Tratamiento de Tratamiento de Residuos RadiactivosResiduos Radiactivos

Alejandro G.Alejandro G.Juan M.Juan M.

Álvaro M.Álvaro M.

Residuo radiactivoResiduo radiactivo

Material o producto de desecho, para elcual no está previsto ningún uso, que contiene o está

contaminado con radionucléidosen concentraciones o niveles de actividad superiores a los

establecidos por élMinisterio de Industria y Energía, previo informe favorable

del Consejo de SeguridadNuclear.

Criterios de clasificación de los Criterios de clasificación de los residuos radiactivos residuos radiactivos

El estado físico (sólidos, líquidos y El estado físico (sólidos, líquidos y gaseosos )gaseosos )

El tipo de radiación emitida (Emisiones El tipo de radiación emitida (Emisiones alfa, beta y gamma) alfa, beta y gamma)

El período de semidesintegración (De vida El período de semidesintegración (De vida corta, de vida larga) corta, de vida larga)

La actividad específica (actividad por La actividad específica (actividad por unidad de masa o volumen de material unidad de masa o volumen de material radiactivo (actividad específica). radiactivo (actividad específica).

unidad de medida en el SI es Bq/gr. unidad de medida en el SI es Bq/gr. LaLa radiotoxicidad (Grupo A, B, C y D)radiotoxicidad (Grupo A, B, C y D)33

Clasificación de los residuos Clasificación de los residuos radiactivos radiactivos

Residuos de baja y media Residuos de baja y media actividadactividad

Residuos de alta actividadResiduos de alta actividad

Características de los Residuos Características de los Residuos de baja y media actividadde baja y media actividad

Actividad específica por elemento radiactivo baja.Actividad específica por elemento radiactivo baja. No generan calor.No generan calor. Contienen radionucleidos emisores beta-gamma Contienen radionucleidos emisores beta-gamma

con períodos de semidesintegracióninferiores a 30 con períodos de semidesintegracióninferiores a 30 años, lo que quiere decir que reducen su años, lo que quiere decir que reducen su actividad amenos de la milésima parte en un actividad amenos de la milésima parte en un período máximo de 300 años.período máximo de 300 años.

Su contenido en emisores alfa debe ser inferior a Su contenido en emisores alfa debe ser inferior a 0,37 Gbq/t. (0,01 curios/toneladaen promedio)0,37 Gbq/t. (0,01 curios/toneladaen promedio)

Algunos ejemplos de radionucleidos contenidos Algunos ejemplos de radionucleidos contenidos en los residuos de baja y mediaen los residuos de baja y media

actividad son el 137Cs, el 90Sr y el 60Co.actividad son el 137Cs, el 90Sr y el 60Co.

Características de los Residuos Características de los Residuos de alta actividadde alta actividad

Contienen radionucleidos emisores alfa de Contienen radionucleidos emisores alfa de vida larga en concentracionesapreciables vida larga en concentracionesapreciables por encima de0,37 Gbq/t (0,01 Ci/t).por encima de0,37 Gbq/t (0,01 Ci/t).

Pueden desprender calor.Pueden desprender calor. Los radionucleidos contenidos en residuos Los radionucleidos contenidos en residuos

de alta actividad tienen un período de de alta actividad tienen un período de semidesintegración superior a 30 años, semidesintegración superior a 30 años, llegando algunos a alcanzar decenas de llegando algunos a alcanzar decenas de miles de años.miles de años.

Origen de los residuos Origen de los residuos radiactivosradiactivos

Producción de energía eléctrica de Producción de energía eléctrica de origen nuclearorigen nuclear

Aplicaciones de los radisótopos en la Aplicaciones de los radisótopos en la medicina, industria e investigación medicina, industria e investigación

Clausura de instalaciones nucleares y Clausura de instalaciones nucleares y radiactivas. radiactivas.

GESTION DE LOS RESIDUOS GESTION DE LOS RESIDUOS RADIACTIVOSRADIACTIVOS

La gestión de los residuos La gestión de los residuos radiactivos consiste en los radiactivos consiste en los mecanismos a aplicar para evitar los mecanismos a aplicar para evitar los daños que producen sus emisiones daños que producen sus emisiones en las personas y el Medio Ambiente. en las personas y el Medio Ambiente. Estos mecanismos dependen del tipo Estos mecanismos dependen del tipo de residuos del que se trate. de residuos del que se trate.

