Heterodoxia

Durante la segunda guerra mundial, los submarinos normalmente utilizados eran impulsados por máquinas diesel.  Se podían sumergir unos metros bajo del agua mediante un mecanismo conocido como snorkel, el cual era una manguera que subía hasta la superficie por donde salían los gases de escape y entraba el aire al motor. Para sumergirse más abajo no había más alternativa que apagar el diesel y encender un motor eléctrico alimentado por baterías, por lo que la autonomía en modo sumergido era muy limitada. En esa época un submarino era más bien un barco que de vez en cuando se puede sumergir un rato.

Esto preocupaba a los gerifaltes en la marina norteamericana, por lo que a mediados de los años cincuenta del siglo pasado, convocaron a dos empresas para desarrollar un reactor nuclear que pudiese propulsar un submarino. Una empresa era General Electric y la otra Westinghouse. General Electric desarrolló el reactor conocido por las siglas BWR, Boiling Water Reactor o reactor de agua hirviendo y Westinghouse desarrolló el reactor PWR de Pressurized Water Reactor o reactor de agua presurizada. La carrera la ganó Westinghouse y General Electric no sabía qué hacer con los millones invertidos en desarrollar su BWR conocido con el nombre de Mark-1, por lo que se les ocurrió venderlo de forma comercial. Westinghouse también vio negocio en el asunto y el gobierno de los estados unidos también estaba interesado, pero por razones diferentes a las de General Electric y Westinghouse. Había nacido la industria de los reactores nucleares para generar electricidad.

Los reactores de la tristemente célebre central nuclear de Fukushima son de General Electric, precisamente del malogrado modelo Mark-1, que al no poder acabar en un submarino nuclear cargado de cohetes con bombas atómicas, acabaron en las costas de Japón. Esto no quiere decir que esa fuese la causa del accidente, ni mucho menos. Tanto los reactores tipo BWR o PWR tienen sus ventajas e inconvenientes y cualquiera de los dos diseños hubiese sucumbido a un desastre natural de esas características.

El negocio se encuentra en otra parte.

Los reactores nucleares tipo Westinghouse o General Electric son reactores llamados “De Agua Ligera” y funcionan con agua destilada y Uranio enriquecido. El Uranio en la naturaleza se encuentra como una mezcla de Uranio-238 (U-238) que no es fisionable, es decir: no sirve de combustible nuclear, y Uranio-235 (U-235) que si lo es. Para hacer una barra de combustible para una central nuclear se toma el Uranio  y se convierte en un gas llamado Hexafluoruro de Uranio. Luego se pasa por una serie de centrífugas que separan el gas de U-238 del de U-235 ya que uno es más pesado que el otro. El problema es que la diferencia de peso es tan poca que se necesitan decenas de miles de centrífugas conectadas en serie para paso a paso ir obteniendo U-235 cada vez más puro.  Una vez que la concentración de U-235 llega a entre 2,5 y 3,5% el gas se convierte en Oxido de Uranio con el cual se fabrican unas pastillas (pellets) que se envasan dentro de las barras de combustible.

Si seguimos el proceso de concentración luego de decenas de miles de pasos llegaremos a tener U-235 con una pureza mayor al 90%.  Con cincuenta y tres  kilogramos como mínimo de este material podemos fabricar una bomba atómica bastante decente. Solo hace falta algo de explosivo convencional para completar el diabólico aparato.

Estas labores de separación y concentración de Uranio se llevan a cabo en plantas de enriquecimiento, las cuales pueden llegar a disponer de hasta veinte mil centrífugas y si se lo proponen podrían fabricar (de noche eso sí) U-235 de grado militar, es decir: apto para construir bombas atómicas.

Otra manera mas sencilla de fabricar una bomba atómica es utilizar unos siete kilogramos de Plutonio-239. Este elemento no existe en la naturaleza. Para producir P-239 hay que tomar U-238 y bombardearlo con neutrones durante unos meses, al cabo de los cuales parte del U-238 se convierte en P-239 que es recuperado mediante procesos de separación.

