la actualidad del tnp y la proliferación nuclear
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Ponencia Francisco Castejón 2008 estiuTRANSCRIPT
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Francisco Castejón Comisión de Energía de Ecologistas en Acción
Índice
• ReaccionesNucleares:Fisiónyfusión.• Los6posdeBombas.
• LaProliferaciónNuclearylageoestrategia.• Efectodesagradables:LaspruebasnuclearesyLaamenazaterrorista.
• ElTNPylostratadosinternacionales.
• Conclusiones.
Índice
• ReaccionesNucleares:Fisiónyfusión.• Los6posdeBombas.
• LaProliferaciónNuclearylageoestrategia.• Efectodesagradables:LaspruebasnuclearesyLaamenazaterrorista.
• ElTNPylostratadosinternacionales.
• Conclusiones.
ReaccionesNucleares
H1
H2
H3
He4
Fe56 As75 Sr86 Xe124
U238 W182
Fisión Fusión
+ ENERGIA
D
T
n
U235
n
Productos de fisión
Xe144
Sr89
+ ENERGIA
neutrón protón
En promedio: U 235 + n1 ® X≈142 + Y≈92 + 2,5 n1 + ≈200 Mev
FISION DEL 239PU INDUCIDA POR NEUTRON
0n1 + 94Pu239 ---> Prod. Fisión + ~ 2.5 n + ~200 MeV
+
Pu-239 (24 000 años)
Cs-134 (2 años)
Ru 104 2 n
+ ~200 MeV
n
+
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Inventario radiológico de un elemento combustible irradiado tipo PWR
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
1,E+07
1,E+08
1,E+09
1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 TIEMPO DE ENFRIAMIENTO (años)
Sv/E
C
Productos de Activación Actínidos Productos de Fisión Total Mineral de Uranio
(Masa de U: 461 kg, Grado de Quemado: 40 GWd/tU, Enriquecimiento: 3,5 % U-235) Ra
diotoxicidad
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CapacidadCalorífica
Química Nuclear
Fisión Fusión
Reacción Típica C+O2→CO2 n + U235 → Ba143 + Kr91 + 2n H2 + H3 → He4 + n
Combustible Carbón UO2 (3% U235 + 97% U238) Deuterio y Litio
Temp. de reacción (K) 700 1000 108
Energía/Kg (J/Kg) 3.3 x 107 2.1 x 1012 3.4 x 1014
¿Cuáleslabombademenortamañoposible?
ESPESORDELREFLECTORDEU
0 0 2 2 10 10
MASA(KG) RADIO(cm)
MASA(KG) RADIO(cm)
MASA(KG) RADIO(cm)
UPu
5312
8,75,2
358
7,64,5
205
6,33,9
EsnecesarioqueseproduzcaMASACRÍTICA(Quelareacciónseautomantenga)
Deacuerdoconlacapacidaddecálculoespañola(fuente:UPM).
Sinembargopuedenhacersemáspequeñas(1kgdeU?)ensayosypruebasnucleares
Índice
• ReaccionesNucleares:Fisiónyfusión.• Los6posdeBombas.
• LaProliferaciónNuclearylageoestrategia.• Efectodesagradables:LaspruebasnuclearesyLaamenazaterrorista.
• ElTNPylostratadosinternacionales.
• Conclusiones.
TiposdeBombas• Fisión:
– Uranio(De“Proyec6l”):IniciadasporexplosivoConvencional.Uranioenriquecidoal95%.
– Plutonio(DeImplosión):ElPu‐239sesacadelcombus6blegastado(Residuosdealta):REPROCESO
• Fusión:– Ordinarias:iniciadasporunabombadefisión.– Neutrones.– Fisión‐Fusión‐Fisión:Traslafusiónseproducenfisionesque
aumentanladispersióndesustanciasradiac6vas.
• PorelTamaño:– Tác6cas(Kilotones):Fisión – Estratégicas(Megatones):Fusión– Deteatro(1kilotón):Aptasparaunaguerraconvencional.
