Los reactores nucleares naturales de Oklo, el síndrome de China y la revolución de los SMR
Jorge González Nanclares es catedrático de Filosofía
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Un fenómeno geológico ocurrido hace unos dos mil millones de años (2000 Ma) y descubierto en 1972 por el físico nuclear francés Francis Perrin en la africana Cuenca de Franceville (Gabón) permitió estudiar la existencia y actividad de una serie de reacciones nucleares naturales por fisión espontánea de Uranio 235. Esto se produjo en lo que posteriormente serían conocidos como «los reactores nucleares naturales de Oklo».
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Para que se produjera esa fisión natural tuvieron que darse varias circunstancias juntas. 1°) La concentración masiva local de uranio que pudo llegar a alcanzar el 70 %. 2°) En torno al 3,5 % del total de ese uranio era uranio enriquecido (U235, igual al % que se requiere hoy día para el combustible nuclear). 3°) El agua filtrada por las rocas actuaba como moderador natural frenando los neutrones y permitiendo la fisión. 4°) Se necesitaba un tamaño crítico mínimo, se supone que normalmente alcanzaban en torno a 1 metro. Hubo al menos 17 de estos «reactores» naturales.
[–> [–>[–>En las centrales nucleares convencionales la energía térmica se produce por el bombardeo con neutrones a un núcleo de uranio enriquecido al menos en un 3,5 % (U235), estos neutrones precisan, para llegar al núcleo, ser frenados por un agente moderador que normalmente es agua a presión o en ebullición.
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No obstante, el verdadero peligro de los reactores nucleares no está en ese proceso, si no en los subproductos, residuos, fuertemente radioactivos que se generan en la fisión del uranio, con una vida media de décadas o cientos e incluso miles de años y que precisan de un almacenamiento seguro (viejas minas, silos subterráneos o cementerios nucleares) ya que de no ser así pueden causar graves trastornos a los seres vivos. Sin embargo y a pesar de todo, casi el 95 % del combustible gastado sigue siendo uranio y por tanto susceptible de ser reprocesado por los reactores de última generación (ver más adelante).
[–>[–>[–>Cuando se verificaron los reactores naturales de Oklo en un entorno sin control humano se comprobó que los residuos sólidos apenas si se habían movido unos metros (30-40 m) desde el lugar de la fisión a pesar de carecer de condiciones de estanqueidad, pues la mayoría de las rocas circundantes eran areniscas permeables que posibilitaban la penetración de los fluidos, tanto como habían permitido la concentración del uranio, y solo en algunos pocos casos arcillas sellantes.
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Ello permitía plantear la opción de que los residuos nucleares en caso de fuga pudieran reabsorberse en la Corteza y tal vez no llegaran a afectar excesivamente al terreno sobremanera si se depositaban en entornos seguros (como parecían haber sido las arcillas).
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[–>Aunque el descubrimiento no entusiasmó, de Oklo se extraían enseñanzas para mejorar la seguridad en los futuros cementerios nucleares, tales como el refuerzo en retener los gases radioactivos que sí se habían escapado de los reactores naturales gaboneses. La percepción del riesgo de una contaminación indefinida y extensiva del planeta por contaminantes radiactivos a medio y largo plazo quedaba cuestionada por la existencia de esos «reactores naturales» de hace 2000 Ma y el análisis de su evolución.
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En el panorama «nuclear» de los años 70 del pasado siglo un temor acrecentó aún más el antinuclearismo, el denominado «síndrome de China», según el cual la fusión del núcleo de un reactor podía provocar una reacción en cadena que afectaría incluso al centro mismo de la Tierra e incluso más allá; tal era el argumento de la película del mismo nombre (1979). Doce días después del estreno se produjo el accidente de la central de Three Mile Island en Pensilvania, EE UU, con la fusión parcial del núcleo de uno de sus reactores, lo que contribuyó a seguir difundiendo el mito antinuclear. Años después, en 1986, el desastre de Chernóbil dio al traste con la posibilidad de «el síndrome de China», pues fundido totalmente el núcleo, y formada una masa amorfa («corium») muy contaminante de combustible, acero, hormigón, grafito y arena, no consiguió ni siquiera llegar al terreno al verse frenado por el subsuelo del edificio. Ello sin ánimo de minimizar la contaminación generada por la nube tóxica.
