Desvelan cómo fue la lluvia radiactiva tras Fukushima

El cesio radiactivo que llovió sobre Tokio se concentró en micropartículas de cristal

Una nueva investigación muestra que la mayor parte de la lluvia radiactiva que aterrizó en el centro de Tokio unos días después del accidente de Fukushima se concentró y depositó en micropartículas de vidrio no solubles, como una especie de hollín vidrioso.

Esto significaba que la mayor parte del material radiactivo no se disolvió en la lluvia y el agua corriente, sino que probablemente se quedó en el medio ambiente hasta que se eliminó directamente por lavado o eliminación física. Las partículas también concentraron el cesio radiactivo (Cs), lo que significa que en algunos casos los efectos de la lluvia radiactiva aún no están claros.

Estos resultados se harán públicos en la Conferencia de Geoquímica Goldschmidt en Yokohama, Japón. La inundación de la central nuclear de Fukushima Daiichi (FDNPP) después del desastroso terremoto el 11 de marzo 2011 provocó la liberación de cantidades significativas de material radiactivo, incluyendo isótopos de cesio (Cs) 134Cs (vida media, 2 años) y 137Cs (media la vida, 30 años).

Geoquímicos japoneses, encabezados por Satoshi Utsunomiya, de la Universidad de Kyushu, en Japón, analizaron las muestras recogidas desde el interior de un área de hasta 230 km de la FDNPP. Como el cesio es soluble en agua, se había previsto que la mayor parte de la lluvia radiactiva se habría eliminado del entorno por el agua de lluvia.

Sin embargo, el análisis mediante microscopía electrónica de última generación en combinación con técnicas de autorradiografía mostró que la mayor parte del cesio radiactivo, de hecho, cayó al suelo encerrado en micropartículas vidriosas, formadas en el momento de la fusión del reactor.

El análisis muestra que estas partículas se componen principalmente de nanopartículas de Fe-Zn-óxidos, que, junto con el cesio, estaban incrustadas en óxido de silicio (SiO2) vidrioso que se formó durante la interacción del núcleo de hormigón fundido en el interior del recipiente de contención primaria (PVC, por sus siglas en inglés) en las unidades del reactor de Fukushima 1 y/o 3.

Debido al alto contenido de Cs en las micropartículas, la radiactividad por unidad de masa fue de hasta 4.4x1011 Bq/g, que es del orden de entre 107 y 108 veces mayor que la radiactividad de Cs por unidad de masa de los suelos típicos en Fukushima.

Análisis estructurales y geoquímicos de micropartículas más cercanas también revelaron lo que sucedió durante el accidente de FDNPP. El Cs radioactivo fue liberado y se fomaron nanopartículas de Cs suspendidads en el aire. El combustible nuclear, a temperaturas de por encima de 2200 K (tan caliente como un soplete), fundió el recipiente a presión del reactor, lo que provocó fallos en el recipiente.

Las nanopartículas Cs en suspensión en el aire se condensaron junto con las nanopartículas de Fe-Zn y el gas procedente del hormigón fundido hasta formar las nanopartículas de vidrio de SiO2, que luego se dispersaron. Análisis de varios filtros de aire recogidos en Tokio el 15 de marzo de 2011 mostraron que el 89 por ciento de la radiactividad total estaba presente como resultado de estas micropartículas ricas en cesio, en lugar de Cs soluble, como se había supuesto.

«Este trabajo cambia algunas de nuestras suposiciones acerca de las consecuencias de Fukushima. Parece que el procedimiento de limpieza, que consistió en el lavado y la eliminación de los suelos superiores, era lo correcto que había que hacer. Sin embargo, la concentración de cesio radiactivo en micropartículas significa que, a un nivel extremadamente localizado y centrado, la lluvia radiactiva puede haber estado más (o menos) concentrada de lo previsto. Esto puede significar que nuestras ideas acerca de las consecuencias para la salud deben modificarse», afirma Utsunomiya.