Piscina de combustible nuclear gastado

Centro de Almacenamiento de El Cabril,
España 

Gestión transporte y alamcenamiento de residuos nucleares de baja y media actividad

Se entiende por gestión de residuos nucleares como el conjunto de actividades que conducen a su reutilización, su desaparición o su neutralización y evacuación a lugares adecuados, garantizando la seguridad a largo plazo.

El almacenamiento de los residuos nucleares de baja y media actividad está basado en la interposición de barreras naturales y artificiales entre dichos residuos nucleares y el medio ambiente, de modo que estén perfectamente aislados durante el tiempo necesario hasta que su radioactividad decaiga a niveles inofensivos. Para almacenar los residuos radiactivos de baja y media actividad generados en España, ENRESA dispone del Centro de Almacenamiento de El Cabril, en la provincia de Córdoba, en funcionamiento desde 1992, y con capacidad de llenado hasta 2020.

El transporte de las sustancias radiactivas se realiza según las recomendaciones establecidas por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). La legislación europea vigente para esta actividad es el Acuerdo Europeo para el Transporte de Mercancías Peligrosas por Carretera.

Gestión de residuos nucleares

La gestión de residuos nucleares engloba todas las tareas administrativas y técnicas necesarias para la manipulación, tratamiento, acondicionamiento, transporte y almacenamiento de los residuos nucleares, teniendo en cuenta tanto los factores económicos como los de seguridad.

Aislamiento de residuos nucleares

El aislamiento de residuos nucleares se realiza mediante la interposición de barreras naturales y artificiales entre los residuos radiactivos y el ser humano, de forma que impidan el escape de radionucleidos al medio ambiente. El objetivo es suprimir todas las vías de escape al medio ambiente, impidiendo o retardando la migración de los radionucleidos a través del agua subterránea hacia la superficie.

Las barreras naturales están constituidas por formaciones geológicas diversas, y las barreras artificiales están compuestas por matrices de inmovilización, paredes de hormigón y arcillas especiales.

Las cuatro barreras empleadas son las siguientes:

  • Barrera química: inmoviliza el residuo en una matriz sólida, estable y duradera, que sea químicamente inerte. Esta operación se conoce como acondicionamiento. Los materiales más empleados para la matriz son: cemento, asfalto y polímeros.
  • Barrera física: es el contenedor donde están confinados los residuos nucleares inmovilizados evitando así su contacto con el exterior y su posible dispersión. Los contenedores son bidones metálicos, resistentes a la corrosión y con una elevada conductividad de energía calorífica que permita la evacuación del calor residual.
  • Barrera de ingeniería: constituida por las estructuras, blindajes y sistemas de almacenamiento.
  • Barrera geológica: está constituida por la formación geológica de la corteza terrestre donde se almacenan los residuos nucleares. Debe ser estable e impermeable, deteniendo así el escape de los radionucleidos al medio ambiente en el caso de que superasen las tres barreras anteriores.

Acondicionamiento de residuos nucleares

El acondicionamiento de residuos está constituido por una serie de procesos que van desde la producción de los residuos, hasta que son embidonados, después de su tratamiento e inmovilización.

Un residuo de baja y media actividad puede fraccionarse en dos partes, una descontaminada, que contiene casi todo el volumen total del residuo original y posee una baja actividad, y una concentrada de pequeño volumen y con actividad próxima a la del residuo original, que se transforma en un producto sólido, en el caso de residuos líquidos, o en un sólido compacto en el caso de residuos nucleares sólidos.

