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• Nathaly Cuestas

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ECOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE

Integrantes: Galo Bohórquez Jairo Revelo Fecha: 15 de abril de 2011

Introducción: En los últimos años el planeta ha venido sufriendo distintos cambios, muchos de ellos graves, entre ellos el cambio climático. Este problema acelerado por la actividad humana, está afectando la vida no sólo de las personas, sino también de ecosistemas, plantas, animales, y poniendo en grave riesgo la biodiversidad. Como causante principal de éste fenómeno, el ser humano debe responsabilizarse y encontrar alternativas más sustentables para la realización de sus diferentes actividades. Como es sabido, los gases de efecto invernadero, principalmente el CO2 como residuo de los combustibles fósiles utilizados para actividades humanas, es uno de los principales contribuyentes al cambio climático. Debido a esto, se ha planteado la necesidad de la creación y utilización de formas de energía más limpias y más sustentables. Una de ellas es la energía nuclear, que a pesar de ser considerada una fuente alternativa, está en medio de un debate debido a las connotaciones negativas que se le dan debido a su uso como arma de destrucción masiva tras las bombas en Hiroshima y Nagasaki, y a su relación con enfermedades como el cáncer. El tema “nuclear” es bastante polémico, pues es considerado un instrumento de avance, tecnología y bienestar, pero al mismo tiempo es considerado un potente destructor. El debate sobre el uso de la energía nuclear gira en torno a su alta inseguridad con respecto al medio ambiente por la radiación y los desechos radiactivos de alta actividad, así como a los posibles daños a la salud relacionados a partir del accidente nuclear en la planta de Chernóbil). Otro punto de debate importante gira en torno a la necesidad de uranio para su producción. El uranio es un elemento natural que se extrae en la tierra, lo que posiciona a la energía nuclear como una alternativa dependiente y no sustentable, pues el uranio no es un recurso ilimitado como el sol o el viento, lo que plantea un límite a su utilización. Objetivos: 1. Conocer los efectos de la radiación en el medio ambiente debido a la presencia de plantas nucleares. 2. Comparar las posibles ventajas frente a las desventajas o consecuencias de la implementación de plantas nucleares en la generación eléctrica. 3. Asimilar la relativa seguridad de las plantas nucleares. 4. Comprender la real necesidad o no de plantas nucleares en el mundo para la generación de energía.

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Marco Teórico: Centrales Nucleares.

Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. La variedad de tecnologías industriales empleadas y por la elevada seguridad con la que se les dota. Las características de la reacción nuclear hacen que pueda resultar peligrosa si se pierde su control y prolifera por encima de una determinada temperatura a la que funden los materiales empleados en el reactor, así como si se producen escapes de radiación nociva por esa u otra causa. La energía nuclear se caracteriza por producir, además de una gran cantidad de energía eléctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo. A cambio, no produce contaminación atmosférica de gases derivados de la combustión que producen el efecto invernadero, ni precisan el empleo de combustibles fósiles para su operación. Sin embargo, las emisiones contaminantes indirectas derivadas de su propia construcción, de la fabricación del combustible y de la gestión posterior de los residuos radiactivos (se denomina gestión a todos los procesos de tratamiento de los residuos, incluido su almacenamiento) no son despreciables.

Los residuos radiactivos son residuos que contienen elementos químicos radiactivos que no tienen un propósito práctico. Es frecuentemente el subproducto de un proceso nuclear, como la fisión nuclear. El residuo también puede generarse durante el procesamiento de combustible para los reactores o armas nucleares o en las aplicaciones médicas como la radioterapia o lamedicina nuclear.

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Se suelen clasificar por motivos de gestión en: 

Residuos desclasificables (o exentos): No poseen una radiactividad que pueda resultar peligrosa para la salud de las personas o el medio ambiente, en el presente o para las generaciones futuras. Pueden utilizarse como materiales convencionales.

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Residuos de baja actividad: Poseen radiactividad gamma o beta en niveles menores a 0,04 GBq/m³ si son líquidos, 0,00004 GBq/m³ si son gaseosos, o la tasa de dosis en contacto es inferior a 20 mSv/h si son sólidos. Solo se consideran de esta categoría si además su periodo de semidesintegración es inferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.

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Residuos de media actividad: Poseen radiactividad gamma o beta con niveles superiores a los residuos de baja actividad pero inferiores a 4 GBq/m³ para líquidos, gaseosos con cualquier actividad o sólidos cuya tasa de dosis en contacto supere los 20 mSv/h. Al igual que los residuos de baja actividad, solo pueden considerarse dentro de esta categoría aquellos residuos cuyo periodo de semidesintegración sea inferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.