• Bombassucias:Convencionalesforradasderesiduos(EjemploCo‐60)
BombasdeUranio
• UranioNatural:U238(99,3%)+U235(0,7%)(+U234,muypoco)– ENRIQUECIMIENTODEURANIO:AumentodelaproporcióndeU235.
Residuo:eluranioempobrecido
– Combus6bleNuclear:4%– Bombasatómicas:95%
• Métodos:– DifusiónGaseosa:máscomplicadoymáscaro,peromásrápido.
– Centrifugado:mássencilloybarato,peromáslento:1kgdeUal95%alaño:2000centrifugadoras.
ElCombus6bleNuclear
En amarillo los residuos radiactivos. EL ENRIQUECIMIENTO ES TECNOLOGÍA DE DOBLE USO.
BombasdePlutonio
• MásligerasquelasdeU.Puedensermáspequeñas.
• ElPunoexisteenlaNaturaleza.Seob6eneenreactoresnuclearesespecialesapar6rdelreprocesodelcombus6ble(Ej.VandellósI).
• Bombasdeimplosión.– Esféricas.Necesariaunagransofis6caciónelectrónica.
Reprocesoenelmundo
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TRANSMUTACIÓN Y
REPROCESO
Índice
• ReaccionesNucleares:Fisiónyfusión.• Los6posdeBombas.
• LaProliferaciónNuclearylageoestrategia.• Efectodesagradables:LaspruebasnuclearesyLaamenazaterrorista.
• ElTNPylostratadosinternacionales.
• Conclusiones.
¿Porquélabomba?:UlFmaRaFoRegum
• ElpoderdelarmaatómicasedemuestraenlaIIGuerraMundial:QuienposeelaBomba6eneunaenormecapacidaddisuasoria.Alfinalpuededirimircualquierconflictoasufavor.
• ClavedurantelaGuerraFría:DoctrinaMAD.Protegerseanteataquespreven6vos.Accidentes.
• Con6nuidaddelafilosonadelaIIGuerra:Presionaralosgobiernosamenazandoalaspoblaciones.• Mundomásinseguro.• Ac6vidadescarasycontaminantes.Interesesparalanzarlaenergía
nuclear:– RecuperarlasinversionesdelProyectoManhaoan:átomosparalaPaz.– Interconexióndelasindustriascivilymilitar:Desarrollotecnológico(Francia,
India).
LaProliferaciónNuclear
• ExtensiónNuclear:MásdincilelcontrolporlaOIEAdelastecnologíasdedobleuso.
• Salvaguardiassobrediferentestecnologías.Dincilqueseconsigalatecnologíaensecreto.
• UsodelPudelcombus6blegastado:Posibilidaddecontrabandoydefabricacióndebombasatómicas.
• Fabricacióndebombassucias.
ProliferaciónNuclear:Paísesconlabomba.
• EEUU.– ProyectoManhaoan(Muchoscienpficosalemanesjudíos).– Primerareacciónnuclearcontrolada:Fermi,Chicago1942.– PrimeraPruebaNuclear:AlamoGordo(NuevoMexico),Juliode1945.– BombasdeHiroshima(U)yNagasaki(Pu).6‐8‐1945.250000muertos.– 1952:1ªbombadefusión(H).– ÁtomosparalaPaz:Centralnuclearcomercial1954.– Laguerrafría:Desarrollosvarios(cabezasmúl6ples,bombaN,…).– Salvaguardia:ElsatélitedevigilanciaKH‐II.ClaveenelcontroldelaProliferación.
• URSS.– Primerabombaen1949.ElconocercómolohabíahechoEEUUayuda.– ContrapesoyGuerrafría.Labombamáspotenteprobada:Tsar(50MT,labomba
delZar),años50– Armasconmenosprecisión,peromáscapacidaddestruc6va(hasta150MT!!)– DesintegracióndelaURSS:
• RenunciadeUcraniaacon6nuarsiendopotencianuclearen1990.