ENRESAENRESA

Empresa Nacional de Residuos Empresa Nacional de Residuos Radiactivos, S.A. (ENRESA).Es la empresa Radiactivos, S.A. (ENRESA).Es la empresa encargada de llevar a cabo el tratamiento, encargada de llevar a cabo el tratamiento, almacenamiento y control de los residuos almacenamiento y control de los residuos radiactivos generados en España . El radiactivos generados en España . El objetivo fundamental de su gestión es la objetivo fundamental de su gestión es la inmovilización de estos residuos y su inmovilización de estos residuos y su aislamiento del medio ambiente, aislamiento del medio ambiente, garantizando que no existe riesgo garantizando que no existe riesgo radiológico.radiológico.

Proceso básicos para la gestión de Proceso básicos para la gestión de residuos radiactivosresiduos radiactivos

1º tratamiento de los residuos. 1º tratamiento de los residuos. Consiste en Consiste en acondicionar los residuos para su posterior acondicionar los residuos para su posterior liberación o almacenamiento liberación o almacenamiento

2º. Aislamiento2º. Aislamiento . se lleva a cabo para evitar que . se lleva a cabo para evitar que los radionucleidos lleguen al medioambiente los radionucleidos lleguen al medioambiente hasta que su actividad haya decaído a niveles hasta que su actividad haya decaído a niveles inocuos Todos los residuos, pero especialmente inocuos Todos los residuos, pero especialmente los de alta actividad han de ser aislados mediante los de alta actividad han de ser aislados mediante barreras físico-químicas, de ingeniería o barreras físico-químicas, de ingeniería o geológica, entre el residuo y la biosfera,geológica, entre el residuo y la biosfera, para evitar su dispersión y ser almacenados para evitar su dispersión y ser almacenados convenientemente. convenientemente.

1º tratamiento de los residuos.1º tratamiento de los residuos.

1. Clasificación o segregación de los 1. Clasificación o segregación de los residuos.residuos.

2. Reducción en volumen por 2. Reducción en volumen por compactación o incineración.compactación o incineración.

3. Inmovilización de gases y líquidos 3. Inmovilización de gases y líquidos para su posterior aislamiento.para su posterior aislamiento.

2º Tipos de sistemas de aislamiento de residuos

radiactivos: Barrera físico-químicaBarrera físico-química: : Inmovilización del Inmovilización del

residuo y confinamientoresiduo y confinamiento en contenedores en contenedores para evitar la dispersión.para evitar la dispersión.

Barrera de ingenieríaBarrera de ingeniería.. Instalación donde se Instalación donde se colocan los residuos colocan los residuos Blinda los residuos y limita el acceso del Blinda los residuos y limita el acceso del agua.agua.

Barrera geológica: El medio de la corteza Barrera geológica: El medio de la corteza terrestre en el que se sitúan los residuos.terrestre en el que se sitúan los residuos.Retarda el acceso de los residuos a la Retarda el acceso de los residuos a la biosfera y aleja de impacto en esta.biosfera y aleja de impacto en esta.

La inmovilizaciónLa inmovilización

La inmovilización consiste en La inmovilización consiste en incorporar el residuo radioactivo a incorporar el residuo radioactivo a una matriz sólida y estable con el una matriz sólida y estable con el objeto de evitar su dispersión. Una objeto de evitar su dispersión. Una vez inmovilizados se incorporan a un vez inmovilizados se incorporan a un contenedor para facilitar su contenedor para facilitar su transporte y manejo.transporte y manejo.

Inmovilización de residuos de baja Inmovilización de residuos de baja y media actividady media actividad

Para estos residuos se emplea el hormigón Para estos residuos se emplea el hormigón Los residuos de baja y media actividad, Los residuos de baja y media actividad, convenientemente inmovilizados, se almacenan convenientemente inmovilizados, se almacenan definitivamente en una barrera de ingeniería definitivamente en una barrera de ingeniería construida en el interior o sobre una formación construida en el interior o sobre una formación geológica estable que, a su vez, actuará como geológica estable que, a su vez, actuará como barrera en caso de fallar la artificial. Es necesario barrera en caso de fallar la artificial. Es necesario confinarlos entre 250-300 años aunque, según confinarlos entre 250-300 años aunque, según indica ENRESA, el 70% de los residuos de baja indica ENRESA, el 70% de los residuos de baja actividad alcanza la inocuidad en unos decenios. actividad alcanza la inocuidad en unos decenios.

