El accidente de Fukushima Daiichi, paso a paso

Fukushima Daiichi tenía seis reactores de agua en ebullición puestos en servicio entre 1971 y 1979. Las unidades 1 a 5 eran del diseño de contención Mark I: una contención primaria de acero con forma de bombilla alrededor de la vasija, conectada a un toro lleno de agua —la piscina de supresión— que condensa el vapor si el circuito se rompe. Todo eso, encerrado en un edificio de hormigón cuya planta superior es liviana, pensada para mover equipos, no para contener presión.

El terreno original, de unos treinta y cinco metros sobre el nivel del mar, se había excavado hasta diez metros para apoyar los edificios en roca y acortar la altura de bombeo del agua de refrigeración. La altura de tsunami de la base de diseño era de 3,1 metros y se había revisado a 5,7 metros en 2002. Los generadores diésel de emergencia, sus tableros y las baterías estaban en los sótanos de los edificios de turbinas.

El terremoto de Tōhoku, de magnitud 9,0, sacudió la costa a las 14:46 del 11 de marzo de 2011. Las unidades 1, 2 y 3 estaban operando y dispararon automáticamente: las barras entraron, la fisión se detuvo. Las unidades 4, 5 y 6 estaban paradas por recarga o mantenimiento, con el núcleo de la 4 completamente descargado en su piscina.

Apagar la fisión no apaga el reactor. Los productos de fisión siguen desintegrándose y generan calor residual: alrededor del 6 % de la potencia nominal en el primer segundo, todavía cerca del 1 % una hora después. Un reactor de 1 380 MWt sigue produciendo más de diez megavatios de calor una hora después de la parada, y hay que sacarlos durante días.

El sismo tiró las líneas de alta tensión y la central quedó sin alimentación externa. Arrancaron los trece generadores diésel de emergencia, se activaron los sistemas de refrigeración de emergencia y todo respondió como estaba previsto. Durante cuarenta minutos, Fukushima Daiichi fue una central que había sobrevivido a un terremoto mayor que el de su base de diseño.

La primera ola llegó a las 15:27 y no causó daño. La segunda, unos minutos después, tenía del orden de quince metros: cinco metros por encima de la terraza en la que están los reactores y casi tres veces la altura de la base de diseño revisada. El agua entró por las puertas y los conductos de los edificios de turbinas y llenó los sótanos.

Doce de los trece generadores diésel quedaron fuera de servicio. Con ellos se perdieron los tableros eléctricos, las bombas de agua de mar que evacuaban el calor al océano y buena parte de las baterías. A las 15:37 las unidades 1 y 2 estaban sin ninguna fuente de corriente alterna: apagón total de estación, la condición que los análisis de seguridad tratan como escenario límite.

El contraste está a doce kilómetros: Fukushima Daini, con cuatro unidades, recibió olas menores, conservó una línea externa y llevó sus cuatro reactores a parada fría. Onagawa, todavía más cerca del epicentro, está construida sobre una terraza de casi quince metros y resistió. La diferencia no fue el diseño del reactor, fue la cota.

Un reactor de agua en ebullición tiene sistemas pensados justamente para esto: se accionan con el vapor que el propio reactor todavía genera. La unidad 1 tenía condensadores de aislamiento, que condensan el vapor contra un tanque de agua y devuelven el condensado por gravedad. Las unidades 2 y 3 tenían RCIC y HPCI, turbobombas movidas por vapor que inyectan agua a la vasija.

Todos ellos necesitan corriente continua para abrir y cerrar sus válvulas, y sobre todo para saber qué está pasando. Sin baterías no había nivel de agua, ni presión, ni posición de válvulas: los operadores trabajaron con linternas, llevando baterías de auto para alimentar instrumentos sueltos. En la unidad 1 los condensadores de aislamiento quedaron aislados poco después del apagón y durante horas se creyó que estaban funcionando.

La unidad 1 se quedó sin agua sobre el combustible esa misma tarde. Las unidades 2 y 3 aguantaron más, con sus turbobombas trabajando mientras hubo vapor y batería: la 3 perdió su refrigeración la madrugada del 13 y la 2 el 14. En los tres casos, cuando el agua bajó del tope del combustible, la secuencia siguiente fue la misma.

