Apuntes científicos desde el MIT

Cuando los críticos de la energía nuclear señalan sus riesgos acostumbran a mencionar seguridad ante accidentes, mala gestión de los residuos, y elevados costes de producción.

Otro riesgo asociado a la expansión de la energía nuclear suele pasar por alto: la proliferación de armamento nuclear.

El análisis de este riesgo y las medidas a adoptar para controlarlo es lo que investiga la física gallega Elena Rodríguez-Vieitez en la Kennedy School de Harvard.

Tras terminar su doctorado en ingeniería nuclear en la Universidad de California, Berkeley, Elena decidió cambiar los laboratorios para inmiscuirse en el campo de la política científica, trabajando bajo la dirección de John Holdren , el actual asesor científico de Obama.

Charlamos un todavía gélido viernes de Marzo en el Café Crema de Cambridge, al lado de la emblemática Harvard Square.

- ¿De verdad resulta tan fácil construir una bomba atómica?
- Es más fácil de lo que muchos nos imaginábamos. Lo más complicado es conseguir los materiales como el Uranio enriquecido, pero una vez los tienes, construir una bomba no tiene tanto misterio.
- Conseguir el material debe ser complicado...
- No tanto. El Uranio que se extrae de la naturaleza tiene un 0.7% de U-235, el isótopo cuya fisión produce energía en un reactor nuclear. El resto es U-238. En las plantas de enriquecimiento (actualmente la mayoría por centrifugación) se obtiene Uranio enriquecido al 3.5% en U-235, el porcentaje necesario para su uso como combustible en una central nuclear. El mismo proceso de centrifugación se puede modificar de una forma relativamente fácil para obtener Uranio enriquecido al 90% necesario para construir una bomba.
- Pero cuanto Uranio enriquecido necesitas para hacer una bomba?
- Unos 20 kilos de un material muy denso, cabría en una maleta.
- Y con eso cualquiera puede hacer un arma atómica?
- Bueno, hay información clasificada, claro... No es tan sencillo, pero más fácil de lo que el público en general suele pensar. De hecho la tecnología nuclear no es moderna ni sofisticada, tiene más de 50 años. De verdad que hacer bombas de manera clandestina no es algo tan complejo. Es sin duda un riesgo a tener en cuenta.

- A ver… tú dices que el Uranio se lleva a unas plantas de enriquecimiento, allí lo convierten en Uranio al 3.5% en U-235, y lo envían a las centrales nucleares. Pero que en las plantas también se podría modificar el proceso de enriquecimiento, transformarlo en U-235 al 90%, y llevárselo a cualquier otro lugar para hacer una bomba. ¿Esto no está controlado?
- En teoría sí. Todas las plantas tienen un sistema de contabilidad que registra lo que entra y lo que sale, y reciben inspecciones periódicas, pero los operarios de la planta tienen formas de hacer trampa.
- ¿Cómo?
- Se podría introducir en la planta más cilindros de Uranio de los que declaras, obtener más producto al 3.5%, esconderlo, y en el momento que te convenga reconfigurar los tubos de las centrifugadoras y enriquecerlo al 90%, entre inspección e inspección.
- ¿Tan fácil?
- No es fácil pero es posible. La Agencia Internacional de la Energía Atómica cuenta con recursos económicos y tecnológicos bastante limitados para garantizar totalmente que no hay actividades ilícitas.

- Pero… ¿donde hay plantas de enriquecimiento ahora?
- No en tantos lugares. Fundamentalmente en Europa (el Reino Unido, Alemania, Holanda), Rusia, China, Estados Unidos, Japón, Brasil e Irán.
- Claro, y lo que teméis es que si la energía nuclear se expande, y empiezan a crearse nuevas plantas de enriquecimiento por todos sitios, cualquiera pueda hacer una bomba…
- Efectivamente
- Pero hay países que ya tienen armamento nuclear.
- Sí. EEUU, Rusia, el Reino Unido, Francia y China, por ejemplo.
- Y lo que pretenden es mantenerlo ellos, pero que nadie más construya de nuevas?
- Bueno, en realidad los 5 países con armamento nuclear que forman parte del Tratado de No-Proliferación se han comprometido a tomar todas las medidas necesarias para reducir y eliminar sus arsenales, mientras que los países sin armamento nuclear se comprometieron a no construir armas nucleares y a permitir inspecciones periódicas de todas sus instalaciones para garantizar a la comunidad internacional que su programa nuclear es pacífico.