Inmovilizacion de residuos de alta Inmovilizacion de residuos de alta actividadactividad

Para este tipo de residuos se emplea el Para este tipo de residuos se emplea el vidrio, aunque para esta aplicación se han vidrio, aunque para esta aplicación se han desarrollado con éxito materiales cerámicos. desarrollado con éxito materiales cerámicos.

Suelen tener un emplazamiento temporal para Suelen tener un emplazamiento temporal para que decaiga su actividad y se enfríen, que decaiga su actividad y se enfríen, normalmente en piscinas de las propias centrales normalmente en piscinas de las propias centrales nucleares, y deben terminar en almacenamientos nucleares, y deben terminar en almacenamientos definitivos, geológicamente estables: arias definitivos, geológicamente estables: arias graníticas, tobas volcánicas, o minas de sal graníticas, tobas volcánicas, o minas de sal abandonadas. abandonadas.

Estos residuos de alta actividad son los Estos residuos de alta actividad son los más difíciles de tratar y almacenar, ya que más difíciles de tratar y almacenar, ya que se mantienen activos durante miles de se mantienen activos durante miles de años. Después de su necesario años. Después de su necesario almacenamiento temporal, se disponen en almacenamiento temporal, se disponen en los contenedores especiales a los que nos los contenedores especiales a los que nos referíamos anteriormente que actúan referíamos anteriormente que actúan como barrera para la radiación y son como barrera para la radiación y son capaces de resistir colisiones fuego, capaces de resistir colisiones fuego, terremotos y agentes corrosivos. En esta terremotos y agentes corrosivos. En esta forma se llevan a su almacenamiento final.forma se llevan a su almacenamiento final.

Combustible nuclear gastado: Combustible nuclear gastado: Principal residuo de alta actividadPrincipal residuo de alta actividad

El combustible nuclear gastado es el El combustible nuclear gastado es el principal residuo de alta actividad, y tiene principal residuo de alta actividad, y tiene dos destinos posibles: dos destinos posibles: Almacenarse directamente como residuo, Almacenarse directamente como residuo, tal y como se describe anteriormente o tal y como se describe anteriormente o considerar su reprocesado.considerar su reprocesado.

El reprocesado del combustible El reprocesado del combustible nuclear gastadonuclear gastado

El reprocesado permite, mediante El reprocesado permite, mediante procesos de separación química, recuperar procesos de separación química, recuperar el material fisionable y fértil (uranio y el material fisionable y fértil (uranio y plutonio) que se haya presente en el plutonio) que se haya presente en el residuo, y su posterior aprovechamiento. residuo, y su posterior aprovechamiento. Como resultado de estas operaciones, se Como resultado de estas operaciones, se generan subproductos radioactivos que se generan subproductos radioactivos que se tratan solidificándolos mediante fusión tratan solidificándolos mediante fusión junto a una masa vítrea (borosilicato) y se junto a una masa vítrea (borosilicato) y se introducen en contenedores de acero introducen en contenedores de acero inoxidable, quedando así listos para su inoxidable, quedando así listos para su disposición final.disposición final.

Inconvenientes del reprocesadoInconvenientes del reprocesado

El inconveniente principal del reprocesado del El inconveniente principal del reprocesado del combustible nuclear gastado es su transporte desde la combustible nuclear gastado es su transporte desde la central nuclear hasta la central especial donde se lleva a central nuclear hasta la central especial donde se lleva a cabo el tratamiento, ya que supone el traslado de una cabo el tratamiento, ya que supone el traslado de una sustancia extremadamente peligrosa. Actualmente llevan a sustancia extremadamente peligrosa. Actualmente llevan a cabo el reproceso de sus combustibles gastados total o cabo el reproceso de sus combustibles gastados total o parcialmente, bien en sus propias instalaciones o parcialmente, bien en sus propias instalaciones o contratando servicios del exterior, Francia, Reino Unido, contratando servicios del exterior, Francia, Reino Unido, Japón, Rusia, Alemania, Bélgica, Holanda, China, India y Japón, Rusia, Alemania, Bélgica, Holanda, China, India y Suiza. Suiza.

