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domingo, junio 07, 2015

Post Vintage (142): Temores atómicos

¿Hasta que punto es peligroso el lanzamiento de un vehículo alimentado con material radioactivo?

Posiblemente no existe un tema más polémico que la energía nuclear, y cualquiera de sus manifestaciones siempre genera posiciones encontradas, fuertes discusiones y grandes dosis de alarmismo, algo a lo que las misiones planetarias, cuando utilizan generadores Termoeléctrico de Radioisótopos (RTG), tampoco escapan.

Dado que el combustible de estos RTG suele ser plutonio-238, y en cantidades que, en el caso de Curiosity, llega hasta los 4.5 Kilogramos, los temores parecen tener cierto fundamento:"¿Que ocurriría si el lanzamiento falla, con la inevitable destrucción del cohete y el rover? Se liberará todo este material tan tóxico a la atmósfera!!! Un desastre de proporciones inimaginables!!!" suelen pensar mucha gente, en no pocas ocasiones con el miedo inducido por las proclamas de ciertos grupos, que buscan crear alarma, independientemente de si eso se ajusta a la realidad o no.

¿Pero son ciertos dichos miedos? La respuesta es que, aunque el riesgo nunca es 0, la posibilidad de una fuga catastrófica, incluso en el caso de ocurrir lo peor, es extremadamente pequeña, gracias a los diversos sistemas de contención que se aplican en el combustible nuclear durante el montaje de los RTGs. Veamos un poco el proceso seguido.

Todo empieza Los Alamos National Laboratory, en Nuevo Mexico. Allí el combustible nuclear se reparte entre 4 esferas, revestidas todas ellas de Iridio, el segundo elemento más denso conocido, un material extremadamente fuerte pero también muy flexible, capaz por ello de absorber grandes impactos sin romperse, y con un punto de fusión por encima de los 2000ºC, por lo que también ofrece una gran protección ante el calor generado por un incendio o una caída a través de la atmósfera.

Una vez concluido este proceso, se envía todo al Idaho National Laboratory, donde continua con el proceso de montaje. Los científicos dividen las esferas de Iridio en dos parejas, y poner cada una de ellas en sendos recipientes de Grafito (graphite impact shells o GIS), una nueva "capa protectora" lista para resistir cualquier impacto. Finalmente al conjunto lo recubren de una delgada fibra aislante llamada carbon–carbon bond, que lo protege aún más del calor de un posible incidente.

Desde aquí, ambos se colocan juntos en un bloque resistente y monolítico, llamado Aeroshell. En total se tardan unas 10 horas en ensamblar la totalidad de las piezas, dando lugar al General Purpose Heat Source, el corazón del RTG, y del cual llegará la totalidad del calor necesario para generar la energía eléctrica que necesita el vehículo, y que en el caso de Curiosity es de unos 2.5 Kilovatios-hora diarios.  Como vemos este tipo de generadores atómicos distan mucho de ser peligrosos, con un combustible tan extremadamente protegido que la posibilidad de que en un hipotético accidente este quede expuesto al aire libre (como vemos deberían romperse diversas capas protectoras extremadamente resistente para que eso ocurriera) es muy bajo.

Pero pongámonos en lo más improbable, el cohete explota y, a pesar de todo, el Plutonio 238 es liberado. Incluso en este caso los efectos serían limitados por la última (o primera, según se mire) protección, el que dicho combustible se encuentra en forma de Dióxido de Plutonio, lo que implica dos propiedades realmente interesantes: Que se comporta de forma semejante a la cerámica (por lo que la mayor parte tendería a romperse en grandes pedazos que permanecerían cerca de la zona del accidente en lugar de dispersarse) y que es insoluble, por lo que la parte que pudiera vaporizarse en aire, incluso si se respirara, pasaría rápidamente a través de nuestro cuerpo, en lugar de permanecer y causar daños significativos por la radiación.

Cabe señalar, pero, que los porcentajes de éxito en estos tipos de lanzamientos son del 96.7%, y que en el caso de hacerse realidad ese fatídico 3.3% la posibilidad de ocurrir una fuga es solo de una décima parte de esta cifra, es decir, un 0.33%. Podemos estar, por tanto, relativamente tranquilos. En resumen, no se trata de negar todo peligro, sino simplemente exponerlo en su justa medida, sin las exageraciones y proclamas apocalípticas que suelen rodear todo lo relacionado con la temática nuclear.


Las esferas de Plutonio-238 recubiertas de Iridio ya colocadas dentro del recipiente de Grafito (graphite impact shells o GIS), que brilla con intensidad por el calor generado por el material radioactivo.

El General Purpose Heat Source (GPHS) ya completado una vez el GIS se coloca dentro del Aeroshell, la última y más externa de las capas protectoras. Incluso en este punto el calor del Plutonio lo hace brillar.

...y de ahí al interior del RTG, donde su calor será utilizado para generar electricidad.

Would a Mars Science Laboratory Launch Accident Pose a Radiation Risk?

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