La investigación en Chernobyl y Fukushima muestra cómo se mueven los materiales radiactivos en el medio ambiente

Cuando ocurren accidentes nucleares, mucha gente imagina que la radiación se propaga por todas partes y dura para siempre. La realidad es más compleja. Los materiales radiactivos se mueven, cambian y, en ocasiones, desaparecen más rápido de lo que la gente espera.

El accidente de Chernobyl en 1986 y el accidente de Fukushima Daiichi en 2011 liberaron materiales radiactivos al aire, el suelo y el agua alrededor de las dos centrales nucleares. El término general para los materiales liberados es “radionucleido”.

Algunos se desintegraron rápidamente y desaparecieron efectivamente sin causar mucho daño. Pero otros, principalmente isótopos de yodo, cesio, estroncio y plutonio, han permanecido en el medio ambiente durante muchos años, dañando la salud humana y el medio ambiente. Los mecanismos por los que provocan este daño dependen del propio material, del tiempo y del entorno local. Por ejemplo, el cesio se comporta químicamente como el sodio y el potasio, que se acumulan en los tejidos humanos. El estroncio se comporta químicamente como el calcio, que se acumula en los huesos.

Como ingeniero nuclear e investigador que trabaja para monitorear los niveles de radiación y la exposición en proyectos relacionados con Chernobyl, Fukushima Daiichi y los laboratorios nacionales y sitios nucleares del Departamento de Energía de EE. UU., he visto cómo la ciencia y la ingeniería ayudan a medir, mapear y gestionar la radiación para mantener a las personas seguras. Estudio cómo migran los radionucleidos porque ayuda a predecir hacia dónde va la contaminación radiactiva, qué tan rápido se mueve y quién o qué podría quedar expuesto con el tiempo.

La lección más importante es que el riesgo de radiación se puede comprender y controlar. Los sentidos humanos no pueden detectar la radiación, pero los instrumentos científicos pueden medir con precisión las cantidades y tipos de radiación en un área. Una vez medidos, los científicos e ingenieros pueden tomar decisiones informadas sobre cómo utilizar métodos bien establecidos y tecnología moderna para reducir el riesgo.

Cómo viaja la radiactividad

Después del desastre de Chernobyl, se advirtió a los agricultores alemanes que mantuvieran al ganado alejado de los campos contaminados. No todos lo hicieron. Foto AP/Frank Rumpenhorst

Los grandes accidentes nucleares de Chernobyl y Fukushima Daiichi liberaron materiales radiactivos a la atmósfera en forma de finas partículas. Los vientos transportaron estas partículas a través de países e incluso entre continentes. La lluvia y la nieve los derribaron del aire y cayeron al suelo.

La Tierra juega un papel muy importante en lo que sucederá a continuación. Algunos radionucleidos se adhieren con mucha fuerza al suelo y no se mueven mucho. Otros se mueven más fácilmente y viajan lentamente por el suelo hacia el agua subterránea o llegan a ríos, lagos y océanos.

La radiactividad también viaja a través del agua. Después del desastre nuclear de Fukushima Daiichi, los radionucleidos entraron al océano a través de descargas directas y escorrentías. Los científicos monitorearon el agua de mar, los peces y las algas para rastrear cómo los materiales radiactivos se movían y cambiaban con el tiempo. El seguimiento ha demostrado que los radionucleidos como el cesio se propagan a través de las aguas costeras, pero se han diluido y dispersado con el tiempo, y los niveles en la mayoría de las zonas más alejadas del océano disminuyen y permanecen bajos y relativamente estables después de la liberación inicial. El muestreo continuo de agua y vida marina también mostró que la radiactividad en los mariscos generalmente disminuyó con el tiempo y la distancia desde Fukushima, manteniéndose dentro de límites seguros.

Los materiales radiactivos también migraron del suelo y el agua a las plantas y animales, lo que supone un riesgo para la salud humana. Por ejemplo, la hierba absorbía radionucleidos del suelo, las vacas comían hierba y luego los radionucleidos aparecían en la leche de vaca. La Agencia Internacional de Energía Atómica, la Organización Mundial de la Salud y la Organización para la Agricultura y la Alimentación tienen programas que buscan radiactividad en los alimentos para mantener los alimentos inseguros fuera del mercado.

Una fotografía aérea muestra la central nuclear de Chernobyl pocos días después del desastre de 1986. Foto AP Medición y mapeo de radiación

Aunque los sentidos humanos no pueden detectar la radiación, existen muchas formas comprobadas de medirla y monitorearla en el medio ambiente. Los científicos utilizan detectores portátiles como contadores Geiger, instrumentos de laboratorio y estaciones fijas para monitorear el medio ambiente. Estas herramientas miden la radiación en el suelo, el agua, el aire y los alimentos, lo que ayuda a evaluar la exposición y tomar decisiones de seguridad.