- Ok. Volvamos a la parte técnica. ¿cómo se puede evitar entonces la proliferación?
- Se podría hacer con más inspecciones, más recursos y más inversión en equipos de detección, pero la industria se queja. Hay mucho secretismo por motivos comerciales. Además en los países que ya tienen armas (EEUU tiene unas 5000) las inspecciones no son obligatorias. La industria en el resto de los países se queja de ser un sistema injusto. Pero otros creen que estas quejas son injustificadas porque el coste de las inspecciones es mínimo comparado con los costes de capital y operación de estas plantas.
- …
- La otra posibilidad, que lleva mucho tiempo debatiéndose en lugares como Estados Unidos, Rusia y la Agencia Internacional de la Energía Atómica (en Viena), es crear una especie de plantas de enriquecimiento internacionales, con gente de todos los países, donde se suministre el combustible de manera centralizada, y ofreciendo garantías de que siempre habrá combustible a la venta para quién y cuándo lo necesite. Es decir, las centrales nucleares no presentan tanto riesgo de proliferación y por tanto se pueden construir sin preocupación en un gran número de lugares. Pero la posible construcción de plantas de enriquecimiento de combustible y de reciclado de residuos en un mayor número de países es un tema mucho más delicado. El problema es que todo el mundo quiere poseer su propio combustible, no depender de nadie, y tenerlo todo en su territorio por si hay un conflicto.
- Y esto es lo que ocurre con Irán, no? Dice enriquecer para sus centrales, pero Europa y EEUU y se quejan porque en realidad no se fían…
- Sí, lo que ocurre es que una tecnología como el enriquecimiento es potencialmente de doble uso: civil y militar. A Irán le está sirviendo para tener los medios necesarios para un día estar más cerca de producir bombas si quisiesen, y a Irán le interesa que sus vecinos lo sepan. Además, el caso de Irán está provocando un interés creciente por tecnologías nucleares en otros países de Oriente Medio… El problema es aquellas tecnologías como el enriquecimiento y el reprocesado que son de doble uso.
- Pero si Estados Unidos tienen 5000 armas… ¿cómo pueden justificar sus peticiones?
- Estoy de acuerdo contigo. Los países con armas nucleares se han comprometido a reducir drásticamente los arsenales con el objetivo de desarmarse, y esto ha ocurrido muy lentamente. La nueva administración de Obama ha hablado de un mayor compromiso con sus obligaciones de desarme, y realmente estamos presenciando un momento en que se habla mucho de desarme nuclear. Será muy interesante escuchar el discurso sobre no-proliferación de Obama este domingo.

- Tema nucleares sí, nucleares no… tú estás a dos grados de separación de Obama, ya que su asesor científico es John Holdren, que a su vez es el jefe de tu departamento. ¿Cuál es su posición respecto a la energía nuclear?
- Para ellos la nuclear es una componente más de un número de fuentes que se deben explotar, además de potenciar la eficiencia energética y el ahorro del consumo. Holdren dijo que lo que más le preocupa de la expansión de la energía nuclear es la seguridad internacional. No quieren que aumente el riesgo global de proliferación de armamento nuclear. Se oponen a una expansión incontrolada.
- ¿En Europa preocupa tanto?
- Creo que en Europa preocupa algo menos, aunque también hay muchos especialistas en no-proliferación. En Francia el 70-80% de su electricidad es nuclear. El problema en mi opinión es su exportación de tecnologías de reprocesado por el proceso PUREX, algo que los Estados Unidos han decidido prohibir.
- ¿Reprocesado?
- Sí, extraer Plutonio del combustible utilizado
- Me pierdo…
- En las centrales nucleares una parte del Uranio original absorbe neutrones y se convierte en Plutonio.
- ¿Y todavía es activo?
- Sí, de hecho al principio la energía la da el Uranio, pero a medida que va apareciendo Plutonio llega un momento en que ambos contribuyen a la generación de energía. No se produce mucho Plutonio (sólo representa el 1% del combustible usado). Pero el reprocesado por medio del proceso PUREX permite extraer Plutonio puro, un material ideal para construir bombas, posiblemente con mucho menos de 8 kilos.

