UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
QUIMICA DE ALIMENTOS
Integrantes:
Andrea Aguilar, Camila Almeida, Leslie Arregui, Alexander Pavón, Yadira Pérez, Karla Reyes y Camila Torres
Tema:
ESTUDIO DE UN CASO: EL ACCIDENTE DE CHERNOBYL
Introducción A través de la historia de la ingeniería ha ocurrido una gran cantidad de accidentes en
infraestructura civil. Las consecuencias de los accidentes han sido dramáticas y han producido pérdidas humanas, materiales y económicas significat ivas. Tal es el ejemplo del accidente de la explotación del reactor No. 4 de la planta planta Nuclear de Chernobyl, Chernobyl, ocurrido el 26 de Abril de 1986, impactando al mundo con la mayor tragedia humana y ecológica de todos los tiempos. Se analizaron dos teorías, independientemente propuestas por Perrow y Dörner. Perrow atribuye la generación de accidentes a la
complejidad misma del sistema, que produce
interacción no esperada entre fallas. Döerner pone énfasis en el esquema esquema de razonamiento razonamiento utilizado por las personas a cargo de la toma de de decisiones sobre la operación operación de sistemas dinámicos, pero no contempla contempla errores humanos en la etapa de de diseño del sistema. Se estudian las componentes principales de las teorías desde el punto de vista de Perrow y Dörner, en el marco de los programas de investigación científica. A los fines de comparar las interpretaciones de dichas teorías entre sí, se estudia el accidente de la central nuclear de Chernobyl (Ucrania) desde el punto de vista de cada una de de ellas. Se observa que cada teoría propone una interpretación particular del evento e vento y las interpretaciones de cada teoría no son
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conflictivas, sino más bien complementarias. Se enfatiza la necesidad de considerar el sistema físico y los postulados que podrían incluirse para lograr una teoría más abarcadora.
Marco teórico La siguiente investigación es un análisis de las teorías que se enfocan en el accidente de
Chernobyl (Ucrania) el 26 de abril de 1986, el reactor cuatro de la planta de energía nuclear de Chernobyl explotó. Esta explosión causó destrucción física, muerte directa e indirecta y una contaminación ambiental de proporciones gigantescas en la zona, en los territorios vecinos y toda Europa. Este accidente intensificó las discusiones sobre la tec nología nuclear en el mundo y generó controversias acerca de si este tipo de accidente podría ocurrir nuevamente en esa o en otra industria (OECD, 1995). Los principales acontecimientos relevantes a la falla La reactividad del núcleo del reactor era controlada por 211 barras de control. Como medida
de seguridad, debía haber al menos 15 barras insertadas en el núcleo en todo momento. El núcleo del reactor era de grafito y pasaban cientos de canales, por los cuales circulaban barras de combustibles nucleares que producen calor y agua. Si el calor no fuera absorbido, la temperatura en el núcleo ascendería vertiginosamente y causaría una explosión o un escape nuclear, llamado “derretimiento”. Este vapor era conducido hacia turbinas mediante tuberías para generar electricidad, para esto al pasar por las turbinas, el vapor volvía al estado líquido y el ciclo comenzaba nuevamente. Como medida de seguridad, existía un sistema de enfriamiento de emergencia, de esta manera, los ingenieros comenzaron a disminuir la potencia del reactor, con la intención de llegar al 25% de la capacidad total: la intención era realizar los experimentos en este nivel de operación, pero está bajo al 1% lo cual era fatal. La operación del reactor de Chernobyl en este nivel es peligrosa, ya que se vuelve inestable. Los operadores estaban al tanto de estos peligros, al notar esta caída brusca, se concentraron en aumentar la capacidad del reactor para alejarse de la zona inestable logrando una capacidad del 7%, pero a
