desconocido | Desconocido | Seguro | Seguro | Seguro |
| Presión de la unidad de contención | Estable | Estable | Disminución de | Seguro | Seguro | Seguro |
| ¿Se inyectó agua de mar en el núcleo del reactor | Continuación de | Continuación de | Continuación de | No es necesario | No es necesario | No es necesario |
| ¿Se inyectó agua de mar en la vasija de contención primaria | Continuación de | Por decidir | Continuación de | No es necesario | No es necesario | No es necesario |
| Ventilación de la unidad de contención | Sí, pero se detuvo temporalmente | Sí, pero se detuvo temporalmente | Sí, pero se detuvo temporalmente | No es necesario | No es necesario | No es necesario |
| Nivel de daños del combustible gastado | Desconocido, se está considerando la inyección de agua | Desconocido, la inyección de agua de mar se realizó el 20 de marzo |
|
| Se ha recuperado la capacidad de refrigeración del SFP | Se ha recuperado la capacidad de refrigeración del SFP |
| Radio de la zona de evacuación | A 20 km del NPS | |||||
| Nivel 5 (estimado por el NISA japonés y aceptado por el OIEA internacional); Nivel 6 (estimado por la autoridad nuclear francesa y las autoridades nucleares finlandesas); Nivel 5 de facto (se ha roto la contención del núcleo del reactor) | ||||||
Más tarde, la unidad 4 de la cercana central nuclear Fukushima II también se apagó por los sistemas de seguridad. Ahora se dispone de una fuente de energía externa, pero el nivel de daños en la central es malo.
Propuesta de actividad de seguridad a largo plazo
Boro
Las autoridades han pensado en introducir o lanzar desde el aire ácido bórico antirradiación, perlas de plástico boradas o bolitas de carburo de boro en las piscinas de combustible gastado para absorber los neutrones. Francia envió 95 toneladas de boro a Japón el 17 de marzo de 2011. Los neutrones son absorbidos por el ácido bórico, que se ha inyectado en los núcleos de los reactores, pero no está claro si el boro también se incluyó con la manguera y la pulverización de agua de los camiones de bomberos de los SFP.
Una "tumba sarcófago" y metal líquido
El 18 de marzo, la agencia de noticias Reuters informó de que a Hidehiko Nishiyama, portavoz de la agencia nuclear japonesa, le preguntaron sobre la posibilidad de enterrar los reactores en una tumba de arena y hormigón, y dijo: "Esa solución está en nuestra mente, pero estamos centrados en enfriar los reactores".
Tras la catástrofe de Chernóbil, los responsables de la seguridad atómica utilizaron 1.800 toneladas de arena y arcilla para cubrir la central. Esto creó un problema porque eran aislantes térmicos y atrapaban el calor en el interior. Así que primero hay que poner un refrigerante que no se evapore, como un metal líquido. Después de que todo se haya enfriado, se debe construir una estructura como la "tumba sarcófago" de la central nuclear de Chernóbil.
Torre de agua del Departamento de Bomberos de Tokio; otros camiones de bomberos de "torre de agua" han sido desplegados en Fukushima.
Implicaciones
Las emergencias nucleares de Fukushima Daiichi y otras instalaciones nucleares plantean dudas sobre el futuro de la energía nuclear. Según Platts, "la crisis de las centrales nucleares japonesas de Fukushima ha llevado a los principales países consumidores de energía a revisar la seguridad de sus reactores actuales y a poner en duda la velocidad y la escala de las ampliaciones previstas en todo el mundo". Tras la catástrofe nuclear de Fukushima, la AgenciaInternacional de la Energía redujo a la mitad su estimación de la capacidad de generación nuclear adicional que se construirá hasta 2035.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la central nuclear de Fukushima Daiichi?
R: La central nuclear de Fukushima Daiichi es una central nuclear situada en la localidad de Ōkuma, en la prefectura de Fukushima, Japón.
P: ¿Quién operaba la central nuclear de Fukushima Daiichi?
R: Tokyo Electric Power Company (TEPCO) fue la única empresa que construyó y operó la central nuclear de Fukushima Daiichi.
P: ¿Qué ocurrió en marzo de 2011 en la central nuclear de Fukushima Daiichi?
R: En marzo de 2011 se produjeron emergencias nucleares en la central nuclear de Fukushima Daiichi y en algunas otras instalaciones nucleares de Japón.
P: ¿Qué impacto tuvieron las emergencias nucleares de Fukushima Daiichi en el futuro de la energía nuclear?
R: Las emergencias nucleares de Fukushima Daiichi y otras instalaciones nucleares japonesas llevaron a plantearse el futuro de la energía nuclear.
P: ¿Cuál fue la respuesta de la Agencia Internacional de la Energía al desastre nuclear de Fukushima?
R: Tras la catástrofe nuclear de Fukushima, la Agencia Internacional de la Energía redujo a la mitad su estimación de la capacidad de generación nuclear adicional que debía construirse para 2035.
P: ¿Cuándo se construyó la central nuclear de Fukushima Daiichi?
R: La central nuclear de Fukushima Daiichi fue la primera central nuclear construida y gestionada únicamente por TEPCO.
P: ¿Dónde se encuentra la central nuclear de Fukushima Daiichi?
R: La central nuclear de Fukushima Daiichi se encuentra en la localidad de Ōkuma, en la prefectura de Fukushima (Japón).
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