Las vainas que contienen el combustible son de aleación de circonio. Por encima de unos 1 200 °C, el circonio le arranca el oxígeno al vapor de agua: se oxida y libera hidrógeno. La reacción es fuertemente exotérmica, así que además de producir gas acelera el calentamiento del núcleo que la produjo.

En las tres unidades el combustible se sobrecalentó, se rompió y terminó fundiéndose y cayendo al fondo de la vasija; en la unidad 1 hay evidencia de que buena parte atravesó la vasija y llegó al hormigón de la contención primaria. Cada kilo de circonio oxidado deja detrás decenas de gramos de hidrógeno, y ese hidrógeno, junto con el vapor, subió la presión de la contención muy por encima de su valor de diseño.

Para salvar la contención había que ventearla, y ventearla exige válvulas que necesitan energía y aire comprimido, y una decisión que se toma sabiendo que se está soltando material radiactivo a la atmósfera. Los venteos se hicieron tarde y con dificultad. El hidrógeno que salió de la contención no fue todo al exterior: se acumuló bajo el techo liviano de los edificios de reactor.

A las 15:36 del 12 de marzo explotó la planta superior del edificio de la unidad 1. Las imágenes de ese edificio abierto dieron la vuelta al mundo y son, para casi todo el mundo, el accidente de Fukushima. A las 11:01 del 14 explotó el de la unidad 3, con más violencia. La madrugada del 15 explotó el edificio de la unidad 4, que tenía el reactor vacío: el hidrógeno le había llegado por una tubería de venteo compartida con la unidad 3.

Las explosiones no rompieron las vasijas ni las contenciones primarias, pero destrozaron los edificios, hirieron a trabajadores, dispersaron escombros muy activos por el emplazamiento y complicaron durante días cualquier intento de conectar bombas o cables. En la unidad 2, donde no hubo explosión en la planta superior, se produjo en cambio la mayor liberación: la contención perdió su integridad por otra vía.

Las estimaciones de la liberación a la atmósfera están entre 570 y 630 PBq en equivalente de yodo-131 —la primera cifra oficial, de junio de 2011, era de 770 PBq—, alrededor del 15 % de lo que liberó Chernóbil. Buena parte fue al Pacífico por el viento dominante. El accidente se clasificó inicialmente como nivel 5 y un mes después se elevó a nivel 7 para el conjunto de las unidades 1 a 3.

La evacuación creció por anillos: dos kilómetros la noche del 11, tres, diez, y veinte kilómetros a las 18:25 del 12. Más de cien mil personas dejaron sus casas. No hubo muertes ni casos de enfermedad por radiación entre trabajadores ni población; en 2018 el ministerio de Trabajo japonés reconoció una indemnización laboral por la leucemia de un trabajador de la emergencia. UNSCEAR sostiene que no cabe esperar aumentos discernibles de cáncer atribuibles a la exposición.

El daño real a las personas vino por otro lado. La prefectura de Fukushima contabiliza 2 313 muertes relacionadas con el desastre entre los evacuados —traslados de hospitales y geriátricos, interrupción de tratamientos, el desarraigo—, y ese número no incluye a las víctimas directas del terremoto y el tsunami, que fueron unas dieciocho mil. Es la lección más incómoda del accidente: la evacuación mal ejecutada mató, y la radiación no.

Las cuatro unidades dañadas se dieron de baja definitivamente y las 5 y 6 también se cerraron. El combustible gastado se retiró de la piscina de la unidad 4 en diciembre de 2014 y de la unidad 3 en febrero de 2021. Las primeras muestras de residuos de combustible fundido se extrajeron de la unidad 2 a fines de 2024, con un brazo telescópico y en cantidades de gramos: la retirada a gran escala se plantea para la primera mitad de la década de 2030 y el desmantelamiento completo, en treinta a cuarenta años.

El agua que se sigue usando para refrigerar los restos del combustible, más la que se infiltra, se trata en el sistema ALPS y desde agosto de 2023 se vierte diluida al mar bajo revisión del OIEA. Fuera del emplazamiento, el accidente cambió la regulación de medio mundo: fuentes de energía de respaldo móviles y protegidas, venteos filtrados de contención, recombinadores de hidrógeno, y la obligación de revisar los peligros externos —tsunami, inundación, sismo— con datos y no con la costumbre.