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Residuos de alta actividad o alta vida media: Todos aquellos materiales emisores de radiactividad alfa y aquellos materiales emisores beta o gamma que superen los niveles impuestos por los límites de los residuos de media actividad. También todos aquellos cuyo periodo de semidesintegración supere los 30 años (por ejemplo los actínidos minoritarios), deben almacenarse en almacenamientos geológicos profundos (AGP).

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A nivel mundial, en el año 2005 la energía nuclear suponía 7 % de la energía primaria y el 16% de la generación de la electricidad. Para el mismo año existían 443 reactores nucleares en funcionamiento y cuatro más estaban en su fase de construcción. En la Unión Europea, una de las regiones donde más se utiliza la energía nuclear, los 148 reactores en funciones en 2005 proporcionaban una tercera parte de la generación de electricidad. La siguiente imagen muestra la localización de las plantas nucleares existentes en el año 2006.

Efectos de la contaminación radioactiva. Se ha calculado que la población mundial está expuesta a una radiación natural ambiente comprendida entre 100 y 150 mrem al año (el mrem es la unidad de radiación que produce los mismo efectos biológicos que un roentgen de rayos X). Según los especialistas, el hombre puede llegar a soportar sin peligro aparente hasta 1000 mrem. El límite superior de 0,5 mrem por individuo y por año es el impuesto por la Comisión Internacional de Protección contra las Radiaciones. Por encima de estas dosis máximas de radiación existen para el hombre riesgos somáticos, como el acortamiento de la vida y la inducción a la leucemia. Las partes más sensibles del organismo son: la piel, los ojos, ciertos tejidos y las glándulas genitales; ello pudo ser tristemente comprobado tras la explosión de la bomba atómica en Hiroshima. Hay que señalar a si mismo los efectos genéticos de la radiactividad, que amenazan a las poblaciones vegetales, animales e incluso humanos. Ciertas anomalías en algunas aves zancudas de las regiones árticas han sido explicadas por algunos especialistas como consecuencia de la

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contaminación radiactiva. Hoy por hoy, sin embargo, el peligro de este tipo de contaminación parece ser mas potencial que real, existiendo un control muy estricto a nivel internacional para vigilar el aumento de radiactividad en la biosfera. La Comisión Internacional de Protección contra las Radiaciones publica periódicamente recomendaciones relativas a las dosis máximas permisibles de radiación y la organización mundial de la salud trabaja a sí mismo en la vigilancia, lucha y protección contra la contaminación radiactiva. I. Contaminación radioactiva cotidiana.Incluso si pudieran funcionar sin accidentes ni incidentes de ningún tipo, cualquier central nuclear emite isótopos radioactivos tanto a la atmosfera como al caudal de agua que la refrigera. Y todas las actividades relacionadas con el ciclo de la industria nuclear, desde la minería al reactor y las plantas de reprocesamiento, generan importantes dosis de contaminación radioactiva. II. Residuos.El uso de la fisión nuclear como combustible para la generación térmica de electricidad produce una gran cantidad de desechos radioactivos (una central de 1000 MW genera anualmente unas 25 toneladas de material irradiado, entre ellas 200 kg. de plutonio), cuya radioactividad decaerá considerablemente sólo después de varios siglos si no milenios, con la gravísima hipoteca que esto supone para las generaciones venideras. Cuarenta años después del nacimiento de este fuente de energía, el problema sigue irresuelto. III. Riesgos.La peligrosidad de la industria nuclear, y la estrecha unión que siempre ha tenido con los usos militares (con unos kilogramos de plutonio es relativamente fácil fabricar una bomba de 20 a 30 megatones), la convierten en una actividad de altísimo riesgo, incluso en el utópico supuesto de un funcionamiento tecnológicamente perfecto. Todo el entorno en el que se ubican se ve directamente afectado por las consecuencias que podrían derivarse tanto de un desastre natural (seísmos, por ejemplo) como de un acto deliberado de sabotaje o destrucción de carácter bélico o golpista. IV. Accidentes.A los riesgos inherentes al funcionamiento normal de la industria nuclear se añaden los que se derivan de cualquier error, fallo o imprevisto de carácter mecánico o humano. Los promotores de la industria nuclear pretendieron hace años que ésta podría reducir tales avatares hasta valores despreciables. Treinta años de historia han demostrado cuan absurda era aquella presunción. Los costes económicos de la catástrofe de Chernobil son todavía incalculables, aunque algunas fuentes oficiales han hablado de cifras -50 BILLONES de pesetas- superiores a las del PIB del estado español. Causó la muerte inmediata de 31 personas, medio millón de madres y niños tuvieron que ser evacuados, la contaminación obligó a abandonar dos ciudades industriales, deberá restringirse

