La misión de calmar el miedo al tritio

Ciencia Prevención de desastres Sociedad

El vertido de aguas residuales tratadas de la central nuclear Fukushima Dai-ichi empezó el pasado 24 de agosto entre protestas de los miembros de la industria pesquera de la zona y los Gobiernos de los países vecinos. Un especialista en la manipulación de tritio y otros materiales nucleares aboga por una mejor comprensión de la ciencia que respalda el proceso para avanzar a la siguiente fase.

Combatir el miedo con conocimiento

Es probable que muchos nunca hubieran oído la palabra tritio hasta hace poco, cuando las discusiones sobre el vertido de aguas tratadas de la central nuclear Fukushima Dai-ichi empezaron a estar en boca de todos.

Mis orígenes como investigador se remontan al visionado de la serie televisiva de animación Mobile Suit Gundam. Los trajes mecánicos de la serie se propulsaban con tritio y uno de mis temas de investigación actuales es cómo manipular ese combustible de forma segura para lograr unos reactores de fusión compactos y altamente eficientes. También tengo la afición de visitar manantiales naturales de todo el país para recoger muestras y medir las concentraciones de tritio. Como especialista muy implicado en el tritio, tanto en mi vida personal como en la profesional, quisiera compartir mis conocimientos sobre esta sustancia de la forma más llana posible.

El motivo por el que tememos a los monstruos es porque no entendemos qué son. Lo mismo sucede con el tritio: si la gente lo afronta comprendiéndolo mejor, no tendrán motivos para sentir tal pánico.

Muy por debajo de los límites de la OMS

En la central nuclear de Fukushima Dai-ichi, se usa agua para enfriar los residuos de combustible derretido, lo que da lugar a agua contaminada con elevadas concentraciones de sustancias radioactivas. Las aguas subterráneas se filtran también a las cámaras de los reactores y el agua de lluvia se cuela en ellas, lo que genera unas 100 toneladas de agua contaminada al día. El agua se pasa por un equipo de adsorción para quitar la mayor parte de los principales elementos radioactivos, el cesio y el estroncio. A continuación, pasa por el sistema de procesamiento de líquidos avanzado (ALPS, por sus siglas en inglés) para eliminar la mayoría de los demás elementos radioactivos excepto el tritio, tras lo cual se almacena en depósitos. Lo que queda en esta fase final del proceso es lo que se conoce como agua tratada.

El ALPS es capaz de eliminar 62 tipos de sustancias radioactivas del agua contaminada (pero no el tritio) para convertirla en agua tratada. (© Nippon.com)
El ALPS es capaz de eliminar 62 tipos de sustancias radioactivas del agua contaminada (pero no el tritio) para convertirla en agua tratada. (© Nippon.com)

El tritio es un isótopo de hidrógeno con las mismas propiedades químicas que un átomo de hidrógeno normal, pero con dos neutrones más. Existe en un estado inestable y se deteriora cuando emite una partícula beta para convertirse en un isótopo de helio estable con dos protones y un neutrón. La partícula beta emitida es un electrón energético conocido como rayo beta. La energía de los rayos beta del tritio, sin embargo, es extremadamente reducida en comparación con otros tipos de radiación y puede bloquearse con una hoja de papel. Dicho de otro modo, no puede penetrar en la piel ni en un envase, por lo que no plantea riesgos de exposición externa.

No obstante, si el agua que contiene tritio entra en el organismo humano, puede provocar exposición interna a la radiación. Esto es lo que seguramente levanta más alarmas sobre el vertido al mar del agua tratada en el ALPS. Está claro que el agua desencadenaría problemas si las concentraciones de tritio en el organismo se elevaran demasiado, pero la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha publicado unas directrices que afirman que es seguro beber agua con una concentración de tritio de hasta 10.000 becquereles por litro.