• DincilVigilanciadeloscentrosnuclearessovié6cos(ciudadessecretasycerradas).
ProliferaciónNuclear:Paísesconlabomba.
• China.– Tecnologíapropia.– Jugadorindependienteeneltablero.
• Inglaterra.– AliadodeEEUU.AyudadeestepaísenlaI+D.– 1952,primeraprueba.
• Francia.– Tecnologíapropia.Paísindependiente.– Energíacivilymilitar.
DISCUSIÓN:Elpapelde
FranciaeInglaterra
enlaopciónnucleareuropea.
ProliferaciónNuclear:Paísesconlabomba.
• India.– PlantadeTrombayen1964(ReactoryfabricacióndePu),tecnologíacanadiense(Uranionatural‐aguapesada.
ProductoresdeT).– PrimeraexplosiónnucleardePu1974(Declaróqueeraparafinesgeológicos!)– 1994:PlantadeenriquecimientodeUecentrifugadoras.– Tecnologíapropiaparatodoelciclo,incluyendobombasH.
• Pakistán.– LaBase:IngenierospakistaníesenHolanda(1974).EnriquecimientodeUporcentrifugadoras.– GuerradeAfganistán(medios80).VistagordayapoyoeconómicodeEEUU.– 28demayode1988:5pruebasnucleares.– Reddecontactos:Abdal‐QadirJan.(La“bombamusulmana”).
• Israel.– BenGruion,1956iniciaprogramanuclear.ApoyodeEEUUyFrancia.– CentraldeDimona,Tecnologíafrancesa,1980.– 1965:100kgdeUenriquecidodeEEUUexportadas.Primerapruebanuclear:– LahistoriadeVanunu(1986‐2004).
• CoreadelNorte.– 1985:FirmaTNP.– 1990:Reactorgrafitogas(comoeldeVandellósI)chino.– 10‐2‐2005:Declaracióndelaposesióndelabomba.– 9‐10‐2007:PruebaNuclear.– Intentodenegociación.
LaProliferaciónNuclear
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• Paísesconarmasatómicas
Paísesquelohanintentado
• España:EEUUnovioconmalosojosqueFrancodispusieradelarmaatómica:
ControldelEstrechodeGibraltarydelMediterráneoOccidental.– ConstruccióndelaJENen1954.ReactorJEN‐IdeUal90%.ReactorCoral
(producePu),Celdascalientes.ActualCIEMAT.
RodríguezSahagúnySuárez:‐ConstruccióndelCINSO.‐ConstruccióndeVandellósI
(Larespuestafrancesa).FirmadelTNPjuntoconlaentradaenlaUE.• Libia:Gadafibajocontrol.¿Sólosospechas?
– 1975:FirmadelTNP.– 1973y1978:AcuerdosconPakistáneIndiaparalatransferenciadetecnología
quenollegananada.– 1981ReactordeTajouraenfuncionamiento.TecnologíaURSS.– 2003:InterceptadobarcoalemánenMalasiaconultracentrifugaforasparaLibia.– Actualmente:abandonodeestasac6vidades.
Paísesquelohanintentado
• Argelia:– 1993:ReactordeAinOssera(a150kmdeArgel).Capazdefabricar5kgde
Pualaño.
– PresionesdeEEUU:FirmadelTNPen1995.• Irak:
– EnclavedeOsiraq;detectadoporEEUUybombardeadoporIsraelen1981.
– Nuevosdesarrollostras1981.DestruidosenlaprimeraGuerradelGolfo.– Nuncaserepusodeestasegundadestrucción,comoconstataronlos
inspectoresdelOIEAantesdela2ªGuerradeGolfo.
• Irán:– Elcasodelascentrifugadoras(Natanz,Arak):Uraniomilitarycivil.
• ¿BombaLaFnoamericana?:PerónyLula
(Argen6na,Brasil,Mexico,…sí6enencapacidadtécnica).
Índice
• ReaccionesNucleares:Fisiónyfusión.• Los6posdeBombas.
