Anos de procrastinação da decisão de onde armazenar por longo prazo as varetas de combustível usadas e altamente radioativas dos reatores nucleares estão agora provocando dores de cabeça nas autoridades japonesas, no momento em que estas lutam para controlar os incêndios e as explosões na usina nuclear de Fukushima, que foi atingida por um terremoto e um tsunami. Reportagem de Keith Bradsher and Hiroko Tabuchi, The New York Times.

Alguns países procuraram reduzir o número de varetas de combustível acumuladas nas suas usinas nucleares: a Alemanha, por exemplo, as armazena em invólucros caros, enquanto a China as envia para um centro de armazenagem no deserto na província ocidental de Gansu. Mas o Japão, da mesma forma que os Estados Unidos, mantém quantidades cada vez maiores de varetas de combustível usadas em piscinas de armazenamento temporárias nas usinas nucleares, onde elas podem ser guardadas com a mesma segurança que é fornecida a essas usinas.

Dados divulgados na quinta-feira pela empresa de energia elétrica Tokyo Electric Power (Tepco) demonstram que a maior parte do urânio perigoso da usina nuclear encontra-se na verdade nas varetas de combustível usadas, e não nos núcleos dos reatores.

A empresa disse que 11.195 varetas de combustível estão armazenadas no local. Isso equivale a cerca de quatro vezes a quantidade de material radioativo existente nos núcleos de todos os núcleos do reator combinados.

Agora essas piscinas de armazenamento temporário estão se revelando o calcanhar de Aquiles das usinas, já que a água nelas contidas está em ebulição ou vazando dos seus depósitos, e as tentativas de acrescentar mais água aos reatores estão fracassando. Embora as varetas de combustível usadas gerem uma quantidade de calor significativamente menor do que as varetas novas, existem fortes indícios de que algumas dessas varetas começaram a se derreter e a liberar níveis de radiação extremamente elevados. Na quinta-feira os trabalhadores japoneses lutavam para colocar mais água na piscina de armazenamento do reator 3.

Helicópteros despejaram água sobre o material radioativo, mas a água foi espalhada pelos fortes ventos. Canhões de água instalados sobre caminhões da polícia – um equipamento projetado para dispersar manifestantes – foram enviados à usina para jogar água nas piscinas.

Richard T. Lahey Jr., um engenheiro nuclear aposentado que supervisionou as pesquisas na área de segurança da General Electric no início da década de setenta para o tipo de reator utilizado em Fukushima, diz que o revestimento de zircônio utilizado nas varetas de combustível pode incendiar-se ao ficar em contato com o ar durante várias horas quando uma piscina de armazenagem perde a sua água.

Assim que se incendeia, o zircônio queima a temperaturas extremamente elevadas e é difícil extinguir essas chamas, acrescenta Lahey, que participou da elaboração de um relatório sigiloso para o governo dos Estados Unidos há vários anos sobre as vulnerabilidades das piscinas de armazenamento dos reatores nucleares norte-americanos.

Níveis de radiação extremamente elevados sobre as piscinas de armazenamento indicam que a água foi drenada nesses reservatórios de 13 metros de profundidade, fazendo com que as varetas de combustível de 4 metros de comprimento ficassem expostas ao ar por horas e começassem a se derreter, diz Robert Albrecht, um engenheiro nuclear experiente que trabalhou como consultor para a indústria de construção de reatores nucleares japonesa na década de oitenta. Sob condições normais, as varetas ficam cobertas por mais de oito metros de água, que é circulada para impedir que haja um aquecimento excessivo.

Gregory Jaczko, o diretor da Comissão Reguladora Nuclear dos Estados Unidos, afirmou na quarta-feira que restava pouca ou nenhuma água na piscina de armazenagem, que fica sobre o reator 4, e manifestou sérias preocupações quanto à radioatividade que poderia ser liberada no ambiente por causa disso.

Entre as 1.479 varetas de combustível usadas lá armazenadas estão 548 que foram removidas do reator apenas em novembro e dezembro passados para os preparativos da manutenção do reator. Estas varetas podem estar emitindo mais calor do que as varetas velhas em outras piscinas de armazenagem.

Mesmo sem circular, a água contida em uma piscina de armazenamento pode demorar vários dias para evaporar, dizem os engenheiros nucleares. Dessa forma, a evaporação rápida e até mesmo a ebulição da água nas piscinas de armazenamento se constituem em um mistério, o que faz com que surja a hipótese de que essas piscinas possam também estar vazando.

Michael Friedlander, um ex-operador de usinas nucleares que trabalhou durante 13 anos em três reatores norte-americanos, diz que as piscinas de armazenamento geralmente são revestidas por uma camada de aço inoxidável com uma espessura de 95 milímetros, e que esse revestimento fica apoiado em bases reforçadas de concreto. “Assim, mesmo que haja rupturas desse revestimento, a menos que o concreto se fragmente, a água não tem para onde ir”, explica ele.

Lahey diz que grande parte da água pode ter vazado durante o terremoto. Terremotos de magnitude muito menor na Califórnia resultaram em grandes perdas de água em piscinas de armazenamento naquele Estado, em parte porque as piscinas ficam em locais elevados nas instalações em que se encontram os reatores.

