Nuevo sarcófago de Chernóbil

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El Nuevo Sarcófago en construcción (abril 2015)

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.[1]

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.[2]

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. El coste final de la estructura fue de 1500 millones de euros, financiado por el Banco Europeo de Reconstrucción y 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.[3]

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.[4]

Sarcófago Antiguo[editar]

El Sarcófago antiguo, formalmente denominado Sarcófago Objeto y a menudo simplemente el sarcófago, fue construido entre mayo y noviembre de 1986, como resultado de una medida de emergencia para contener los materiales radioactivos dentro de la unidad del Reactor 4 de la Central nuclear de Chernóbil. El Sarcófago fue construido bajo condiciones extremas, con niveles muy altos de radiación, y bajo constreñimientos de tiempo extremo. El Sarcófago Objeto fue razonablemente exitoso en su propósito de contener la contaminación radioactiva, y permitió la vigilancia y control de la unidad del reactor nuclear destruido.

El Sarcófago está principalmente apoyado en los restos dañados del edificio del Reactor 4, los cuales son en gran parte considerados estructuralmente defectuosos por culpa de las fuerzas explosivas generadas durante el accidente. Tres grandes piezas estructurales soportan el techo del Sarcófago. Dos vigas, normalmente referidas como B-1 y B-2, situadas en dirección este-oeste y que soportan parte del techo y sus paneles. Una tercera viga, más grande que las otras dos y llamada "Viga de Mamut", abarca la distancia más grande a través del techo de este a oeste y ayuda en el soporte de las vigas del techo y paneles. El techo del Sarcófago consiste en tubos de acero de 1 metro de diámetro que se pusieron horizontalmente de norte a sur y paneles de acero que descansan colocados con una cierta inclinación, también en dirección de norte a sur.

La pared del sur del Sarcófago está formada por paneles de acero colocados con un ángulo de aproximadamente 15 grados verticales. La pared del este del Sarcófago está formada por el edificio mismo del reactor, y la pared del norte esta formada por una combinación del edificio del reactor y segmentos de hormigón. La pared del oeste está construida de secciones de hormigón grandes reforzadas por un contrafuerte. La complejidad de los segmentos de la pared del oeste requirió que estos fueran construidos fuera del lugar; para ser posteriormente llevados a su ubicación por una grúa de torre operada. Son estos contrafuertes las secciones del Sarcófago más reconocidas en fotografías.

El Sarcófago nunca fue diseñado con el propósito de ser una estructura de contención permanente, a pesar de los rumores en sentido contrario. Su deterioro continuo aumentó el riesgo de que la radioactividad se filtrara al exterior. Actualizaciones posteriores incluyeron vías para acceso en el techo, reparaciones del techo, la instalación de un sistema de control del polvo y la instalación de un sistema de control. Se estima que hasta el 95% del contenido radioactivo original del Reactor 4 se conserva dentro de las ruinas del edificio de reactor.

Diseño y construcción[editar]

Concurso internacional[editar]

En 1992, el gobierno de Ucrania realizó un concurso internacional de ofertas para reemplazar el sarcófago precipitadamente construido.[5]

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.[6]​ 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.[1]

Objetivos de diseño[editar]

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 medioambiental futura)
  • 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[editar]

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.[7]​ La condensación se evitará manteneiendo una diferencia de temperatura.[7]

Diseño de cimientos[editar]

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.

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. El coste final de la estructura fue de 1.500 millones de euros, financiado por el Banco Europeo de Reconstrucción y Desarrollo (BERD) junto a la colaboración de 28 países que aportaron 1.417 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.[3]

La nueva estructura permitirá desmantelar el sarcófago y extraer el material radiactivo.[8]​ 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.[9]

Bibliografía[editar]

  • Wood, Janet ;Institution of Engineering and Technology (2007). Nuclear power: Volume 52 of Power engineer (2007 edición). IET. ISBN 978-0-86341-668-2.  - Total pages: 239

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. a b "VINCI AND BOUYGUES SIGN CONTRACT TO BUILD CONTAINMENT SHELTER FOR THE CHERNOBYL SARCOPHAGUS"
  2. "NOVARKA and Chernobyl Project Management Unit confirm cost and time schedule for Chernobyl New Safe Confinement"
  3. a b La fatídica central de Chernóbil deja de ser un peligro para un siglo Medio: Russia Beyond the Headlines Fecha:29 de noviembre de 2016 Autor: Agencia EFE
  4. «Se pospone la colocación del sarcófago de Chernóbil - RebelCry». RebelCry. Consultado el 16 de diciembre de 2017. 
  5. International Competition, 1992 - Ukraine Government
  6. "A Second Shelter for Chernobyl" - Proceedings of the Institution of Civil Engineers - February, 1997 - Paper 11133
  7. a b Excell, John (11 February 2013).
  8. Wood, 2007, p. 63
  9. El nuevo sarcófago de chernobil