La bomba atómica que se lanzó sobre la ciudad de Hiroshima era de Uranio. La que se lanzó sobre Nagasaki era de Plutonio. Había que probar ambas.

La producción de electricidad con energía atómica nació como subproducto de proyectos militares. Vale, ya hemos logrado lo que queríamos ¿ahora qué hacemos con esto?, pues a venderlo a los demás. Paralelamente a los desarrollos Norteamericanos, Francia, Inglaterra y Canadá desarrollaban sus propias tecnologías de reactores nucleares.

Franceses e Ingleses desarrollaron reactores como el  MAGNOX, basados en uranio enriquecido, grafito y refrigerados por gases, los canadienses desarrollaron los reactores tipo CANDU los cuales funcionan mediante Uranio sin enriquecer  y agua pesada. Los Rusos desarrollaron los RMBK basados en grafito y agua. Todos estos reactores tienen algo en común: se pueden recargar sobre la marcha y algunos de ellos no utilizan Uranio enriquecido, por lo que no dependen de que una planta de enriquecimiento les fabrique el combustible.

Esto es importante.

Tal como indicábamos con anterioridad, una barra de combustible nuclear se compone de un 97% de U-238 y un 3% de U-235. El material que lleva a cabo la reacción nuclear es el U-235 y como resultado de esto emite neutrones. Estos neutrones irradian al U-238 produciendo Plutonio-239, el cual también contribuye a la reacción nuclear emitiendo más neutrones y convirtiéndose en Plutonio-240. Pasados tres años, el combustible nuclear se cambia, ya que el nivel de U-235 ha bajado y ya no reacciona bien, básicamente la barra ahora contiene U-238 y P-240. Esto se llama quemar el combustible nuclear hasta su totalidad.

¿ Pero qué pasa si meto unas barras en el reactor y las saco a los pocos meses ?, o dicho en jerga nuclear: ¿ qué pasa si quemo el combustible parcialmente ?.

Pues que cuando saque la barra esta contendrá U-238, U-235 sin quemar y P-239 que me sirve para hacer bombas atómicas. Este es el principio de utilización de un reactor civil para fabricación de armas nucleares.

En los diseños norteaméricanos es técnicamente difícil realizar una quema parcial de combustible, ya que para el cambio del mismo hay que parar la central, abrir la vasija del reactor y montar bastante follón. En cambio en los diseños Ingleses, Franceces, Rusos y Canadienses los reactores disponen de facilidades para recargarlos continuamente, por lo que se pueden introducir y retirar barras de combustible a voluntad y en principio es posible la producción de Plutonio apto para armas nucleares en este tipo de instalaciones.

Los reactores tipo RMBK rusos, como el tristemente célebre de Chernobyl, poseían un complejo sistema de grúas y elevadores un su parte superior de forma de poder introducir y retirar barras de combustible con el reactor en marcha. Esto provocaba que el cuerpo del reactor midiese casi setenta metros de alto, por lo que se decidió no construir el edificio de contención biológica que todo reactor nuclear debe llevar y que protege al exterior ante cualquier accidente en el núcleo. Era muy caro, y el objetivo ya estaba conseguido: producir Plutonio, lo de la electricidad era lo de menos.

Los norteamericanos se movieron rápidamente para que los diseños de Westinghouse y General Eléctric fuesen los que se impusieran en el mundo. Para esto en 1960 crearon la sociedad Euratom en Europa, con la finalidad “oficial” de que todos los países de Europa occidental colaboraran y se coordinaran en temas de investigación sobre reactores nucleares. La realidad era otra: imponer los diseños norteamericanos en Europa, cosa en la que lograron un éxito rotundo.

Esto les reportó dos ventajas estratégicas:

Esos reactores necesitan uranio enriquecido que en esos tiempos se producía exclusivamente en Norteamérica. Al ser los poseedores de la tecnología de enriquecimiento todos los países que usasen esos diseños de reactores dependerían de los Estados Unidos. Esto es tan así que existe una única empresa de enriquecimiento de Uranio en los USA: US Enrichment Corporation, y casualmente su actual presidente y el anterior provienen de una empresa llamada General Dynamics quien es uno de los grandes contratistas de defensa del ejercito norteamericano. Entre sus productos estrella se encuentra el caza de combate F-16. El resto de facilidades de enriquecimiento en el mundo o son propiedad del estado como en Inglaterra, o son antiguas empresas estatales como en Francia o están férreamente controladas por los estados como en Alemania y Holanda.