El acondicionamiento consta de tres fases:

  1.  Pretratamiento: donde se clasifican los residuos nucleares (según actividad, período de semidesintegración y composición química), se trocean, se descontaminan y se almacenan para decaimiento y transporte.
  2. Tratamiento principal: donde se reduce el volumen del residuo nuclear y se concentra la actividad en dicho volumen reducido, optimizando así la capacidad de almacenamiento de las instalaciones. En los residuos líquidos, se separa el radionucleido de la solución donde están disueltos mediante precipitación química, centrifugación, filtración, evaporación e intercambio iónico, y posteriormente se concentra. Los residuos sólidos suelen ser compactados, obteniéndose unas pequeñas “pastillas” con la suficiente resistencia como para evitar su expansión, que se introducirán en un contenedor de mayor tamaño y se inmovilizarán con cemento. Los residuos sólidos orgánicos y biológicos, y los líquidos combustibles se incinerarán, inmovilizando también con cemento sus cenizas.
  3. Inmovilización y envasado: se inmovilizan todos los componentes del residuo mediante procesos de solidificación (con cemento), de modo que el producto sólido obtenido sea químicamente inerte, resistente al fuego, estable frente a radiaciones, insoluble al agua y conductor del calor residual. El producto sólido y su contenedor se denominan bulto, y garantizan la inmovilidad de los radionucleidos.

Transporte de residuos radiactivos

El transporte de las sustancias radiactivas se realiza según las recomendaciones establecidas por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), recogidas en la legislación vigente a través del Acuerdo Europeo de Transporte de Mercancías Peligrosas por Carretera.

El conjunto de medidas establecidas tiene el objetivo de minimizar la probabilidad de que ocurra un accidente y en el caso de que suceda, mitigar sus efectos, evitando la dispersión del material radiactivo y su posible asimilación por parte de personas que se encuentren cerca.

Transporte de residuos nucleares

Además, serán avisadas las autoridades implicadas en los planes de contingencia en vigor, como son el Consejo de Seguridad Nuclear, la Guardia Civil y la Dirección General de Protección Civil, previa restricción del acceso a la zona afectada.

Durante el transporte, se debe asegurar la contención del material radiactivo para evitar contaminar a las personas y al medio ambiente, controlando además el nivel de radiación externa y proporcionando señales de advertencia sobre el contenido del bulto. De acuerdo con la situación geográfica de los productores de residuos y las características de los residuos a retirar, se elabora un programa en el que se establecen las fechas, horas y rutas de la retirada. Estos datos son comunicados con antelación suficiente al Consejo de Seguridad Nuclear, a la Guardia Civil y a la Dirección General de Protección Civil.

Para el transporte de residuos cuyo origen son las instalaciones nucleares, se emplean vehículos articulados de 40 toneladas de Peso Máximo Autorizado. Para residuos procedentes de hospitales, laboratorios y centros de investigación, se emplean vehículos de menor tamaño.

En función de su actividad, de su forma física, de su contenido radiactivo y del tipo de embalaje, se distinguen cinco tipos de bultos:

  • Bultos exceptuados: aquellos que contienen cantidades de material radiactivo lo suficientemente pequeñas como para estar exentas de la mayoría de los requisitos de diseño y uso. Sin embargo, deben ir correctamente etiquetados para identificar su contenido radiactivo como en los otros tipos de bultos.
  • Bultos industriales: se emplean para transportar materiales de baja actividad o contaminados superficialmente.
  • Bultos de tipo A: están diseñados para transportar de forma segura cantidades relativamente pequeñas de materiales radiactivos y/o fuentes radiactivas poco intensas. En este tipo, se limitan las cantidades máximas de radionucleidos que pueden transportarse en dichos bultos, para que en caso de liberación de radionucleidos, los riesgos de contaminación o radiación externa sean bajos.
  • Bultos tipo B: se emplean para transportar cantidades mayores de material radiactivo, como radioisótopos, combustible gastado, residuos vitrificados y materiales similares de alta actividad. Están diseñados para resistir los efectos de accidentes graves.

En cuanto al etiquetado de los bultos, se distinguen tres categorías:

  • Categoría I-Blanca: para bultos en los que la intensidad máxima de la radiación en la superficie es de 0,005 mSv/h.
  • Categoría II-Amarilla: para bultos en los que la intensidad máxima de la radiación en la superficie está comprendida entre 0,005 y 0,5 mSv/h.
  • Categoría III-Amarilla: para aquellos en los que la intensidad máxima oscila entre 0,5 y 2 mSv/h.