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el acceso a una zona de 30 km. alrededor de la central durante un tiempo indefinido, más de 100.000 personas han tenido que emigrar definitivamente, una cuarta parte de la superficie cultivada de Bielorrusia quedará improductiva durante más de medio siglo, un millón de personas han quedado afectadas por radiaciones de alto nivel, el número probable de cánceres inducidos se calcula según algunos científicos en MEDIO MILLÓN. V. Duración de las centrales.Las propias centrales nucleares se convertirán en inmensos residuos una vez agotada su vida útil, de veinte a treinta años. VI. El uranio es un recurso limitado.La generación nuclear de electricidad tiene los años contados porque las reservas mundiales aprovechables de uranio son muy limitadas. VII. Negocio ruinoso.La generación nuclear de electricidad es un negocio ruinoso una vez tenidas en cuenta las exigencias de seguridad en las centrales nucleares, la gestión de los residuos y la realización de previsiones realistas de la demanda de energía electrica. En España, la deuda heredada por el sector nuclear se cifra en alrededor de 4'5 billones de pesetas. En EE.UU., desde 1978 no ha habido ningún nuevo encargo y se han cancelado más de 100 reactores cuya construcción estaba en marcha. VII. Existen alternativas.La renuncia a utilizar la fisión nuclear como fuente de energía es económicamente viable si nos encaminamos hacia otro modelo energético basado en la EFICIENCIA, el AHORRO y la DIVERSIFICACIÓN de las fuentes de energía. Hoy en día, a pesar de la liliputiense atención de los estados en relación a su interés social y ecológico, ya es posible sustituir una central nuclear de 1000 MW por paneles solares, o por cogeneradores de gas, o un mejor aislamiento térmico, o por equipamientos más eficientes, que permitan ahorrar 10 KW en 100000 edificios, o 2 KW en medio millón... La protección desmedida que los estados otorgan a los intereses de las compañias eléctricas, y su desatención de otras alternativas, es la unica razón de que se prolongue la vigencia de un modelo caduco que permite a unos pocos obtener grandes beneficios a costa de grandes perjuicios para la sociedad y grandes daños a la Naturaleza. IX. Energía antidemocrática.La imposición de la opción energética nuclear ha sido desde el comienzo una historia antidemocrática. Los peligros y los costes que esta opción ha comportado nunca habrían sido refrendados por la mayoría de los ciudadanos y ciudadanas si se les hubiera consultado

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directamente después de un debate libre y transparente. Las implicaciones militares, el gigantismo y la centralización han determinado que la forma habitual de actuar haya sido, por lo general, el SECRETISMO y la MANIPULACIÓN. En cambio, las decisiones de rechazar y abandonar la generación nuclear de electricidad han sido siempre profundamente democráticas, basadas en el ejercicio real de la soberanía popular, y a menudo con la participación directa de los ciudadanos, tras un amplio y transparente debate nacional. Los referendos de Austria en 1978 e Italia en 1987 son buen ejemplo de ello.

El problema de la seguridad y los accidentes. Otro importante factor en contra del uso de la energía nuclear tiene que ver con la seguridad en las centrales y la propensión a accidentes como los que ya han ocurrido. Aunque el accidente más conocido por haber sido uno de los más grandes en la historia es el de Chernóbil, han sucedido otros como el de Harrisburg (Isla de las Tres Millas) en los Estados Unidos. Aunque los defensores de este tipo de energía argumentan que son muy seguras y el riesgo de accidente es bajo, la cuestión es que en caso de un accidente nuclear las consecuencias son catastróficas; basta con recordar lo sucedido en Chernóbil. Los optimistas afirman que ningún sistema tecnológico es inmune a las fallas y a los accidentes, y así como están presentes en las plantas nucleares, lo están en muchas otras industrias y con posibilidades de graves consecuencias. En esto tienen razón; sin embargo, la fuga de radiactividad al medio ambiente puede producir graves consecuencias, muchas más de las que puede tener un accidente en otro tipo de industria. A pesar de las grandes inversiones en investigación nuclear y en su seguridad, el hecho es que no se puede garantizar su seguridad al 100% ni la perfección en las personas que las operan, por lo tanto el riesgo existe. Además, la seguridad nuclear tiene importantes huecos tanto por la falta de autoridad en los organismos reguladores y/o de los operadores, como por los nuevos fenómenos que se van descubriendo, y que agregan nuevas incertidumbres en lo referente a la seguridad del funcionamiento de las plantas. Otro aspecto importante que se debe considerar es que las plantas nucleares se degradan rápidamente durante su funcionamiento, y es muy peligroso que trabajen en condiciones no óptimas. Permitir que una planta llegue a más de 30 años de vida útil aumenta el riesgo de un posible accidente. El problema de los residuos Uno de los argumentos más importantes en contra del uso de energía nuclear es el grave problema de los residuos radiactivos de alta actividad, pues aún no existe una solución definitiva para su gestión o eliminación, y cuya radioactividad puede durar por miles de años. Por su grado de peligrosidad los residuos se clasifican en alta, media y baja actividad. Los residuos de alta actividad son 1% del total y contienen el 95% de la radiactividad, lo que los hace más peligrosos. Los residuos de media y baja actividad son menos peligrosos, pero tiene un volumen mucho mayor.