Las tecnologías modernas van más allá al combinar datos de detectores con sistemas de imágenes y mapeo. Estos sistemas pueden crear mapas tridimensionales que muestran dónde está la radiación y cómo se propaga. Estos mapas se utilizaron, por ejemplo, después del desastre nuclear de Fukushima Daiichi para visualizar patrones de contaminación y guiar la limpieza.

Los investigadores no sólo rastrean la radiación después de los accidentes. Muchos países, como Estados Unidos y países europeos, también monitorean constantemente la radiación como parte de sus programas de protección ambiental. Estos sistemas de monitoreo miden la radiación natural de fondo y buscan aumentos inusuales. Esto ayuda a detectar problemas tempranamente y garantiza que los niveles de radiación sigan siendo seguros para el público.

Un modelo digital 3D de la Agencia de Energía Atómica de Japón muestra dónde la radiación era mayor y menor en el sitio del reactor de Fukushima Daiichi. Limpieza de radiación

Cuando y donde se detecta radiación, su gestión puede adoptar varias formas, según el tipo de contaminación y su cantidad.

Un método común es eliminar la tierra contaminada y transportarla en contenedores cerrados y etiquetados a almacenes autorizados o instalaciones de eliminación, donde se almacena en edificios especiales que aíslan el material del medio ambiente y evitan que se filtre al suelo o al agua subterránea.

Otro método consiste en cubrir las zonas contaminadas con tierra limpia, arcilla u hormigón. Este enfoque no elimina la radiactividad, pero actúa como una barrera que reduce la exposición a la radiación y ayuda a prevenir la propagación de partículas contaminadas por el viento, el agua o la actividad humana.

Los científicos también utilizan modelos informáticos para predecir cómo se mueve la radiación en el aire, el suelo y el agua. Estos modelos ayudan a evaluar los riesgos de radiación y ayudan a los tomadores de decisiones a elegir la mejor estrategia de limpieza. El objetivo es reducir la exposición a la radiación tanto como sea razonablemente posible.

Las personas que trabajan para limpiar el desastre de Fukushima Daiichi usan ropa protectora para reducir el riesgo de exposición y contaminación. AP Photo/Issei Kato Lecciones aprendidas con el tiempo

Los estudios a largo plazo en la zona de exclusión de Chernobyl han ayudado a los científicos a comprender cómo se comportan los radionucleidos durante décadas. Los investigadores han examinado cómo los radionucleidos como los isótopos de cesio y estroncio migran a través de bosques, lagos, suelos y zonas urbanizadas, proporcionando datos críticos para predecir los efectos ambientales y de salud a largo plazo.

Estos estudios han demostrado que el movimiento de los radionucleidos está influenciado por factores ambientales, como la composición del suelo, la humedad y la actividad biológica, y que la contaminación puede permanecer móvil y biológicamente relevante durante decenios.

Algunos de estos trabajos involucran mi propia investigación y colaboración. Por ejemplo, he contribuido a estudios que evalúan la migración de radionucleidos en suelos y ecosistemas dentro y alrededor de la zona de exclusión de 30 kilómetros (18 millas), incluida la forma en que estos materiales se mueven verticalmente a través de las capas del suelo y se acumulan en la vegetación y la vida silvestre. Mi trabajo también ha examinado cómo los radionucleidos penetran y persisten en estructuras de hormigón en áreas contaminadas como Pripyat, así como cómo las dosis de radiación afectan a los animales pequeños y a los sistemas ecológicos a lo largo del tiempo.

En general, esta investigación ha mejorado la comprensión de cómo se mueve la radiación y cuál es la mejor manera de rastrearla, informando la respuesta de emergencia y las estrategias de remediación a largo plazo en todo el mundo.

La investigación también encontró que la comunicación directa también es muy importante después de un accidente nuclear. El público necesita explicaciones claras, honestas y sencillas de lo que está sucediendo y de lo que se está haciendo para protegerlo.

Sin embargo, en la práctica, este nivel de comunicación suele ser difícil de lograr durante una crisis. Después de ambos desastres, las investigaciones demostraron posteriormente que la información proporcionada al público a veces era tardía, incompleta o inconsistente. Estas brechas de comunicación han contribuido a la confusión, la desconfianza y el aumento de la ansiedad entre la población afectada.

Como resultado, una de las principales lecciones aprendidas de estos eventos es la importancia de una comunicación oportuna, transparente y precisa. Los planes de respuesta a emergencias actuales enfatizan mensajes claros, actualizaciones periódicas y el uso de múltiples canales de comunicación para garantizar que el público comprenda tanto los riesgos como las salvaguardas que se están tomando.