[–>[–>[–>Hoy en día el «síndrome de China» ha sido neutralizado y los efectos de los residuos radioactivos están más controlados en parte gracias al conocimiento de Oklo y al aprovechamiento que varias empresas tecnológicas de última generación están haciendo de los residuos, acelerando su procesamiento y desactivación. Oklo Inc., la empresa nuclear que se creó en homenaje al fenómeno natural se ha propuesto que el 90 % de su combustible sean residuos, imitando la eficiencia de la naturaleza.
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La mala fama nuclear está siendo en parte desactivada con la revolución de los SMR, que es el acrónimo de Small Modular Reactor, esto es, pequeños reactores modulares… nucleares, una tecnología que se inició en los años 50 del pasado siglo. Son mini reactores nucleares instalados entonces en submarinos, cargueros, rompehielos, portaaviones, etcétera.
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En los últimos años se ha producido un renovado interés por este tipo de tecnología, en parte para desactivar la negra sombra de las grandes centrales nucleares tipo Chernóbil o Fukushima, y en parte porque empiezan a surgir nuevos nichos de aplicación en sitios donde era impensable o imposible situar una central nuclear convencional o cualquier tipo de central energética. Ello a la vez que se desarrollan nuevas estrategias tecnológicas que mejoran muy mucho los tratamientos anteriores.
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Así en «empresas» que necesiten de mucha energía en un momento determinado y en un lugar concreto, tales como minerías o pesquerías alejadas de los grandes centros industriales o bien «grandes centros de datos» que alberguen «la nube» o futuras «IAs» y que por motivos de eficiencia y seguridad puedan estar alojados en zonas desérticas, polares, subterráneas o incluso espaciales. Si se desea explorar «realmente» el espacio exterior habrá que echar mano de una energía que ya no dependa del Sol, porque sencillamente, éste ya no esté… cerca, y que sea capaz de tener una gran duración con escasas o nulas cargas intermitentes. El modelo Aurora de Oklo Inc., por ejemplo, está diseñado para funcionar más de veinte años sin recarga de combustible, no necesita agua para refrigerarse y está preparado para reciclar residuos radioactivos. Además, sus creadores lo han diseñado con una estética singular en forma de A (similar a una cabaña alpina) para integrarse mejor en el entorno.
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El Parlamento Europeo incluyó en 2022 la energía nuclear como energía verde. En noviembre de 2023 la COP28 celebrada en Dubái dio un salto de gigante respecto al tratamiento de la energía nuclear al pasar a ser considerada como una tecnología de «cero y bajas emisiones». A raíz de esto 25 países firman un acuerdo para triplicar su capacidad nuclear e instan a movilizar la inversión en tecnología y desarrollo de los SMR. Así es como en febrero de 2024 la Comisión Europea lanzó un programa industrial para promover la construcción de pequeños reactores modulares, uniéndose Francia, Italia, Chequia, Dinamarca, Luxemburgo o Suecia. España queda al margen.
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La principal ventaja de los SMR es su virtualidad para ser acoplados a potencias, máquinas y espacios diversos. Incluso se ha pensado en sustituir las calderas de las viejas centrales térmicas convencionales por SMR, aprovechando el resto de las instalaciones y los permisos correspondientes, que no es poca cosa. Su modularidad los hace especialmente versátiles para adaptarse a distintos ambientes y, además, el fabricarse casi en serie facilita mucho su producción y su tramitación burocrática, otra batalla con la que tenía que bregar la energía nuclear. El tamaño y la extensión de terreno ocupada por un SMR es, además, ínfima en comparación con una central convencional.
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Su versatilidad también se encuentra en el tipo de combustible que pueden elegir, en el moderador, en el refrigerante (hay modelos que prescinden del agua ideales para ser instalados en zonas inhóspitas), en la potencia que se necesite, etcétera. E incluso en el uso como combustible de los anteriores «residuos nucleares». Así lo ha hecho la Oklo Inc. antes citada. La Moltex canadiense (con participación de la española Idom (inversión e ingeniería) tiene previsto reciclar el combustible fisionado de otras centrales antes del fin de la presente década (reactores de IV generación).
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En España, por último, a pesar de las políticas de los últimos años enfrentadas a la energía nuclear, en noviembre de 2023 se ha creado un grupo de trabajo para explorar la viabilidad de los SMR a medio y largo plazo formado por más de veinte entidades entre las que se encuentran grandes energéticas como Endesa e Iberdrola, ingenierías como la citada Idom (coordinadora del grupo) o Tecnatom (ligada a la americana Westinghouse, implantada ya en algunos de los reactores españoles), e incluso empresas públicas del sector: ENUSA y ENSA, además de las principales universidades politécnicas españolas.
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