El accidente de Chernobyl ​ fue un accidente nuclear sucedido el 26 de abril de 1986 en la central nuclear Vladímir Ilich Lenin, ubicada en el norte de Ucrania, que en ese momento pertenecía a la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas, a 3 km de la ciudad de Prípiat, a 18  km de la ciudad de Chernóbil y a 17 km de la frontera con Bielorrusia.

Considerado, junto con el accidente nuclear de Fukushima I en Japón en 2011, como el más grave en la Escala Internacional de Accidentes Nucleares (accidente mayor, nivel 7), y suele ser incluido entre los grandes desastres medioambientales de la historia.

Las causas y desarrollo del accidente son objeto de controversias. Existe un consenso general en que desde el día anterior se venía realizando una prueba que requería reducir la potencia, durante la cual se produjeron una serie de desequilibrios en el reactor 4 de esta central nuclear, que desembocaron en el sobrecalentamiento descontrolado del núcleo del reactor nuclear y en una o dos explosiones sucesivas, seguidas de un incendio generalizado, que volaron la tapa del reactor de 1200 toneladas y expulsaron grandes cantidades de materiales radiactivos a la atmósfera, formando una nube radiactiva que se extendió por Europa y América del Norte.

La cantidad de dióxido de uranio, carburo de boro, óxido de europio, erbio, aleaciones de circonio y grafito expulsados,​ materiales radiactivos y/o tóxicos, que se estimó fue unas 500 veces mayor que el liberado por la bomba atómica arrojada en Hiroshima en 1945, causó la muerte de 31 personas en las siguientes dos semanas y llevó al Gobierno de la Unión Soviética a la evacuación de urgencia de 116 000 personas, provocando una alarma internacional al detectarse radiactividad en al menos 13 países de Europa central y oriental.

Después del accidente, se inició un proceso masivo de descontaminación, contención y mitigación que desempeñaron aproximadamente 600 000 personas denominadas liquidadores en las zonas circundantes al lugar del accidente y se aisló un área de 30 km de radio alrededor de la central nuclear conocida como zona de alienación, que sigue aún vigente. Solo una pequeña parte de los liquidadores se vieron expuestos a altos índices de radiactividad.


Dos empleados de la planta murieron como consecuencia directa de la explosión y otros 29 fallecieron en los tres meses siguientes. Unas 1000 personas recibieron grandes dosis de radiación durante el primer día después del accidente, 200 000 personas recibieron alrededor de 100 mSv, 20 000 cerca de 250 mSv y algunos 500 mSv. En total, 600 000 personas recibieron dosis de radiación por los trabajos de descontaminación posteriores al accidente. 5 000 000 de personas vivieron en áreas contaminadas y 400 000 en áreas gravemente contaminadas. Hasta hoy no existen trabajos concluyentes sobre la incidencia real, y no teórica, de este accidente en la mortalidad de la población.

Tras prolongadas negociaciones con el Gobierno ucraniano, la comunidad internacional financió los costes del cierre definitivo de la central, completado el 15 de diciembre de 2000. Inmediatamente después del accidente se construyó un «sarcófago», para cubrir el reactor y aislar el interior del exterior, que se vio degradado con el paso del tiempo por diversos fenómenos naturales, y por las dificultades de construirlo en un ambiente de alta radiación, por lo que corría riesgo de degradarse seriamente. En 2004, se inició la construcción de un nuevo sarcófago para el reactor. El resto de reactores de la central están inactivos.

En noviembre de 2016, treinta años después de la tragedia, se inauguró un nuevo sarcófago, al que se denominó «nuevo sarcófago seguro» (NSC, por sus siglas en inglés), una estructura móvil, la mayor construida hasta la fecha en el mundo, en forma de arco de 110 metros de alto, 150 de ancho y 256 de largo y más de 30 000 toneladas de peso. Se construyó a 180 metros del reactor y luego se ubicó sobre él, desplazándolo mediante un sofisticado sistema de raíles. Se construyó con características que le dieron una durabilidad estimada de más de cien años. El coste final de la estructura fue de 1500 millones de euros, financiado por el Banco Europeo para la Reconstrucción y el Desarrollo (BERD), junto a la colaboración de 28 países que aportaron 1417 millones de euros, y construido por la empresa francesa Novarka. La estructura está equipada con grúas controladas a distancia con el objetivo de ir desmontando la antigua estructura.