El plan para la central nuclear de Fukushima Dai-ichi es diluir el agua con tritio tratada en el ALPS con agua de mar para mantenerla en concentraciones de 1.500 becquereles por litro como máximo —menos de la sexta parte del nivel que establecen las directrices de la OMS— antes de verterla. Es decir, quitándole la sal, el agua que va a desecharse no tendría ningún efecto pernicioso para el consumo humano. Aunque bebieras esa agua tratada con tritio durante un año, no te perjudicaría gravemente de ningún modo por la exposición interna. (Obviamente, la propia agua del mar no es apta para beberla).

Posteriormente, el agua se verterá en el mar. La potencia de dilución del agua marina es tal que cuesta muchísimo detectar cualquier aumento de tritio a causa del vertido en el agua recogida o el pescado obtenido a pocos kilómetros del punto de descarga.

Concentración de tritio
(Bq/L)
Dosis de exposición por consumo continuo
(mSv/año)
Directrices de la OMS para agua potable 10.000 0,15
Límite de concentración en agua potable en Canadá 7.000 0,10
Agua tratada de la central nuclear Fukushima Dai-ichi 1.500 (valor máximo) 0,022
Estándares del agua potable en los Estados Unidos 740 0,011
Concentraciones en el agua de lluvia de los años 60 110 0,0016
En el agua potable de la UE 100 0,0015
En el agua de lluvia actual 0,5 0,0000074
En el agua de mar actual 0,1 0,0000015

Las dosis de exposición anual se calculan suponiendo un consumo diario de 2,25 litros de agua, de acuerdo con las directrices de prevención de desastres.

Reactores de todo el mundo sueltan tritio constantemente

El tritio se genera siempre en las reacciones de fisión nuclear, lo que significa que todos los reactores nucleares y las instalaciones de reprocesamiento de combustible nuclear del mundo emiten tritio incluso cuando funcionan con normalidad. El volumen total que se produce es mucho mayor que el total del agua tratada en el ALPS de Fukushima Dai-ichi. Con todo, la concentración de tritio del agua marina no ha experimentado ningún incremento medible.

Tritio vertido anualmente por instalaciones nucleares de otras partes del mundo

Centro Billones de Bq
Central de reprocesamiento de combustible nuclear de La Hague (Francia/2018) 11.460
Central de reprocesamiento de combustible nuclear de Sellafield (Reino Unido/2019) 479
Central Nuclear de Darlington (Canadá/2018) 430
Central nuclear de Qinshan (China/2019) 238
Central nuclear de Wolsong (Corea del Sur/2019) 141
Agua tratada de la central nuclear Fukushima Dai-ichi (máximo anual) 22

Las pruebas nucleares ejecutadas entre 1945 y la década de 1980 también vertieron grandes volúmenes de tritio en el medioambiente. El motivo por el que la concentración del agua de mar no ha aumentado a pesar del vertido constante de tritio por parte de las instalaciones nucleares de todo el mundo es que la emisión en las pruebas nucleares fue tan elevada que la cantidad de tritio que se deteriora en los mares hoy en día sigue siendo mayor que la que se añade con los vertidos actuales.

Los años sesenta vieron el apogeo de las pruebas nucleares y la concentración en el agua de lluvia alcanzó un nivel récord de 110 Bq/L en 1963. Como el 90 % del agua potable de Japón procede de los ríos, el agua de boca de aquella época contenía concentraciones elevadas. Yo mismo nací en 1966, por lo que crecí bebiendo agua con altas concentraciones de tritio.

Concentración de tritio en el agua de lluvia en Tokio y Chiba

Qué necesitamos para avanzar en el proceso de desmantelamiento

Se planea intensificar las tareas de desmantelamiento de la central nuclear Fukushima Dai-ichi en un futuro, lo cual implica la extracción de escombros del derrumbamiento de la cámara de reactores. El proyecto requerirá la construcción de instalaciones de análisis de muestras, instalaciones para almacenar materiales y equipos, e instalaciones de gestión de accidentes.

