En 1999, la industria nuclear japonesa sufrió un grave accidente en la localidad de Tokaimura, en la prefectura de Ibaraki, Japón. El incidente ocurrió en una instalación de procesamiento de combustible nuclear y es considerado uno de los peores accidentes nucleares en la historia del país.
Contexto previo: el enriquecimiento de uranio
Para comprender el accidente de Tokaimura, es necesario conocer el proceso de enriquecimiento de uranio que se llevaba a cabo en la planta.
El enriquecimiento de uranio comienza con la conversión del uranio en hexafluoruro de uranio (UF6), un compuesto gaseoso en condiciones normales. Posteriormente, el uranio enriquecido en forma de UF6 se transforma en óxido de uranio (U3O8), lo que se logra en un tanque con una solución acuosa de nitrato de uranilo.
El compuesto resultante se convierte en pequeños pellets cerámicos, que constituyen el combustible nuclear utilizado en las centrales eléctricas.
En la planta de Tokaimura, la solución de óxido de uranio debía ser transferida a un tanque específico y posteriormente mezclada con nitrato de uranilo puro, homogeneizándose mediante una purga de gas nitrógeno. Finalmente, la mezcla se vertía en un tanque de precipitación refrigerado por agua para disipar el calor generado por la reacción exotérmica.
Por seguridad, existía un límite estricto en la cantidad de uranio que podía añadirse al tanque de precipitación para evitar una reacción nuclear en cadena autosostenida. Este máximo estaba establecido en 2,4 kg de uranio.
Causas del accidente
El procedimiento estándar fue modificado sin la autorización de las autoridades reguladoras en noviembre de 1996. Como resultado, cuando en septiembre de 1999 se preparaba combustible para el reactor experimental JOYO, los trabajadores disolvieron el polvo de U3O8 en ácido nítrico dentro de baldes de acero inoxidable y vertieron la solución directamente en el tanque de precipitación, en lugar de seguir el procedimiento seguro establecido.
El 30 de septiembre, al verter el contenido del séptimo balde, la cantidad total de solución en el tanque alcanzó los 40 litros, superando la masa crítica necesaria para iniciar una reacción en cadena de fisión nuclear. Como consecuencia, la solución comenzó a emitir neutrones y radiación gamma.
Consecuencias inmediatas del accidente
El trabajador que añadió el séptimo cubo de nitrato de uranio al tanque, Hisashi Ouchi, presenció un destello azul característico de la radiación Cherenkov. Tanto él como otro trabajador cercano experimentaron inmediatamente dolor, náuseas y dificultad para respirar. Minutos después, Ouchi vomitó y perdió el conocimiento.
Aunque no hubo explosión, la reacción nuclear generó una intensa emisión de radiación gamma y neutrones, lo que activó las alarmas de la planta.
Once horas después del inicio del accidente, el nivel de radiación gamma en las inmediaciones de la planta era de aproximadamente 0,5 milisieverts por hora.
La reacción en cadena continuó durante unas 20 horas hasta que los trabajadores lograron detenerla añadiendo agua de enfriamiento alrededor del tanque y ácido bórico en el sedimentador. El boro, al ser un buen absorbente de neutrones, contribuyó a detener la reacción.
A lo largo del proceso, el líquido del tanque se calentó hasta hervir, provocando fluctuaciones en la reacción en cadena. A medida que se enfriaba y el agua se condensaba, la reacción se reanudaba momentáneamente, hasta que finalmente cesó.
Aunque la radiación de neutrones se detuvo, la radiación gamma residual de los productos de fisión permaneció en el tanque durante un tiempo. La mayoría de los productos radiactivos volátiles quedaron confinados dentro del edificio, aunque algunos gases nobles y yodo-131 fueron liberados a la atmósfera.
Consecuencias generales del accidente
El accidente afectó gravemente a los tres trabajadores involucrados en la manipulación de la solución. Sus nombres eran Yutaka Yokokawa, Masato Shinohara e Hisashi Ouchi.
Dos de ellos se encontraban en estado crítico. Hisashi Ouchi falleció tras 12 semanas de sufrimiento, mientras que Masato Shinohara murió siete meses después. Se estima que la dosis de radiación recibida por Ouchi osciló entre 1 y 20 sieverts.
Además, 56 trabajadores de la planta fueron expuestos a radiación, de los cuales al menos 21 recibieron dosis significativas y requirieron seguimiento médico.
Las autoridades restringieron el acceso en un radio de 200 metros alrededor de la instalación. Asimismo, 161 personas fueron evacuadas de áreas situadas a 350 metros de la planta, y 310.000 residentes en un radio de 10 kilómetros fueron instruidos a permanecer en sus hogares durante 18 horas hasta que la situación estuviera bajo control.
Una vez finalizada la reacción en cadena, los niveles de radiación en el exterior regresaron a la normalidad. Según el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), en octubre de 1999 los niveles de radiación en las cercanías de la planta habían vuelto a sus valores naturales. Además, los análisis de yodo-131 en el suelo y la vegetación indicaron que los alimentos no se habían visto afectados.
Clasificación en la escala INES
El accidente de Tokaimura fue clasificado como nivel 4 en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares y Radiológicos (INES), es decir, un "accidente sin riesgo significativo fuera del sitio".
Medidas posteriores
Las investigaciones concluyeron que el accidente se debió principalmente a un error humano y a la falta de cumplimiento de los procedimientos de seguridad.
Como resultado, las autoridades nucleares japonesas decidieron que las plantas de procesamiento de combustible en el país debían ser completamente automatizadas para evitar incidentes similares en el futuro.
Situación actual
Tras el accidente nuclear de 1999 en la planta de procesamiento de combustible de uranio de Tokaimura, propiedad de la compañía JCO, la instalación fue clausurada y cesó sus operaciones. El incidente, clasificado como nivel 4 en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares y Radiológicos (INES), resaltó deficiencias significativas en los procedimientos de seguridad y en la supervisión regulatoria de la industria nuclear japonesa. (Ecured)
Posteriormente, las autoridades japonesas implementaron reformas en las normativas de seguridad nuclear, incrementando la supervisión y estableciendo medidas más estrictas para prevenir futuros incidentes.
Aunque la planta de Tokaimura permanece cerrada, Japón ha continuado utilizando la energía nuclear, reactivando algunos reactores en otras regiones del país tras mejoras en sus sistemas de seguridad. (LaPatilla.com)