Barreras de seguridad y defensa en profundidad

La seguridad de un reactor se organiza alrededor de tres funciones: controlar la reactividad, refrigerar el combustible y contener la radiactividad. Para la tercera hay una serie de barreras físicas. La primera es la propia pastilla cerámica de dióxido de uranio, que retiene la mayor parte de los productos de fisión en su red cristalina. La segunda es la vaina de aleación de circonio, sellada, que encierra las pastillas en cada barra. La tercera es el circuito primario: la vasija de acero, con paredes de hasta 30 cm, y sus cañerías. La cuarta es el edificio de contención, de hormigón armado con al menos un metro de espesor y forro de acero, diseñado para resistir la presión de un accidente adentro y un impacto desde afuera.

Sobre esas barreras se apila la defensa en profundidad, que el OIEA formaliza en cinco niveles: prevenir las fallas con diseño conservador y buena operación; detectarlas y controlarlas con sistemas de protección antes de que se conviertan en accidente; dominar los accidentes previstos en el diseño con sistemas de seguridad; mitigar los accidentes severos que superan el diseño, protegiendo la contención; y, por último, mitigar las consecuencias radiológicas fuera de la planta con planes de emergencia. Cada nivel se diseña suponiendo que el anterior falló.

Dentro de cada nivel, los sistemas se duplican y se diversifican. Redundancia es tener dos, tres o cuatro trenes de un mismo sistema, cada uno capaz de cumplir la función solo, separados físicamente para que un incendio o una inundación no los afecte a todos. Diversidad es cumplir la misma función por principios distintos: dos sistemas de parada, uno de barras y otro de inyección de boro; refrigeración por bombas y por circulación natural; generadores diésel y baterías. El objetivo es eliminar las fallas de causa común, que fue lo que ocurrió en Fukushima cuando el tsunami inundó a la vez todos los diésel de un mismo sótano.

El resultado se mide como frecuencia de daño al núcleo. La NRC exige menos de una vez cada 10.000 años de reactor; las plantas actuales mejores rondan una en un millón y los diseños de Generación III+ se acercan a una en diez millones. Three Mile Island mostró en 1979 lo que valen las barreras: se fundió la mitad del núcleo, pero la vasija y la contención retuvieron casi todo, y la dosis promedio a los dos millones de vecinos fue de unos 14 microsieverts. Chernóbil no tenía contención.