- Qué lío… En el debate sobre las nucleares mucha gente se decanta por el extremo anti o pro…
- No es tan sencillo.
- ¿Cuál es tu posición?
- No podemos prescindir de la nuclear, pero yo sería muy prudente. No estoy de acuerdo con que la ingeniería puede mantener todo bajo control. Es una visión un poco naive. La probabilidad de proliferación, errores y accidentes, aunque pequeña, existe.

Una de las ventajas del blog frente a los artículos convencionales es que esta entrevista no termina aquí. Durante unos días Elena se ofrece a contestar preguntas o matizar puntos que no hayan quedado claros. Aprovechémoslo!

Hace unas semanas leí un artículo titulado “asustados sin sentido” (scared senseless) en el Washington Post. Era la revisión de un libro en el que el epidemiólogo Geoffrey Kabat explica varios casos de “peligros” para la salud que han sido exagerados sobremanera a partir de estudios sacados de contexto. Los hay de simplones, como la relación entre llevar tacones y la esquizofrenia, pero también analiza otros más serios, como la alarma injustificada que se generó tras la publicación de un pequeño estudio en 1979 sugiriendo que los campos electromagnéticos generados por los cables de alta tensión y los electrodomésticos podían inducir cáncer. Kabat explica cómo los medios distorsionaron esa investigación y varios grupos activistas tergiversaron los resultados, pero también cómo muchos expertos vieron un filón para conseguir más financiación en sus propias investigaciones. Los propios epidemiólogos estuvieron mucho tiempo alimentando las dudas y lanzando frases del estilo “hacen falta más estudios” a pesar de que las pruebas no iban indicando riesgo alguno y los físicos aseguraban que el temor a dicha intensidad de radiación electromagnética era absurdo. Uno dijo: “es como temer que una hoja cayendo de un árbol te fracture el cráneo”.
Y seguro que si a ese mismo físico le preguntamos: ¿la posibilidad de que una hoja te fracture el cráneo es cero? Dirá que no, que es “prácticamente nula”, pero no se atreverá a asegurar que es un suceso científicamente imposible.

Pues bien, parece todavía mucho menos probable que el LHC genere un agujero negro que se trague la Tierra. Primero, porque los agujeros negros que se podrían crear durante las colisiones de partículas tienen poco que ver con la idea que nosotros tenemos de agujeros negros astronómicos que engullen todo lo que tienen a su alrededor. Cuando los físicos dijeron que en el LHC se podrían generar agujeros negros, quizás pecaron de ingenuos. Si a “eso” le hubieran puesto otro nombre, no existiría en este momento el pánico de que el LHC acabara con nuestro planeta. Pero aún aceptando que “eso” comparte algunas propiedades matemáticas con la idea de agujeros negros que los no-científicos tenemos, hay varios matices a tener en cuenta. Importante: con las condiciones del LHC es imposible crear un agujero negro astronómico. Sí hay sin embargo la posibilidad remota que en alguna colisión se genere lo que los físicos llaman “agujeros negros microscópicos”, pero aunque se produjeran, según las leyes de la física actuales se desintegrarían inmediatamente.
Aún en el hipotético caso que nuestras teorías sobre agujeros negros estén equivocadas y se pudiera formar un agujero negro microscópico estable, éste sería totalmente inocuo. Lo más probable es que se escapara inmediatamente de la Tierra sin interactuar con nada, y aunque tuviera carga y pudiera reaccionar con algún fragmento de materia, nunca llegaría a convertirse en un agujero negro astronómico que pudiera comerse la Tierra.

