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Nuclear Chemistry

Identifican el origen de la nube de rutenio radiactivo europea

Un trabajo detectivesco sugiere que el origen de la nube radiactiva de 2017 fue una planta rusa que procesa combustible nuclear usado.

by Laura Howes
August 1, 2019 | APPEARED IN VOLUME 97, ISSUE 31

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Credit: National Academy of Sciences
El mapa muestra las concentraciones medias de rutenio-106 en varias estaciones europeas durante octubre de 2017. Un adulto expuesto a una concentración de 1 Bq/m3 de rutenio-106 durante un año entero sólo recibiría la mitad de la dosis de radiación mínima para ser considerada peligrosa.

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En una mañana aparentemente normal de principios de octubre de 2017, varias estaciones europeas comenzaron a detectar rutenio-106, un isótopo radiactivo de rutenio, en los filtros que usan para recoger muestras de aire. Los investigadores contactaron con colegas en otros laboratorios de la red para comprobar si ellos también estaban detectando algo similar. Cuando se percataron de que todos estaban observando la misma sustancia radiactiva, confirmaron que había tenido lugar algún tipo de accidente nuclear.

El rutenio-106 radiactivo nunca fue una amenaza para la salud pública, ya que las concentraciones emitidas a la atmósfera eran muy bajas. Ahora, los investigadores coinciden en que la fuente más probable es un incendio o una explosión en la planta de producción Mayak, en los Urales rusos, entre la tarde del 25 de septiembre y la mañana del 26 de septiembre de 2017 (Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2019, DOI: 10.1073/pnas.1907571116).

“Es un estudio alucinante en el campo de la radioquímica forense,” dice Neil Hyatt, un experto en química nuclear de la Universidad de Sheffield. Este trabajo “demuestra que necesitamos mantener estaciones de detección punteras en todos los países, y fomentar las colaboraciones internacionales que apoyen la detección y la investigación de este tipo de fenómenos radiológicos,” añade.

Algunos resultados anteriores ya sugerían que el accidente nuclear había tenido lugar a finales de septiembre en los Urales rusos. Pero Rosatom, la corporación nuclear rusa, negó categóricamente que hubieran tenido un accidente o una fuga en ninguna de sus estaciones nucleares. Las autoridades rusas sugirieron que el rutenio-106 podría tener su origen en la batería de algún satélite espacial que, al re-entrar en la atmósfera, se habría quemado.

Para resolver el rompecabezas, Georg Steinhauser de la Univerisad Leibniz en Hannover, Alemania, intentó recoger muestras de los filtros de aire de varias estaciones europeas. Su objetivo era identificar la fuente del rutenio-106 y explicar cómo se extendió por toda Europa.

Lo primero que hicieron Steinhauser y su equipo fue datar el combustible nuclear midiendo las relaciones entre radioisótopos. Los resultados fueron “muy sorprendentes.” Cuando sale del reactor, el combustible nuclear gastado tiene unos niveles de radiación altísimos, por lo que los trabajadores suelen esperar varios años hasta que lo procesan, explica Steinhauser. Sin embargo, en este caso la relación entre rutenio-106 y rutenio-103 que encontraron sugería que el combustible había salido del reactor hace entre 1.5 y 2 años. “Era tan poco tiempo que al principio dudamos de nuestros propios datos,” explica. “Ninguna instalación en el mundo tendría el valor de procesar combustible nuclear tan pronto.” Excepto que, según piensa, alguien sí lo hizo.

Era imposible que el rutenio viniera de un satélite: las relaciones isotópicas, la magnitud de las emanaciones, y los datos de las estaciones meteorológicas, todas a diferentes altitudes, señalaban en dirección opuesta a la explicación dada por los rusos. Según Steinhauser, los datos sugerían que alguien estaba procesando combustible nuclear “joven” para crear una fuente de cerio-144, un isótopo que se usa en experimentos de física de partículas. Reprocesar el combustible tan pronto es peligroso, porque todavía es muy radiactivo. Los altísimos niveles de radiación ionizante pueden afectar a las reacciones químicas del procesado del combustible, y el calor que generan puede llegar a generar explosiones.

El equipo de Steinhauser hizo unos ensayos de solubilidad y volatilidad con el rutenio encontrado en los filtros de aire, y encontraron dos compuestos de rutenio con propiedades muy diferentes. Steinhauser cree que un incendio o una explosión durante el procesado podría ser el origen de la mezcla que acabón en la atmósfera.

Rosatom sigue en sus trece y niega que hubiera un accidente en sus instalaciones. “Ni nuestro consejo regulador nacional, ni los expertos independientes que investigaron el caso y las instalaciones en Mayak en 2017 encontraron nada que pudiera sugerir que el rutenio-106 se originó ahí. Tampoco encontraron rastros del supuesto accidente, ni pruebas de que el personal hubiera estado expuesto a altos niveles de radiactividad,” explica Rosatom en un comunicado por email a C&EN.

“Es solo una hipótesis,” admite Steinhauser. Los rusos, dice, son expertos procesando combustibles nucleares, así que no entiendo por qué no han sido claros explicando qué pasó exactamente. “Todavía no comprendemos las implicaciones que esto podría tener,” explica. “Pero la química nos cuenta una historia sobre lo que pasó en las instalaciones rusas y sugiere una explicación del supuesto accidente.”

Traducido al español por Fernando Gomollón-Bel para C&EN. La versión original (en inglés) de este artículo está disponible aquí.

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