• LaProliferaciónNuclearylageoestrategia.• Efectodesagradables:LaspruebasnuclearesyLaamenazaterrorista.
• ElTNPylostratadosinternacionales.
• Conclusiones.
• 1ªPruebaalairelibredeEEUU:19‐7‐1945,delaURSS,el29‐8‐1049.
• Total:2.056detonacionesnucleares(superficieyenprofundidad).
Tresexplosionesalmes.• Gravísimoefectosobreelmedioambientey
laspersonasqueestabancercadelasexplosiones,enprimerainstancia,ysobreelrestoensegunda.
• Amenazanlapazyes6mulanlacarreraarmamen6stanuclear.
EnsayosNucleares
• TratadoGeneraldeProhibicióndePruebas(sussiglasinglesasCTBT).Nohasidora6ficadopor:CoreadelNorte,China,India,Israel,PakistányEstadosUnidos.
• Laspruebasensuperficiedispersanradiac6vidaddirectamentealmedioambienteylasqueserealizanenprofundidadcontaminanelsubsueloconelriesgodequeunfuturoindefinidoseliberelaradiac6vidadalmedio.
• Radiac6vidadliberadaporalgunaspruebasnucleares=escalacomparablealaccidentedeChernobyl.
• Secalculaquecientosdemilesdepersonasdetodoelmundohansidoafectadasporlaradiac6vidadliberadaenlaspruebasalairelibre.
EstudioencargadoporelCongresonorteamericanoen1998www.cdc.gov/nceh/radia6on/fallout/:33.000casosdecáncer,11.000deellosmortales,segúnelCenterforDiseaseControlandPrevencion(CDC),comoconsecuenciadelaspruebasnuclearesentre1951y1962.
LaprimerabombaH,"Mike",fueprobadaenelatolóndeEnewetakenlasIslasMarshall,en1denoviembrede1952,tambiénporEstadosUnidos.Eldoblederadiacióndelaesperada:gravesefectosentrelapoblaciónylosmarines.
EnsayosNucleares
• EstadosUnidos:1.054pruebasnuclearesydosataquesnucleares:EnNevadayenlasIslasMarshall,asícomoenotrosdiezsi6os,queincluye
Alaska,Colorado,MississipiyNuevoMéxicoRusia• UniónSoviéFca:entre715y969detonaciones:LamayorparteenSemipala6nsk(Kazajstan)yenNovayaZemlya(Rusia),y
envariosotrossi6osenRusia,KazakstanTurkmenistányUcrania• Francia:210detonaciones:PrincipalmenteenRegganeyEkker(Argelia),
yenFangataufayMururoa(1995)enlaPolinesiafrancesa.• GranBretaña:45explosionesnucleares:21enterritorioaustraliano,incluyendonueveenelsurdeAustralia,en
MaralingayEmuField• China:45detonaciones:EnLopNur,enMalan,Xinjiang• India:5o6detonacionesenPokhran(úl6masen1998)• Pakistán:entre3y6detonaciones• CoreadelNorte:1detonación(2007)
EnsayosNucleares
• Aunquenoexisteunadefiniciónúnica,elusodearmasdedestrucciónmasivaESTERRORISMO.
• ContrabandodePuparafabricarbombasatómicas:– DesintegracióndelaURSS.– LaredJan,originariadePakistán.
• Bombassucias.• Laaparicióndeac6vistassinmiedoamorir:Manipulacióndesustanciasradiac6vassinprecauciones(menostecnologíanecesaria).
OtrosRiesgos:ElTerrorismo
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• ReaccionesNucleares:Fisiónyfusión.• Los6posdeBombas.
• LaProliferaciónNuclearylageoestrategia.• Efectodesagradables:LaspruebasnuclearesyLaamenazaterrorista.
• ElTNPylostratadosinternacionales.
• Conclusiones.
