Pols d'estels

Encara que l’accident nuclear a la central de Fukushima s’està esvaint de mica en mica dels mitjans de comunicació, desplaçats per la guerra a Líbia i per les brofegades que es llancen els partits majoritaris espanyols, la radioactivitat continua allí i es quedarà per molt de temps.Però que és això de la radioactivitat i de l’energia nuclear?Anem a pams. Clar dir primer que la radioactivitat és un fenomen natural. Els àtoms d’un element pesat com l’urani, es trenquen, espontàniament o de manera provocada, en àtoms més menuts, generalment radioactius, alliberant energia i partícules. La radioactivitat és la responsable que l’interior de la Terra siga encara calent. L’evolució ens ha adaptat per a suportar un cert grau de radiació ionitzant i per això podem viure en zones una mica més radioactives com les àrees granítiques.

Una central nuclear és l’aplicació industrial que utilitza aquesta propietat de separació o fissió dels àtoms per produir electricitat. Així, per exemple, existeix un tipus d’urani, l’isòtop urani 235 (²³⁵U) que és usat en les centrals nuclears (però també per a fabricar armes) i que es trenca de manera directa en altres elements com el criptó o el bari.
Si bombardegem amb un neutró un àtom  de ²³⁵U, aquest es trencarà i emetrà 3 neutrons que xocaran amb altres àtoms de ²³⁵U, com es pot veure a la reacció següent:

Aquests tres àtoms d’urani donaràn cadascun d’ells 3 neutrons més, en total 9 neutrons, que podran xocar amb 9 àtoms d’urani que produiran 9*3=27 neutrons, que a la seua vegada trencaran més àtoms d’urani i així seguirà… Això rep el nom de reacció en cadena i si hi suficient urani i es deixa que la reacció vaja sola es produirà una cascada de neutrons que fissionaran tot l’urani amb el resultat d’una explosió nuclear atòmica.En una central nuclear aquesta reacció en cadena està esmorteïda per uns absorbents que controlen el flux de neutrons. Normalment són formats per barres de carbó/grafit o beril·li metàl·lic.

Quan es vol parar una central nuclear només cal introduir les barres de grafit entre  les peces d’urani per tal que s’absorbesquen TOTS els neutrons. Però l’aturada no és instantània. El calor que queda de les reaccions anteriors s’ha de continuar eliminant mitjançant el circuit de refrigeració, generalment d’aigua.

El terratrèmol de Sendai de l’11 de març va fer parar, de manera automàtica, moltes central del nord del Japó. A Fukushima les barres de grafit s’introduïren dins dels contenidors d’urani. Sense corrent elèctric la refrigeració d’emergència amb motors diesel va funcionar fins que una hora després el tsunami s’emportà els motors.

I ací començaren els problemes. Sense possibilitat d’eliminar el calor sobrer, el nucli on s’hi troba l’urani va continuar calfant-se. No sabem encara si l’urani s’ha fos i ha formant una pasta líquida que és fàcil que isca al medi ambient per les esquerdes. Sembla que el nucli estanc del reactor número 2, que usa plutoni en lloc d’urani, ja ha deixat escapar plutoni.

Els residus de la reacció solen ser radioactius, és a dir, emeten partícules perilloses, i ja s’han detectat fora de la planta, a l’aire i al mar.

Aquestes partícules perilloses són el que anomenem radioactivitat i l’explicació de com actua i com ens podem protegir d’ella serà el tema d’un pròxim article.

El bloc de Juli Peretó ens dóna més informació sobre l’accident de Fukushima, tot recordant Txernòbil. També ens informa que el dimecres de la setmana que ve, al Centre de Cultura Contemporània de València (l’Octubre, OCCC), tenim l’oportunitat de debatre sobre l’energia nuclear a un Bar de Ciències: Lliçons nuclears, de Fukushima a Cofrents. Lliçons nuclears, n’aprendrem?

Imatge: Fissió nuclear del Visual Dictionary On-Line.