Nuevo sarcófago

Con el paso del tiempo, el sarcófago construido en torno al reactor 4 justo después del accidente se ha ido degradando por el efecto de la radiación, el calor y la corrosión generada por los materiales contenidos, hasta el punto de existir un grave riesgo de derrumbe de la estructura, lo que podría tener consecuencias dramáticas para la población y el ambiente. El coste de construir una protección permanente que reduzca el riesgo de contaminación cumpliendo todas las normas de contención de seguridad fue calculado en 1998 en 768 millones de euros. Ucrania, incapaz de obtener esa financiación en el escaso tiempo disponible, solicitó ayuda internacional. Varias conferencias internacionales han reunido desde entonces los fondos necesarios, a pesar de que el presupuesto ha ido aumentando sensiblemente por culpa de la inflación.

En 2004, los donantes habían depositado más de 700 millones de euros para su construcción (en total en esa fecha se habían donado cerca de 1000 millones de euros para los proyectos de recuperación​), y desde 2005 se llevaron a cabo los trabajos preparativos para la construcción de un sarcófago nuevo. El 23 de septiembre de 2007, el gobierno de Ucrania firmó un contrato con el consorcio francés NOVARKA para su construcción, la cual comenzó finalmente en abril de 2012 y cuya finalización estaba prevista para el verano de 2015.


Se prevé que la construcción de este sarcófago en forma de arca permita evitar los problemas de escape de materiales radiactivos desde Chernóbil durante al menos cien años. Se trata de una gigantesca estructura de acero con forma de arco ovalado de 190 metros de alto y 200 metros de ancho que cubrirá por completo la actual estructura del reactor y el combustible, así como los materiales de residuos radiactivos que desataron la tragedia en 1986. Y es que el reactor accidentado aún conserva el 95 % de su material radiactivo original, y la exposición a las duras condiciones meteorológicas de la zona amenazan con nuevas fugas.

Ucrania ha firmado otro contrato con la empresa estadounidense Holtec para construir un gran almacén que haga las funciones de vertedero donde guardar los residuos nucleares generados, para ello se está construyendo en la propia central un centro de almacenamiento de residuos de alta actividad. El coste total del “Plan de Ejecución del Sistema de Protección”, del cual el nuevo sarcófago es el elemento más prominente, está estimado en 2.150 millones de euros.

Solamente el coste del nuevo sarcófago se estimó en 1.500 millones de euros. En noviembre de 2016, treinta años después de la tragedia, se inauguró un nuevo sarcófago al que se denominó “Nuevo Sarcófago Seguro” (NSC, por sus siglas en inglés), una estructura móvil, la mayor construida hasta la fecha en el mundo, en forma de arco de 110 metros de alto, 150 de ancho y 256 de largo y más de 30.000 toneladas. Se construyó a 180 metros del reactor y luego se ubicó sobre el mediante un sofisticado sistema de raíles. Se estima que tendrá una duración de más de cien años.


Nuevo sarcófago de Chernóbil El nuevo sarcófago seguro 

(NSS o sarcófago nuevo) es una estructura conocida en Ucrania como “El Arca”, destinada a contener el reactor nuclear de Chernóbil (Ucrania), parte del cual fue destruido por el desastre de Chernóbil en 1986. El objetivo primario del NSS es impedir la filtración de material radioactivo del reactor al entorno y el objetivo secundario es hacer, en el futuro, una demolición parcial de la estructura vieja.

 

Se trata de parte del Plan de Ejecución del Sistema de Protección, financiado por el Fondo Internacional de Protección de Chernóbil. El NSS está diseñado para contener los restos radioactivos de la unidad 4 de Chernóbil durante los próximos 100 años. El objetivo del NSS es reemplazar el sarcófago antiguo, construido por los liquidadores después del accidente ocurrido el 26 de abril de 1986. La palabra «confinamiento» es más utilizada que la tradicional «contención», para enfatizar la diferencia entre la «contención» de gases radioactivos, que es el foco primario de la mayoría de edificios de contención de reactores, y el «confinamiento» de residuos radioactivos sólidos, que es el propósito primario del nuevo sarcófago seguro.

El NSS fue diseñado y construido por el consorcio francés Novarka, formado al 50 % por los socios Vinci Construcción Grands Projets y Bouygues Travaux Publics. El coste total del Plan de Ejecución del Sistema de Protección, del cual el nuevo sarcófago es el elemento más prominente, está estimado en 2150 millones de euros. Solamente el coste del nuevo sarcófago se estimó en 1500 millones de euros.