Intentosdeponercoto:ElTNPyotrosTratados
hop://disarmament.un.org/TreatyStatus.nsf• 1957:SecreaelOIEA• 1963:Tratadoporelqueseprohíbenlosensayosconarmasnuclearesenlaatmósfera,elespacioultraterrestreydebajodelagua• 1967:TratadodeTlatelolco,paralaproscripcióndelasarmasnuclearesenAméricaLa6nayelCaribe• 1968:Tratadosobrelanoproliferacióndelasarmasnucleares(TNP)• 1971:Tratadosobrelosfondosmarinos,sobrelaprohibiciónde
emplazararmasnuclearesyotrasarmasdedestrucciónenmasaenlosfondosmarinosyoceánicosysusubsuelo.
• 1985:TratadodeRarotonga,sobrelazonadesnuclearizadadelPacíficoSur
• 1968:Tratadosobrelanoproliferacióndelasarmasnucleares(TNP)DepositadoportriplicadoenLondres,MoscúyWashingtonAbiertoparasufirmael1dejuliode1968Entraenvigorel5demarzode1970,posteriormentesehanredactadodis6ntasrevisiones.
Paísesfirmantes(189):EstadosNoArmadosNuclearmente(NNWS)• Secomprometenanodesarrollarlabombasnucleares.Paísesgarantes• EE.UU.,Francia,Inglaterra,China,Rusia• EstadosArmadosNuclearmente(NWSoNuclearWeaponsStates):miembrosPermanentesdelConsejodeSeguridaddelaONU• Secomprometenanotransferirtecnologíasobrearmasnuclearesaotrospaísesyafacilitartecnologíacivil.
ElTNP
• Laac6tuddelospaísesgarantes:– Hipocresía:mantenerelestatusquo.
– Doblevarademedir.
– Re6cenciaadesarmarse.
• LafirmadelTNPparaganar6empo:IrányCoreadelNorte.
• Ladificultaddelassalvaguardias:Ladelgadalínearojaentreelusocivilyelmilitar.
ElTNP:Losproblemas
Índice
• ReaccionesNucleares:Fisiónyfusión.• Los6posdeBombas.
• LaProliferaciónNuclearylageoestrategia.• Efectodesagradables:LaspruebasnuclearesyLaamenazaterrorista.
• ElTNPylostratadosinternacionales.
• Conclusiones.
• TRASLAGUERRAFRÍA,vivimosenunmundomáscomplejo.• Lasamenazashancambiado,losmecanismosdeantaño,ya
sondemenosu6lidad.• DosFRASESESCLARECEDORAS.• Truman(1945):“Elobje6vodebeserqueelmundoacabecon
este6podearmas”.TraslasbombasdeHiroshimayNagasaki,cuandosóloEEUUlasposeía.
• AliBhuoo(1979):“Lascivilizacionesjudía,cris6anaehindú6enenlabombaatómica.Elislamcarecedeella.Todomusulmándebelucharparaconseguirla”.Enelcomienzodelasac6vidadesparaconseguirlabombapakistaní.
ComentariosFinales
Noolvidarloquesonlasbombas:Mediosparapresionaralosestadosamenazandoalaspoblacionesciviles:
Losenemigosdemisenemigosnosonnecesariamentemisamigos.
• Aumentanelriesgo,soncontaminantesycaras.• Muyimportantetrabajardesdelospaísesgarantesparaavanzarhaciaeldesarme:SalvarlosproblemasdelTNP.
• LasSancioneseconómicas,diplomá6casyelembargotecnológicosoninstrumentosdeprimeralínea.
• ElnuevopapeldelaOpiniónPública:Nuevasoportunidadesenunmundoglobalizado.
ComentariosFinales
¡MuchasGracias!
40
ProbabilidaddefisióndeUnatural
U238+n‐‐>U239‐‐‐‐>Np239‐‐‐>Pu239(fisionable)(sistemareproductor!)
Energiadeln(eV)
Secciónefi
caz(b)
“TecnologíasEnergé0caseImpactoAmbiental”CIEMAT2001