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Los optimistas defensores de la energía nuclear plantean que el problema de los residuos será solucionado tecnológicamente en el futuro y utilizan este fundamento para fomentar su uso. Sin embargo, mientras ese día llega se debe encontrar una manera de manejarlos de la forma menos riesgosa posible. Actualmente existen diferentes maneras de manejar y almacenar estos residuos; sin embargo, no hay una alternativa totalmente segura y satisfactoria. Las alternativas más viables plantean el enterramiento o el almacenamiento en superficie; cada una de estas alternativas tiene sus ventajas y desventajas. El enterramiento consiste en depositar los residuos en cementerios a cientos de metros de profundidad, en formaciones geológicas estables e impermeables. Esta alternativa tiene varias desventajas y riesgos; en primer lugar existe el riesgo de que se dé una evolución en la formación geológica donde se encuentran los residuos como una erupción volcánica o el contacto con corrientes de aguas subterráneas que puedan contaminarse. Otra desventaja es la cuestión del transporte de los residuos, pues debido a que se trata de depósitos centralizados, los residuos provenientes de diferentes plantas tienen que ser transportados y reubicados ahí. Además de todo lo anterior, es difícil el seguimiento del estado de los residuos por motivos económicos, y en caso de que se encontrara una solución al problema, o hubiera un problema en los contenedores, sería difícil su recuperación. La otra alternativa es el almacenamiento de los residuos en la superficie por un plazo indefinido de tiempo en contenedores especiales y con refrigeración especial. En este caso existe la ventaja de que los residuos son accesibles en caso de que apareciera una posible solución al problema y podrían ser recuperados para ser tratados. Además, tienen las ventajas de estar en supervisión continua, por lo que se pueden controlar más fácilmente y debido a que se concentran en la misma central, se evita el riesgo de la transportación. El inconveniente que este método representa es que los residuos están al alcance de las personas, y en caso de violaciones a la seguridad, podrían incluso usarse con fines bélicos o de terrorismo. Para los residuos ya existentes, la solución momentánea es minimizar los transportes para reducir las posibilidades de accidentes, mantener un seguimiento y control sobre los contenedores donde se encuentran los residuos, y por último, tener la posibilidad de recuperarlos en caso de que surja una solución al problema. Los argumentos que los propulsores de energía nuclear dan al problema de los residuos es que el material que es realmente peligroso se produce en una cantidad muy pequeña, no es liberado al medio ambiente y puede ser meticulosamente resguardado con múltiples barreras. Sin embargo, un incremento exponencial del uso de la energía nuclear provocaría un gran incremento en la cantidad de residuos sin posibilidad de ser manejados adecuadamente, aumentando los riesgos asociados a ellos. No se puede plantear la sustentabilidad de una energía que linealmente emite residuos físicos, peligrosos y difíciles de manejar.

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Conclusiones y Recomendaciones 

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A pesar de las terribles consecuencias que puede provocar un desastre nuclear, la relativa ventaja económica en centrales nucleares frente a otras de generación eléctrica, hace que la instalación de este tipo de plantas se vea justificada y muy difícil de remplazar. El combustible usado en la generación de energía eléctrica en plantas nucleares, a pesar de ser muy pequeño en comparación del combustible fósil que se usa en plantas convencionales, no implica que sea infinito, en realidad es un recurso agotable que en el futuro representara un obstáculo en la implantación de mas plantas de este tipo. De una u otra forma mientras el hombre siga explotando el planeta las consecuencias para el mismo seguirán creciendo, es decir, así se genere electricidad por centrales hidráulicas, por centrales termodinámicas, por energía eólica o por centrales nucleares, la contaminación va a ser la misma. Sin tener plantas nucleares en el Ecuador, la contaminación causada por las mismas afecta directamente al país y a toda la región del sur. Debido a que los países que poseen plantas nucleares acaparan toda la economía mundial por su poderío.