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costo de retirar un gran número de barras de control del núcleo. Sin embargo, las ocho bombas del sistema de circulación primario se encontraban en operación, produciendo un mayor flujo de agua y, consecuentemente, mayor enfriamiento. Este enfriamiento adicional causó que un mecanismo automático retirara una gran cantidad de barras de control, las cuales controlan el ritmo de fisión en el reactor. Esto produjo una disminución aún mayor de la presión del vapor; adicionalmente, la reactividad en el núcleo se vio disminuida. Los operarios respondieron a esto retirando aún más barras de control. Para propósitos prácticos, manejaban ahora un reactor “sin frenos”. La consecuencia fue que la presión de vapor y la reactividad se vieron incrementadas. Un minuto después, habiendo notado el peligro, los operarios intentaron un frenado de emergencia intentando introducir barras de control en el rea ctor. Esto no fue posible, ya que debido al calor, los tubos en los cuales las barra s debían insertarse estaban deformados. En ese momento ocurrieron dos explosiones, levantando el blindaje de la parte superior del núcleo. Fragmentos de combustible y grafito en llamas fueron lanzados hacia fuera, cayendo sobre el techo de turbinas adyacentes, causando varios incendios. Los bomberos habían apagado la mayoría de los incendios, con un terrible costo en vidas por el sobre-exposición a la radiación. Luego de fracasar en su intento de inundar el núcleo, los responsables de la facilidad decidieron cubrirla con materiales absorbentes de neutrones y rayos gamma. También se excavó un túnel por debajo de la central para introducir un piso de hormigón y evitar la contaminación al agua subterránea. Así consiguieron que cesaran las grandes emisiones de material radiactivo y el reactor fue finalmente recubierto con un "sarcófago" de hormigón, a fin de proveer un blindaje suficiente como para trabajar en los alrededores. Para evacuar el calor residual, se instalaron ventiladores y filtros. (Poyarkov, 1999) Enfoque de estudio según la teoría de Perrow. De acuerdo al análisis realizado en el marco de la teoría de Perrow, las plantas nucleares
son sistemas altamente complejos y fuertemente acoplados, propensos a generar accidentes con
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posibles consecuencias catastróficas. En el caso de Chernobyl la Unión Soviética no construía en sus primeras plantas nucleares edificios contenedores rodeando el reactor nuclear, un elemento de seguridad importante que evita o disminuye escapes de radioactividad. Además Perrow previene que si un accidente similar al de Three Mile Island, en el cual se desconectó el circuito encargado del suministro de agua a las turbinas lo que provocó que dejara de funcionar el circuito de refrigeración del circuito primario, ocurriera allí los operarios estarían potencialmente expuestos a dosis letales y se irradiaría a una gran población. Esto fue precisamente lo que ocurrió en 1986 en la planta nuclear de Chernobyl. Esta planta nuclear contaba con una serie de errores en el diseño, como no tener previsto la demora en el inicio de operación del generador diésel de emergencia, no tener enclavamiento en el mecanismo de barras de control del núcleo sumado a una serie de errores en la toma de decisiones de quienes operaban el sistema y que lo llevaron al colapso. Todo el proceso fue muy rápido y no permitió adoptar decisiones adecuadas. En este caso, precauciones típicas agregaron complejidad al sistema, creando un accidente. Perrow menciona: “Otra vez tenemos una lección en el significado de las advertencias y en la dificultad que aún los expertos tienen en entender un sistema complejo hecho por el hombre como es una planta nuclear” (Perrow, 1984, pág. 29) Estudio de caso según Dietrich Dorner. Según Dorner, el accidente de Chernobyl lo interpreta únicamente como un error humano
ya que la planta nuclear estaba bajo el control de operarios en donde solo ellos tomaban las decisiones sobre su funcionamiento. (Dorner, 1989) De acuerdo con (Dorner, 1989) específico algunas interpretaciones del accidente como lo son:
La evaluación de procesos no lineales en el tiempo generó dificultades ya que al querer disminuir la capacidad del reactor al 25% para realizar los respectivos experimentos no se tomó en cuenta el comportamiento amortiguado del sistema lo que genero un desnivel con 4
respecto a la respuesta de la planta y a los estímulos externos ocasionando que la capacidad del sistema se reduzca al 1%.
No se tomó en cuenta los efectos que tendrían las decisiones que se tomaron antes debido a que al aumentar la cantidad de agua en las bombas se ignoró que eso produciría una menor presión de vapor.
Se violó las normas de seguridad establecidas, lo que se notó inmediatamente porque el reactor estaba funcionando con un número de barras de control menor a las establecidas por las reglas de seguridad, de lo que se interpretó que se debió al exceso de autoconfianza de los operarios de la planta ya que estos eran personas altamente califi cadas a comparación de los que establecieron dichas normas.