Estratégicamente es importante tener controlado el tema de la centrífugas, así se puede embargar a quien se quiera y producir material de grado militar en caso de necesidad. Este es el verdadero interés que los gobiernos tienen en esta industria: las instalaciones para producir material fisionable para armas atómicas.

Con el diseño no recargable de forma continua de los norteamericanos y su imposición mundial se previene en gran medida que cualquier país “no-amigo” disponga de Plutonio en cantidades suficientes para producir bombas atómicas. Es muy fácil de producir: lo que hace falta es un reactor donde pueda meter y sacar material nuclear a voluntad.

El único país del mundo que ha logrado desarrollar con cierto éxito su propia tecnología nuclear es Canadá, con los reactores tipo CANDU, que funcionan con Uranio natural y agua pesada. El resto en su gran mayoría son diseños norteamericanos. Estos reactores canadienses son el anatema ya que no dependen de plantas de enriquecimiento de Uranio y pueden fabricar Plutonio a voluntad. Ni que decir que este tipo de reactor se encuentra prohibido en USA.

Como se puede ver el leitmotiv de la industrial eléctrica-nuclear tiene mucho que ver con el uso militar del átomo, tanto en sus orígenes como en los tipos de tecnología que se han adoptado. Los Estados Unidos en la época en que esto comenzó eran el principal exportador de Petróleo del mundo, no existía ningún problema energético, es más: los países eran marcadamente ineficientes en el uso de la energía, el barril de Petróleo costaba 1-2 $, se descubría mucho más Petróleo que el que se consumía, la economía mundial crecía al 5-6% anual y había pleno empleo.

¿ Por qué el primer exportador mundial de energía en un mundo de energía barata se dedica a promover la energía nuclear ?. Para rentabilizar costosas inversiones militares y prevenir que otros desarrollen su propia tecnología que les pueda conducir a usos militares y a no depender del combustible fabricado en plantas norteamericanas o bajo licencia de estas. En pocas palabras: se desarrolla una industria nuclear que en realidad no hace falta, pero la controlo yo, ya que soy quien fabrica el combustible, y de paso evito la proliferación de material fisionable por todo el mundo ya que los diseños de central que he impuesto dificultan su producción en extremo.

Cuando todo esto comenzó, por allá a finales de los años cincuenta el plan que se vendía era el que la actual tecnología nuclear era solo el comienzo. En base a esta experiencia se desarrollaría una nueva generación de reactores llamados de Neutrones Rápidos, la actual tecnología se conoce como de Neutrones Térmicos (lentos en jerga nuclear). Los reactores rápidos tienen la ventaja de que pueden generar más combustible nuclear del que consumen, ya que la misma radiación que producen irradia barras de U-238 dispuestas en el núcleo de donde se extrae Plutonio-239 para ser utilizado a su vez como combustible. Estos desarrollos fueron abandonados uno a uno debido a problemas técnicos. Problemas técnicos ha habido en el desarrollo de todas las tecnologías existentes: desde la máquina de vapor pasando por la producción de Petróleo y llegando a la actual tecnología Nuclear.

Y aquí estamos con la misma tecnología nuclear de 1960 y del mundo feliz que se vendía entonces: nada.

¿ Será que al cumplirse los verdaderos objetivos ya no hizo falta hacer más nada ?.

¿ Será que todo esto poco tuvo que ver con producir electricidad pero si con un tema militar y geopolítico ?.

Yo creo que sí.

Es muy significativo que una vez acabada la guerra fría, la amenaza nuclear y el armarse hasta los dientes con ojivas nucleares no se construyeran más centrales y no se incentivase más la tecnología nuclear para usos ¿ civiles ? y ¿ pacíficos ?.

¿ Existió eso alguna vez eso ?, la energía nuclear pasa uso civil y pacífico.