 

En noviembre de 2016, treinta años después de la tragedia, se inauguró el nuevo sarcófago, al que se denominó Nuevo Sarcófago Seguro (NSC, por sus siglas en inglés), una estructura móvil, la mayor construida hasta la fecha en el mundo, en forma de arco de 110 metros de alto, 150 de ancho y 256 de largo y más de 30 000 toneladas. Se construyó a 180 metros del reactor y luego se ubicó sobre él mediante un sofisticado sistema de raíles. 

La estructura está equipada con grúas controladas a distancia con el objetivo de ir desmontando la antigua estructura. La colocación en el emplazamiento final del nuevo sarcófago seguro estaba prevista para efectuarse en noviembre de 2017. No obstante, las autoridades ucranianas responsables del proyecto decidieron retrasar la ejecución de la fase final del proyecto hasta el mes de mayo de 2018. La razón principal de esta decisión fue que el consorcio francés Novarka no fue capaz de finalizar los trabajos de preparación para su colocación a tiempo.

Diseño y Construcción

Concurso internacional

En 1992, el gobierno de Ucrania realizó un concurso internacional de ofertas para reemplazar el sarcófago precipitadamente construido. En el otoño de 1992, la Sociedad de Grupo del Diseño (SGD) de Mánchester fue invitada para asistir la Autoridad de Energía Atómica (AEA) para la sumisión del Reino Unido en la competición internacional organizada por el gobierno Ucraniano. La Administración DGP sénior estuvo reunida para generar una solución. David Haslewood sugirió un arco, construido fuera de las instalaciones, y entonces deslizarlo sobre el sarcófago existente Ruso porque:

  1. La construcción fuera del sitio limitaría las dosis de radiación de los trabajadores de construcción a un mínimo.
  2. Un arco cabe cómodamente sobre el reactor averiado (menos su chimenea).
  3. Un arco sería más fácil de deslizar que una caja cuadrada.

De las 394 entradas, sólo la sumisión británica propuso un enfoque de arco deslizable. El resultado de la competición no tuvo un ganador global, pero la sumisión francesa salió 2º con el Reino Unido y las propuestas alemanas que vienen junta 3º. Desde la competición el mundo ha adoptado el concepto de arco deslizable, pero ahora tiene miembros apoyando el desmantelamiento de la grúa qué no fue un requisito para la competición de 1992. Posteriormente, un estudio europeo (el programa TACIS) re-examinó las propuestas de la tres primeros finalistas de la competición.

El estudio seleccionó la propuesta de arco deslizable como la solución mejor para sus investigaciones futuras y recomendaciones, principalmente para reducir la posibilidad de que los trabajadores de construcción reciban una dosis nociva de radiación. El 17 de septiembre de 2007 Vinci Construcción Grands Projets y Bouygues Travaux anunciaron públicamente que ganaron el contrato para construir el “Nuevo Sarcófago Seguro” contando como socias 50/50 a un consorcio francés llamado Novarka. El contrato original de 432 millones de euros comprendía el diseño y construcción del NSS planeando emplear a 900 personas.

Objetivos de diseño

El Nuevo Sarcófago Seguro (NSS) se diseñó con varios objetivos de diseño en mente:

  • Convertir el destruido ChPPN Reactor 4 en un sistema ambientalmente seguro (Contener los materiales radioactivos en el sitio para impedir una contaminación medioambientalfutura)
  • Reducir la corrosión y el desgaste del Sarcófago existente y la Unidad 4 edificio del Reactor
  • Mitigar las consecuencias de un cualquier potencial derrumbe del refugio existente o la Unidad 4 edificio de Reactor, particularmente en términos de contener el polvo radioactivo que produciría tal derrumbe.
  • Permitir una demolición segura de las estructuras inestables (como el techo del refugio existente) proveyendo equipamiento operado por control remoto para su demolición.

Diseño estructural

El diseño del NSS es un arco formado por una estructura de acero con una altura interna de 92.5 metros (303.5 ft), y 12 metros (39.4 ft) de distancia entre los centros del arco superior y más bajo acordado. La medida interna del arco es de 245 metros (803.8 ft), y el externos abarca 270 metros (885.8 ft). Las dimensiones del arco se basaron por la necesidad de operar equipamientos dentro del Sarcófago nuevo y el desmantelamiento del Sarcófago existente. La longitud global de la estructura es 150 metros (492.1 ft), constando de 13 arcos ensamblados de 12.5 metros (41 ft) aparte para formar 12 bahías. Los fines de la estructura serán sellados por las paredes verticales reunidas alrededor, pero no apoyados por las actuales estructuras del edificio de Reactor.