Los terrenos que rodean la central nuclear se hallan cubiertos de depósitos de almacenamiento de agua en la actualidad. Para avanzar en el desmantelamiento, el agua tratada en el ALPS debe verterse y los depósitos deben eliminarse para dejar un espacio donde construir las instalaciones necesarias para pasar a la siguiente fase.

Puesto que el incidente se clasificó con un siete en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares y Radiológicos —el nivel más grave— y causó inquietud en todo Japón, es lógico que la gente desconfíe de la Compañía Eléctrica de Tokio (TEPCO). Quizás no se pueda evitar que el público sea incapaz, a nivel emocional, de aceptar el vertido de agua tratada.

Sin embargo, verter el agua tratada no es para beneficiar a TEPCO. Hay que avanzar rápido en el desmantelamiento de los reactores para lograr la verdadera recuperación de Fukushima y posponer la descarga de esa agua, que poco afecta al entorno o la salud de las personas, solo retrasa esa recuperación.

Los terrenos de la central nuclear Fukushima Dai-ichi repletos de depósitos. (© Nippon.com)
Los terrenos de la central nuclear Fukushima Dai-ichi repletos de depósitos. (© Nippon.com)

Construcción de un túnel subterráneo para verter el agua tratada a 1 kilómetro de la costa. Imagen de septiembre de 2022. (© Nippon.com)
Construcción de un túnel subterráneo para verter el agua tratada a 1 kilómetro de la costa. Imagen de septiembre de 2022. (© Nippon.com)

Nuevos métodos de análisis del tritio

Probablemente ni el Gobierno ni TEPCO puedan decir nada que explique de forma satisfactoria lo seguro que es el proceso. Ahora que se ha empezado a verter agua con tritio tratada en el ALPS, habrá quien deje de comprar marisco hasta que vea cómo evoluciona todo. Es imposible evitar rumores dañinos.

Contener esas reacciones y rumores al máximo requerirá mostrar pruebas claras, pero los análisis de tritio para determinar la seguridad de los alimentos son largos y trabajosos. Acudir al llamado método oficial para medir el tritio puede suponer más de una semana para las concentraciones en agua marina y un mes para los niveles en el agua dentro de los peces. Pero ¿quién quiere consumir un pescado que lleva un mes fuera del agua?

Con mis estudiantes, hemos llevado a cabo experimentos para desarrollar un “método de calentamiento por microondas” partiendo de la creencia de que es crucial contar con una medición rápida de la concentración de tritio para corroborar si los alimentos son seguros. Dicho de forma sencilla, el método usa un horno microondas para recuperar el agua de los peces de forma eficiente. Solo requiere 30 minutos para medir el tritio del agua marina y menos de una hora para medir la del interior de los peces, lo que permite analizar y determinar la seguridad de los ejemplares entre que se pescan y llegan a las tiendas para venderse.

Quiero que los distribuidores utilicen este método de análisis para que los supermercados y los restaurantes puedan ofrecer producto de Fukushima y los consumidores puedan comerlos tranquilos. Para ello, no preveo patentar esta tecnología y seguiré apoyando su desarrollo impartiendo talleres de análisis y medición de tritio.

Mi padre trabajaba en un pueblo llamado Kawauchi, en el distrito de Futaba de la prefectura de Fukushima, cuando yo nací. Aunque era demasiado pequeño para recordar aquellos tiempos, espero que mi pueblo natal pueda recuperarse lo antes posible. Quiero utilizar mi experiencia científica para contribuir a ello desmontando rumores perniciosos tanto como me sea humanamente posible.

(Traducido al español del original en japonés. Fotografía del encabezado: La planta de vertido de agua tratada de la central nuclear Fukushima Dai-ichi de TEPCO en un acto en que abrió sus puertas a la prensa. El agua tratada que contiene tritio se diluye con agua del mar antes de que pase por la tubería y llegue al túnel submarino. Imagen tomada el 26 de junio de 2023 en Futaba, prefectura de Fukushima. © Jiji)

Central Nuclear de Fukushima Daiichi medioambiente Energía nuclear Tritio