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Piscina de combustible nuclear gastado

Almacenamiento de residuos nucleares

Almacenamiento de residuos nucleares

La industria de la energía nuclear genera residuos radioactivos que se deben procesar para que no supongan un riesgo en la salud humana y un daño para el medio ambiente.

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Los residuos nucleares se procesan de forma distinta dependiendo de su actividad radioactiva. De este modo, se distinguen:

  • Los residuos nucleares de media y baja actividad.

  • Los residuos nucleares de alta actividad.

Almacenamiento de residuos de baja y media actividad

El almacenamiento de los residuos nucleares de baja y media actividad se realiza mediante barreras naturales y artificiales. De este modo, se aísla los residuos nucleares del medio ambiente hasta que su radioactividad decaiga a niveles inofensivos.

Este tipo de residuos se transportan y almacenan en instalaciones preparadas para ello. La mayoría son trapos de limpieza, filtros e impurezas de circuitos, resinas de intercambio iónico, piezas de instalaciones, etc., procedentes de las centrales nucleares.

Dentro de este grupo también se incluyen guantes, jeringuillas, envases, agujas, residuos biológicos, etc., generados en los hospitales e industrias con una radioactividad baja o media.

¿Cómo son las instalaciones para almacenar este tipo de residuos radiactivos?

Una instalación típica de este tipo está integrada por los siguientes edificios y estructuras:

  • Edificio de acondicionamiento de residuos de baja y media actividad: donde se realizan las tareas de compactación, incineración, etc.

  • Estructuras de almacenamiento de dichos residuos: celdas alineadas en dos explanadas y en doble fila donde se colocarán los residuos debidamente acondicionadas.

  • Laboratorio de verificación de la calidad: donde se realizan los procesos de caracterización, ensayos de verificación y control de las características de los bultos radiactivos recibidos o acondicionados en la instalación, y se desarrollan actividades de investigación.

  • Edificios de servicios y control.

LLegada del material radiactivo

Los residuos a almacenar llegan en bidones de 220 litros transportados por camiones habilitados para este tipo de transporte. Los bidones se descargan en el edificio de recepción transitoria previo al edificio de acondicionamiento.

En este sitio, los bidones son identificados y clasificados en varias categorías. Posteriormente, los bidones son introducidos en los contenedores. En los contenedores, una vez colocada la tapa, se inyecta mortero para inmovilizar su contenido. Cada uno de estos contenedores pesa 24 toneladas.

Almacenamiento

Como último paso del proceso, estos contenedores de hormigón se sitúan dentro de las celdas de almacenamiento de residuos nucleares. Una vez llena cada celda, se cierra con una placa de hormigón que es posteriormente impermeabilizada.

Una vez completadas, las celdas serán recubiertas con capas alternativas de materiales drenantes e impermeables. Estas capas impiden filtraciones de agua de lluvia entren en contacto con los elementos radiactivos además de mantener las formaciones geológicas cómo estaban.

La red de control de infiltraciones dispone de puntos de toma de muestras para la medida de la radioactividad. Esta red también dispone de un depósito de recogida de aguas. La función de este depósito es concentrar todas las tuberías de las celdas de almacenamiento de residuos nucleares para ser controladas y tratadas si se encontrase algún indicio de contaminación.

Estrategias y sistemas internacionales de almacenamiento de residuos de baja y media actividad

Durante algunos años, el almacenamiento de residuos de baja actividad se realizaba mediante vertidos al mar. A día de hoy, esta práctica está totalmente prohibida en la mayoría de las legislaciones.

La solución válida en la actualidad para el almacenamiento de residuos procedentes de la energía nuclear es el almacenamiento definitivo en tierra firme. Existen dos opciones:

  • El almacenamiento en superficie con barreras de ingeniería. La finalidad de este tipo de almacenamiento es impedir que el agua, superficial o subterránea entre en contacto con los bidones de cemento. Tanto durante la fase de almacenamiento como posteriormente es necesaria la vigilancia de la instalación.

  • El almacenamiento subterráneo a baja o media profundidad. Se aprovechan minas o galerías subterráneas artificiales. Cuando la galería de almacenamiento está llena, los túneles de entrada se sellan con bentonita. Cuando se completa todo el almacenamiento se sellan hasta la superficie para evitar la posibilidad de acceso. El almacenamiento sellado no necesita vigilancia alguna.

Residuos de alta actividad

Los residuos de alta actividad son residuos que emiten partículas alfa de vida larga, partículas beta o rayos gamma (o una combinación de ellos) con periodos de semidesintegración superiores a 30 años.

Este tipo de residuos nucleares contienen isótopos radiactivos con períodos de semidesintegración superiores a 30 años. Además, pueden emitir calor y estar activos durante miles o decenas de miles de años.

Generalmente los residuos de alta actividad provienen del combustible nuclear gastado de los reactores nucleares que disponen las centrales nucleares.

Etapas de gestión de residuos de alta actividad

La gestión de los residuos nucleares de alta actividad se realiza en diferentes etapas:

  • Almacenamiento inicial. El combustible gastado de una central nuclear se almacena por unos pocos años en las piscinas de combustible gastado de las centrales nucleares. El propósito es reducir la carga calorífica.

  • Almacenamiento intermedio. Se almacena a medio o largo plazo (entre 20 y 60 años) en las piscinas de combustible gastado, en contenedores en seco o en almacenes temporales individualizados (las centrales que lo tienen). También puede almacenarse en un almacén temporal centralizado externo a la planta nuclear.

  • Almacenamiento definitivo. Dado el largo periodo de actividad de estos residuos, el almacenamiento geológico profundo es la opción internacionalmente aceptada para la gestión final de los residuos radiactivos de alta actividad.

Reprocesamiento de combustible

Para reducir el volumen de estos residuos y reutilizar los materiales fisionables, en otros países se adoptan estrategias de ciclo cerrado, como el reprocesado del combustible gastado. Esta técnica supone la separación del uranio y plutonio contenidos en el combustible. El producto obtenido se utiliza de nuevo en otro proceso de fisión nuclear en las centrales nucleares.

    Autor:

    Fecha publicación: 20 de diciembre de 2018
    Última revisión: 15 de mayo de 2021