Los arcos están construidos de miembros de acero tubular, y están vestidos externamente con paneles de tres capas. Estos paneles externos también serán utilizados en las paredes finales de la estructura. Internamente, cada arco será cubierto en policarbonato (Lexan) para impedir la acumulación de partículas radioactivas en los marcos ellos. Las partes grandes de los arcos serán fabricadas en tiendas y transportados al sitio de ensamblaje, 180 metros (590 ft) oeste de unidad de reactor 4.

Cada cual de los tubos de acero será Acero de alta calidad de fuerza para reducir la carga de los costados y el peso de emsamblaje. El acero utilizado en la construcción de las miembros tubulares tendrá una fuerza de cosecha de nada menos que 2,500 kg/cm2 (250 MPa; 36,000 psi). Se creará un vacío entre las secciones del techo mantenido más tibio que aire exterior para impedir la corrosión.​ La condensación se evitará manteneiendo una diferencia de temperatura.

Diseño de cimientos

Los cimientos del NSC deben cumplir con los requisitos primarios de diseño:

  • Deben soportar el peso de los arcos del NSS
  • Deben soportar los rieles a través del NSS para que puedan rodar 180 metros (590 ft) del sitio de construcción al sitio encima de la Unidad 4.
  • Tienen que minimizar la cantidad de excavación y corte de las capas superiores del suelo, pues el piso superior está altamente contaminada con material nuclear del desastre.

El sitio del NSS debe estar ligeramente inclinado variando en elevación de +117.5 metros (385 ft) en el lado oriental a +144 metros (472 ft) en el lado occidental. Los cimientos deben contar esta diferencia independientemente del sitio extenso que nivela. La tierra en la qué la fundación tiene que ser construida es único en aquel contiene una “Capa technogenic ” justo bajo la superficie que es aproximadamente 2.5 a 3 metros (8 a 10 ft) en profundidad global. La capa Technogenic fue creada por contaminación radioactiva del accidente y consta de varios materiales que incluyen material nuclear, piedra, arena, arcilla, arenas, hormigón (probablemente no reforzada), y residuos de construcción.

Está considerado inviable de determinar las características geotechnical de esta capa de tierra. A raíz de esto, las propiedades que aguanta la capa technogenic es insumable, por el diseño de la fundación. La mesa de agua en ChPPN fluctúa de +109.9 metros (360.6 ft) en mediados de diciembre a +110.7 metros (363.2 ft) en mediados de mayo. Varias opciones fueron consideradas para el diseño de fundación del NSS, y el diseño final estuvo especificado constando de tres líneas de dos 4.50-por-1.00-metro (14.76 por 3.28 ft) tableros de fundación 21 metros (68.9 ft) en longitud y un 4 metros (13.1 ft) gorra de pila alta que logra a una altura de +118 metros (387 ft) de elevación.



Esta opción fue seleccionada para minimizar el coste de la fundación, el número de cortes a capas de tierra radioactiva, la dosis radioactiva consumida por los trabajadores y riesgo al entorno de contaminación futura. La fundación difiere ligeramente entre el área en qué el NSS será construido y el área restante alrededor de la unidad 4. Consideraciones especiales son necesarias para la excavación requerida por la construcción debido al nivel alto de la radioactividad encontrada en las capas superiores de tierra. El uso de cuerda con agarres para los primeros 0.3 metros (11.8 en) de excavación de pila han sido recomendada por el Chernobyl Site por los diseñadores conceptuales del NSS. Esto reducirá la exposición directa de trabajadores a la mayoría de contaminación de la tierra. La excavación más profunda para las pilas de fundación será cumplida utilizando conchas de almeja hidráulica operadas debajo bentonita protección suspendida.

La fundación está diseñada para resistir aceleración horizontal de cargas estructurales de hasta 0.08 g, así como a resistir un tornado de Clase F-1.5. Aun así, el requisito de diseño para la estructura era más tarde levantado para resistir una Clase F-3.0 de tornado, resultando en un análisis de diseño de base que fue llevado a cabo independientemente para evaluar los efectos de una Clase F-3.0 tornado a la estructura. 

 La estructura está equipada con grúas controladas a distancia con el objetivo de ir desmontando la antigua estructura. La nueva estructura permitirá desmantelar el sarcófago y extraer el material radiactivo. En 2023 se espera completar la destrucción de la vieja estructura, la tarea más delicada de todo el proyecto pues implica trabajar en el interior del reactor.

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