Solamente Francia y el Reino Unido ofrecen servicios Solamente Francia y el Reino Unido ofrecen servicios de reproceso lo que conlleva además de su alto coste, la de reproceso lo que conlleva además de su alto coste, la devolución del uranio y plutonio recuperados, así como de devolución del uranio y plutonio recuperados, así como de todos los residuos producidos, previamente acondicionados todos los residuos producidos, previamente acondicionados en diferentes tipos de contenedores.en diferentes tipos de contenedores.

Destino Final de residuos de alta Destino Final de residuos de alta actividadactividad

El destino final de estos residuos El destino final de estos residuos son vertederos construidos a gran son vertederos construidos a gran profundidad en lugares muy estables profundidad en lugares muy estables geológicamente geológicamente

El reactor nuclear natural de OKlo, El reactor nuclear natural de OKlo, en Gabón, África en Gabón, África

La presencia de productos de fisión en el depósito de La presencia de productos de fisión en el depósito de uranio de Oklo prueba que, aproximadamente hace dos mil uranio de Oklo prueba que, aproximadamente hace dos mil millones de años, tuvo lugar un reactor natural. El agua millones de años, tuvo lugar un reactor natural. El agua subterránea, al parecer, saturó un cuerpo de uranio y subterránea, al parecer, saturó un cuerpo de uranio y moderó los neutrones generados en el mineral, creando moderó los neutrones generados en el mineral, creando una pequeña reacción nuclear en cadena. La mayoría de los una pequeña reacción nuclear en cadena. La mayoría de los radionucleidos permaneció inmóvil en el uranio a pesar de radionucleidos permaneció inmóvil en el uranio a pesar de que el reactor nuclear duró cientos de miles de años y creó que el reactor nuclear duró cientos de miles de años y creó una distribución completa de productos de fisión. Este una distribución completa de productos de fisión. Este ejemplo demuestra la poca movilidad de los radionucleidos ejemplo demuestra la poca movilidad de los radionucleidos en el ambiente geoquímico de la zona y abre una puerta a en el ambiente geoquímico de la zona y abre una puerta a la investigación de lugares que, por sus características la investigación de lugares que, por sus características geológicas e hidrogeoquímicas, dificulten la migración de geológicas e hidrogeoquímicas, dificulten la migración de radionucleidos y por tanto retarden suficientemente su radionucleidos y por tanto retarden suficientemente su retorno a la biosfera. retorno a la biosfera.

Este ejemplo en la naturaleza sugiere Este ejemplo en la naturaleza sugiere que los vertederos construidos a gran que los vertederos construidos a gran profundidad en lugares muy estables profundidad en lugares muy estables geológicamente son seguros No obstante, geológicamente son seguros No obstante, la longevidad de la actividad radiactiva de la longevidad de la actividad radiactiva de los residuos nucleares de alta actividad los residuos nucleares de alta actividad junto con la dificultad de asegurar que una junto con la dificultad de asegurar que una formación geológica es "altamente fiable" formación geológica es "altamente fiable" y que no sufrirá cambios a lo largo del y que no sufrirá cambios a lo largo del periodo de vida activa de dichos residuos, periodo de vida activa de dichos residuos, provoca una gran rechazo a los provoca una gran rechazo a los almacenamientos geológicos profundos.almacenamientos geológicos profundos.

El CabrilEl Cabril

En España, el almacenamiento de En España, el almacenamiento de El Cabril ,en Hornachuelos El Cabril ,en Hornachuelos (Córdoba), es la instalación (Córdoba), es la instalación preparada para inmovilizar y aislar preparada para inmovilizar y aislar estos residuos. En funcionamiento estos residuos. En funcionamiento desde 1992, sus instalaciones desde 1992, sus instalaciones pueden llegar a almacenarse 50.000 pueden llegar a almacenarse 50.000 m3 de residuos de media y baja m3 de residuos de media y baja intensidad y reciben una media anual intensidad y reciben una media anual de 2.000 m3 de estos residuos de 2.000 m3 de estos residuos