Estas son las conclusiones a las que muchísimos científicos han llegado tras analizar cuidadosamente todos los escenarios posibles, incluso considerando posibles errores en sus teorías. Ahora bien, ¿es imposible que todos estén equivocados? No, claro. ¿está justificado pedir que se detenga el LHC? (como anuncia el link que Manu puso en un comentario). Las opiniones en ciencia cuentan poco, y la mía en este caso todavía menos, pero me parece un nuevo caso de ruido científico todavía más exagerado que los descritos en el artículo de Kabat. Un ejemplo buenísimo de la “amnesia de fuente” que comentamos en este post : Todos hemos oído que esto puede ocurrir, pero casi nadie recuerda dónde. De hecho es probable que muchos de los que ahora albergan dudas sobre la seguridad del LHC se hayan enterado a partir de alguno de los tantísimos desmentidos que se han publicado. Si realizáis una búsqueda en Internet, la inmensa mayoría de textos sobre el LHC y los agujeros negros son explicaciones de porqué tales temores son infundados (como la que añadía Rubén).

Pero es importante, porque la opinión pública cuenta mucho a la hora de tomar decisiones políticas. Por eso no querría interrumpir la discusión del post anterior con uno nuevo de temática diferente, sino continuarla y quizás ampliar la reflexión sobre el origen de estas “desconfianzas a lo desconocido", aun cuando los científicos nos aseguran que no debemos preocuparnos. Reconozco que tenía el tema guardado desde que leí en este mismo periódico electrónico un artículo sobre los peligros del wifi, petición de regresar a los cables incluida…

Nota añadida:

Le pedí a Gonzalo Merino, físico que participa en el LHC y autor del post anterior, que nos diera su visión sobre el riesgo que suponen los agujeros negros microscópicos sin comprometerle a escribir una entrada formal.
Aquí está su contundente respuesta:

Respecto a las especulaciones aparecidas en algunos medios acerca del posible peligro de que al encender el LHC se cree algún gran cataclismo y la tierra se destruya, simplemente diría que son totalmente falsas e infundadas. Estoy convencido que para rebatir los argumentos de carácter fatalista y supersticioso que esgrimen aquellos que profetizan que el LHC traerá el fin del mundo, lo mejor que podemos hacer es seguir haciendo lo que hacemos siempre: usar el razonamiento científico. No voy a tratar aquí de desgranar todos los argumentos científicos que se han recopilado para demostrar que las profecías cataclísmicas no son más que eso: supersticiones carentes de cualquier base científica. Este blog es un foro científico, y los que os conectáis y participáis en él lo hacéis porque tenéis intereses y sensibilidad por la ciencia. Por tanto, pienso que lo mejor es poner a vuestra disposición el siguiente enlace en el que podéis encontrar todos estos argumentos, descritos de forma entendible (en inglés, eso sí) pero con absoluto rigor científico:

http://public.web.cern.ch/Public/en/LHC/Safety-en.html

Para aquellos que os dé pereza seguir el enlace, o leer el texto en inglés, yo destacaría muy brevemente uno de los argumentos que, desde mi punto de vista, es definitivo. Las colisiones de partículas que provocaremos en el LHC una vez este se ponga en marcha, es un fenómeno que sabemos que ha sucedido (y sucede) en la naturaleza constantemente. Los rayos cósmicos son partículas que se producen en algún lugar del espacio, se aceleran hasta energías que pueden ser muy superiores a los 14 TeV que tendrán las colisiones del LHC, y que finalmente llegan a la Tierra donde interaccionan con la atmósfera. Desde que la Tierra existe, la naturaleza la ha bombardeado con tantos rayos cósmicos como si hubiéramos ya hecho un millón de LHCs. Lo que va a suceder en el LHC no es nada que la naturaleza no haya hecho ya, y siga haciendo, millones de veces. Y la tierra sigue existiendo.

Espero sinceramente que los argumentos científicos sean convincentes para todos vosotros. El LHC es el resultado del trabajo conjunto de decenas de países, que representan a millones de personas de todo el mundo. Sería lamentable que alguien se quedara con la idea de que responde al capricho de cuatro científicos egocéntricos, sólo por haber escuchado rumores de Apocalipsis sin fundamento.

Gonzalo Merino

Coordinador del centro Tier-1 de procesado de datos del LHC en España

Port d’Informació Científica, Bellaterra (Barcelona)