Almacenamiento de los residuos de baja y media actividad

El almacenamiento de residuos radiactivos de baja y media actividad es llevado a cabo en España en las instalaciones de El Cabril, en el término municipal de Hornachuelos, en Córdoba, en funcionamiento desde 1992. La mayoría de los residuos son trapos de limpieza, filtros e impurezas de circuitos, resinas de intercambio iónico, piezas de instalaciones, etc., procedentes de las centrales nucleares, así como guantes, jeringuillas, envases, agujas, residuos biológicos, etc., generados en los hospitales e industrias. El emplazamiento cuenta con 1.200 hectáreas en total, de las cuales 20 están destinadas a la instalación

La instalación 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 los RBMA: 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: constituidos por el Edificio de Recepción Transitoria, Servicios Técnicos, Seguridad Industrial, Servicios Generales, Taller de Mantenimiento, Edificio de Fabricación de los contenedores de hormigón y Administración.

Los residuos a almacenar llegan en bidones de 220 litros transportados por camiones habilitados para este tipo de transporte y son descargados en el Edificio de Recepción Transitoria previo al Edificio de Acondicionamiento, donde son identificados y clasificados en varias categorías. Posteriormente, son introducidos en los contenedores, en los que una vez colocada la tapa es inyectado mortero para inmovilizar su contenido.

Como último paso del proceso, estos contenedores de 24 toneladas de peso se sitúan dentro de las 28 celdas de almacenamiento con capacidad, cada una de ellas, para 320 contenedores. Una vez llena cada celda, se cierra con una placa de hormigón que es posteriormente impermeabilizada.

Estas celdas de almacenamiento están dispuestas en dos plataformas de 12 y 16 unidades respectivamente. Una vez completadas serán recubiertas con capas alternativas de materiales drenantes e impermeables que evitarán que posibles infiltraciones de agua de lluvia entren en contacto con los residuos, recuperando la topografía inicial. La red de control de infiltraciones dispone de puntos de toma de muestras para la medida de la radioactividad, así como de un depósito de recogida de aguas donde se concentran todas las tuberías de las celdas de almacenamiento para ser controladas y tratadas si se encontrase algún indicio de contaminación. En la actualidad, hay 14 celdas cerradas de las 16 celdas que constituyen la plataforma norte y están vacías las 12 celdas de la plataforma sur. La velocidad de llenado de las celdas se estima en 1 celda cada año y medio. El Cabril tiene capacidad para almacenar unos 50.000 metros cúbicos, volumen que se estima será alcanzado hacia el año 2020.

Para garantizar el mínimo impacto medioambiental, se lleva a cabo un Programa de Vigilancia Radiológica Ambiental (PVRA), consistente en la toma periódica de muestras y medidas de radioactividad en el aire, las aguas, las plantas y otros seres vivos del entorno, debiéndose mantener los valores medidos por debajo de los indicados por la reglamentación vigente.

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, práctica en moratoria desde 1983 y totalmente prohibida desde 1993.

La solución válida en la actualidad es el almacenamiento definitivo en tierra firme, donde existen dos opciones:

  • En superficie con barreras de ingeniería, como en El Cabril en España, con capacidad de 50.000 metros cúbicos o L´Aube en Francia, con capacidad de 1.000.000 metros cúbicos. El fin de este tipo de almacenamiento es impedir que el agua, superficial o subterránea entre en contacto con los bidones. Tanto durante la fase de almacenamiento como posteriormente es necesaria la vigilancia de la instalación.
  • El almacenamiento subterráneo a baja o media profundidad, como en el centro SFR de Suecia y las minas de Asse en Alemania. Se aprovechan minas o galerías subterráneas artificiales. Cuando la galería de almacenamiento está llena, los túneles de entrada se sellan con bentonita y cuando se completa todo el almacenamiento se sellan hasta la superficie para evitar la posibilidad de acceso. El almacenamiento sellado no necesita vigilancia alguna.
valoración: 3.9 - votos 97