“É como se essa água estivesse no topo de um mastro. Assim que o solo começa a mover-se, a água pode derramar-se facilmente”, diz ele.

Quando a água de uma piscina de armazenamento desaparece, as varetas de urânio continuam a aquecer o revestimento de zircônio. Isso faz com que o zircônio se oxide, ou enferruje, e até mesmo que pegue fogo. As varetas de combustível usadas possuem um pouco de iodo radioativo, que tem uma vida média de oito dias e que em sua maioria desaparece por meio do decaimento radioativo assim que a fissão é interrompida quando as varetas são retiradas dos núcleos dos reatores. Mas as varetas de combustível usadas ainda estão cheias de césio e de estrôncio que podem começar a escapar caso elas se incendeiem. Algo que pode determinar a seriedade da situação é o fato de os pellets de óxido de urânio contidos nas varetas estarem ou não em posição vertical, mesmo se o revestimento se queimar. Isso é possível porque os pellets às vezes se fundem e se aglutinam quando estão no reator. Se os pellets mantiverem uma orientação vertical, mesmo na ausência de água e zircônio não há como haver fissão nuclear, explica Albrecht.

Mas a Tepco informou nesta semana que existe uma possibilidade de “recriticalidade” nas piscinas de armazenamento – ou seja, de que o urânio contido nas varetas de combustível possa reiniciar o processo de fissão nuclear que ocorrera anteriormente dentro do reator, expelindo, desta forma, subprodutos radioativos.

Albrecht afirmou que isto é altamente improvável, mas que pode acontecer se as pilhas de pellets afundarem e se fundirem no piso da piscina de armazenamento.

Nesse caso, os funcionários da usina teriam que acrescentar água com bastante boro ao reservatório, porque este elemento absorve nêutrons e interrompe reações nucleares em cadeia.

Se houver muita fissão nuclear, algo que pode ocorrer apenas em casos extremos, o urânio derreter-se-á abrindo caminho através de qualquer coisa que estiver debaixo dele. Se o urânio encontrar água na sua trajetória descendente, uma explosão de vapor pode espalhar urânio derretido pelo ambiente.

Na usina de Fukushima, cada unidade possui ou 64 varetas de combustível grandes ou 81 varetas ligeiramente menores. Uma unidade típica de varetas de combustível nuclear possui cerca de 172 kg de urânio.

Uma grande preocupação das autoridades japonesas é o fato de o reator Três, o principal alvo dos helicópteros e dos canhões de água na quinta-feira, utilizar um novo e diferente combustível. Ele utiliza óxidos mistos, ou mox, que contém uma mistura de urânio e plutônio, e é capaz de produzir uma perigosa nuvem radioativa caso seja espalhada por fogo ou explosões. Segundo a Tepco, 32 dos 514 conjuntos de varetas de combustível contidas na piscina de armazenagem do reator 3 contêm mox.

O Japão esperava resolver o problema do acúmulo do combustível usado com um plano de grande escala para a reciclagem das varetas, que seriam transformadas novamente em combustível, e que retornariam às instalações nucleares. Mas mesmo antes do terremoto da última sexta-feira, esse plano enfrentava problemas.

Uma peça fundamental para os planos do Japão é uma unidade de processamento, no valor de US$ 28 bilhões (R$ 47,2 bilhões) na vila de Rokkasho, que fica ao norte da zona do terremoto, e que extrairia urânio e plutônio das varetas para utilizar esses elementos na fabricação de combustível mox. Após incontáveis adiamentos, os testes tiveram início em 2006, e a operadora da instalação, a Japan Nuclear Fuel, anunciou que as operações teriam início em 2010. Mas, no final de 2010, o início das operações foi adiado por dois anos. Para completar o processo de reciclagem do combustível nuclear, o Japão construiu também o Monju, o primeiro reator rápido do tipo breeder, que começou a funcionar a plena capacidade em 1994. Porém, um ano mais tarde, um incêndio provocado por um vazamento de sódio fez com que a usina fosse fechada.

Apesar das revelações de que a operadora, a quase governamental Agência de Energia Atômica do Japão, havia ocultado a gravidade do acidente, a Monju começou de novo a operar com capacidade reduzida.

Uma outra instalação de reprocessamento em Tokaimura está fechada desde 1999, quando um acidente em um reator experimental rápido breeder contaminou centenas de pessoas nas imediações com radioatividade, e provocou a morte de dois trabalhadores.

Muitas dessas instalações foram atingidas pelo terremoto da última sexta-feira. Uma piscina de varetas usadas em Rokkasho transbordou, e o fornecimento de energia elétrica à usina foi cortado, fazendo com que geradores de reserva começassem a funcionar, informou a Japan Nuclear Fuel.

Segundo o Citizens Nuclear Information Center, um grupo antinuclear, cerca de 3.000 toneladas de combustível estão armazenadas em Rokkasho. Mas a usina, que fica cerca de 60 metros acima do nível do mar, escapou do maremoto. De acordo com a companhia, o fornecimento de energia elétrica foi restaurado na segunda-feira.

(New York Times, UOL Notícias, EcoDebate, 21/03/2011)