Los efectos secundarios no fueron considerados debido a que, al cerrar los conductos de vapor como un paso necesario para el experimento, la presión de vapor y la reactividad aumentaron generando la explosión del reactor. (Dorner, 1989)
Comparación de los puntos de vista del accidente de Chernobyl según Parrow y Dorner Las teorías presentadas buscan decodificar las señales que se recogen de las catástrofe de
Chernobyl con el propósito de identificar las posibles causas de este accidente ocurrido en 1986, deduciendo que fue lo que condujo a producir este evento siendo así que estas teorías rescatan diferentes aspectos ,las principales diferencias y similitudes entre estas teorías serán presentadas por Dörner y Perrow consideran la complejidad del sistema como un elemento central en la explicación de “porqué se producen los accidentes” en el caso de Chernobyl una planta nuclear es un sistema altamente complejo y fuertemente acoplados, propensos a generar accidentes con posibles consecuencias catastróficas. Sin embargo, ambas teorías presentan una diferencia al establecer el origen del accidente: Perrow considera la complejidad misma del sistema, para lo cual la planta nuclear de Chernobyl contaba con una serie de errores en el diseño, como no tener previsto la demora en el inicio de operación del generador diésel de
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emergencia, no tener enclavamiento en el mecanismo de barras de control del núcleo (que originaron que las fallas interactuaran),mientras que Dörner considera que la causa está instalada en el proceso de toma de decisiones de quienes operaban el sistema y que lo llevaron al colapso por lo cual l se dice que hubo dificultad en la evaluación de procesos no lineales en el tiempo. Cuando se intentó disminuir la capacidad del reactor al 25% para realizar los experimentos, el operador no tuvo en cuenta el comportamiento amortiguado del sistema. La teoría propuesta por Perrow otorga una relevante importancia de que aún los expertos tienen dificultad de en entender un sistema complejo hecho por el hombre como es una planta nuclear” Establece como causa principal del accidente el resultado de fallas múltiples en lo s siguientes componentes: diseño, equipamiento, procedimiento, operarios, suministro, materiales, y medio ambiente. Sin embargo, Dörner realiza un análisis más detallado del proceso de toma de decisiones de los agentes involucrados en las distintas etapas de evolución del, permitiendo explicar también la ocurrencia del accidente. Esto tiene su origen en que considera en los agentes aspectos tales como la estabilidad en las decisiones, capacidad de profundizar el problema, capacidad para analizar la evolución temporal del sistema; es decir lo que identifica como la inteligencia operativa en la t oma de decisiones. (Pinto, 2014).
Conclusiones La explosión que se produjo en el cuarto reactor fue a causa de que se retiraron las barras
de control que protegían la reactividad del núcleo del reactor, ya que la capacidad se encontraba en el 1% lo cual era realmente peligroso, lograron llegar al 7% pero quitando barras de control, la consecuencia fue que la presión de vapor y la reactividad se vieron incrementadas momento y ocurrieron dos explosiones, levantando el blindaje de la parte superior del núcleo, causando varios incendios.
Como resultado de las investigaciones y análisis de los dos autores citados, las teorías presentadas intentan descifrar las distintas razones con el propósito de identificar las 6
posibles causas del accidente, por lo cual se concluye que el desastre de Chernobyl estaba destinado a suceder. Habiendo problemas estructurales y siendo un reactor muy poco fiable, las condiciones eran perfectas para el accidente sucedido, según lo expuesto por Perrow. El autor absuelve el error humano de los operadores como causas clave del accidente del sistema y se enfoca en errores de diseño, equipamiento, procedimiento, operarios etc. Dörner por su parte se enfoca exclusivamente en los errores humanos ya que menciona que el suceso en Chernobyl fue a causa de sus operarios puesto que el error más grave que tuvieron fue el de no seguir las normas de seguridad esta blecidas, porque el reactor estaba funcionando con un número de barras de control menor a las establecidas por las reglas de seguridad.
A pesar de que Perrow desestima los errores cometidos por los operadores de la planta nuclear antes y durante el accidente y Dörner los recalque, se puede concluir que estos fallos son una serie de decisiones mal tomadas desde el inicio del proyecto, ya que si se comienza mal algo va a terminar mal, tomando en cuenta el capitalismo y la avarici a como causas previas de los accidentes de un sistema creado por personas con alguna finalidad, ya que son diseñados, construidos y operados por seres humanos, cualquier accidente puede ser relacionado con alguna de esas etapas y encontrar en donde se produjo la carencia o falta de previsión. En definitiva, siempre puede señalarse el factor humano como responsable del accidente.
Las dos teorías analizadas son en algunos aspectos complementarias y ninguna es completa respecto al conjunto de parámetros que usan para explicar la falla, pero a pesar de esto se puede generar una teoría general que contemple en sí misma todos los aspectos considerados en cada una de las teorías analizadas y llegar a una teoría definitiva.
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Bibliografía
Dorner, D. (1989). The Logic of Failure. Perseus Books. OECD. (1995). Sarcophagus Safety, `94: The State of the Chernobyl Nuclear Power Plant, Vol. 4,. Organization for Economic Cooperation & Development. Perrow, C. (1984). Normal Accidents: Living with High-Risk Technologies. Princeton University Press. . Poyarkov, V. e. (1999). The Chernobyl Accident: A Comprehensive Risk Assessment. Battelle Press. .
