Corio y radioactividad después de la fusión nuclear de Chernobyl

El desecho radiactivo más peligroso del mundo es probablemente el "pie de elefante", el nombre dado al flujo sólido de la fusión nuclear en el Planta de energía nuclear de Chernobyl el 26 de abril de 1986. El accidente ocurrió durante una prueba de rutina cuando una sobretensión provocó un apagado de emergencia que no salió según lo planeado.

La temperatura central del reactor aumentó, causando un aumento de potencia aún mayor, y las barras de control que de otra manera podrían haber manejado la reacción se insertaron demasiado tarde para ayudar. El calor y la energía aumentaron hasta el punto en que el agua que se usaba para enfriar el reactor se vaporizó, generando una presión que hizo explotar el conjunto del reactor en una poderosa explosión.

Sin medios para enfriar la reacción, la temperatura se descontroló. Una segunda explosión arrojó parte del núcleo radiactivo al aire, bañando el área con radiación e iniciando incendios. El núcleo comenzó a derretirse, produciendo un material parecido a la lava caliente, excepto que también era tremendamente radiactivo. A medida que el lodo fundido se filtraba a través de las tuberías restantes y el concreto derretido, eventualmente se endureció en un masa que se asemeja al pie de un elefante o, para algunos espectadores, Medusa, la monstruosa Gorgona del griego mitología.

La pata de elefante fue descubierta por los trabajadores en diciembre de 1986. Fue tanto físicamente caliente como nuclear, radiactivo hasta el punto de que acercarse a él por más de unos pocos segundos constituyó una sentencia de muerte. Los científicos pusieron una cámara en una rueda y la empujaron para fotografiar y estudiar la masa. Algunas almas valientes salieron a la misa a tomar muestras para analizarlas.

Lo que descubrieron los investigadores fue que la pata de elefante no era, como algunos esperaban, los restos del combustible nuclear. En cambio, era una masa de hormigón derretido, blindaje central y arena, todo mezclado. El material fue nombrado corium después de la porción del reactor que lo produjo.

El pie del elefante cambió con el tiempo, expulsando polvo, agrietando y descomponiéndose, pero aun así, permaneció demasiado caliente para que los humanos se acercaran.

Los científicos analizaron la composición del corium para determinar cómo se formó y el verdadero peligro que representa. Aprendieron que el material se formó a partir de una serie de procesos, desde la fusión inicial del núcleo nuclear hasta el Zircaloy (una aleación de circonio registrada) Revestimiento de la mezcla con arena y silicatos de hormigón hasta una laminación final a medida que la lava se derritió a través de los pisos, solidificándose. El corio es esencialmente un vidrio de silicato heterogéneo que contiene inclusiones:

• óxidos de uranio (de las pastillas de combustible)
• óxidos de uranio con circonio (desde la fusión del núcleo al revestimiento)
• óxidos de circonio con uranio
• óxido de circonio-uranio (Zr- U-O)
• silicato de circonio con hasta 10% de uranio [(Zr, U) SiO4, que se llama chernobylite]
• aluminosilicatos de calcio
• metal
• Pequeñas cantidades de óxido de sodio y óxido de magnesio.

Si miraras el corium, verías cerámica, escoria, piedra pómez y metal negros y marrones.

La naturaleza de los radioisótopos es que se descomponen en isótopos más estables con el tiempo. Sin embargo, el esquema de descomposición de algunos elementos puede ser lento, más la "hija" o producto de decaer También podría ser radiactivo.

El corium del pie de elefante era considerablemente más bajo 10 años después del accidente, pero aún era increíblemente peligroso. En el punto de los 10 años, la radiación del corio se redujo a 1/10 de su valor inicial, pero la masa permaneció físicamente lo suficientemente caliente y emitió suficiente radiación que 500 segundos de exposición producirían enfermedad por radiación y aproximadamente una hora era letal.

La intención era contener la pata de elefante para 2015 en un esfuerzo por disminuir su nivel de amenaza ambiental.

Sin embargo, tal contención no lo hace seguro. Puede que el corium del pie de elefante no sea tan activo como antes, pero sigue generando calor y derritiéndose en la base de Chernobyl. Si logra encontrar agua, podría producirse otra explosión. Incluso si no se produjera una explosión, la reacción contaminaría el agua. El pie de elefante se enfriará con el tiempo, pero permanecerá radiactivo y (si pudo tocarlo) se calentará durante los siglos venideros.

Chernobyl no es el único accidente nuclear que produce corium. El corio gris con manchas amarillas también se formó en fusiones parciales en la central nuclear de Three Mile Island en los Estados Unidos en marzo de 1979 y en la central nuclear de Fukushima Daiichi en Japón en marzo de 2011. Vidrio producido a partir de pruebas atómicas, como trinitita, es similar.