CONTAMINACIÓN DE LOS RESIDUOS NUCLEARES EN EL MEDIO AMBIENTE
Accidentes nucleares:
En la energía nuclear nos referimos a a...
En octubre de 1989, tuvo lugar el incidente de la central nuclear de Vandellós I. Un incendio en el
generador eléctrico pr...
Introducción
Los peligros en el ambiente pueden tener su origen en sucesos naturales y
perturbaciones ambientales causadas...
Concepto: Estrictamente hablando la energía nuclear es la energía que se libera al dividir el
núcleo de un átomo o al unir...
GESTIÓN DE ALMACENAMIENTO
Gestión de Residuos Radiactivos
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Fuentes Selladas Agotadas
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El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA)
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que se desintegran durante el período de al...
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Residuos nucleares en el medio ambient

  1. 1. CONTAMINACIÓN DE LOS RESIDUOS NUCLEARES EN EL MEDIO AMBIENTE Accidentes nucleares: En la energía nuclear nos referimos a accidente nuclear a aquellos sucesos que emiten un determinado nivel de radiación susceptibles de perjudicar a la salud pública. Los accidentes nucleares se clasifican entre accidentes e incidentes nucleares según la gravedad. Y se incluyen tanto los accidentes nucleares como los accidentes radiactivos. para entendernos, un accidente nuclear podría ser la avería en un reactor de una central nuclear y un accidente por radiación podría ser el vertido de una fuente de radiación a un río. A pesar de los accidentes nucleares más conocidos se han producido en centrales nucleares también pueden suceder en otros centros en los que se trabaje con energía nuclear, como hospitales o laboratorios de investigación. Para determinar la gravedad de un accidente se ha definido una Escala Internacional de Accidentes Nucleares(más conocida por sus siglas en inglès INES). Debido el secretismo de los gobiernos y las empresas propietarias de las centrales nucleares es difícil determinar la gravedad o la extensión y repercusiones que un determinado accidente nuclear puede suponer. Accidentes nucleares civiles En los años 1950 se produjeron tres accidentes nucleares destacables:  12 de diciembre de 1952 en Canadá se produce el primer accidente nuclear serio, en el reactor nuclear NRX de Chalk River.  También en Canadá y en la misma central nuclear de Chalk Rriver , 24 de mayo de 1958: en el reactor NRU una varilla de combustible de uranio se incendió y se partió en dos al intentar retirarla del núcleo del reactor.  Estados Unidos, 1959: un reactor refrigerado por sodio sufrió una fusión parcial del núcleo en el Laboratorio de Santa Susana Field, cerca de Simi Valley, California. En marzo de 1979 la central nuclear de Three Mile Island tuvo un grave accidente nuclear después del primer año de funcionamiento. La mala interpretación de los datos provocó errores muy graves en determinadas decisiones del personal de la central. Aunque el núcleo del reactor nuclear quedó fuertemente dañado tuvo un escape limitado de productos radiactivos al exterior. El accidente fue clasificado como nivel 5 en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares (INES) En abril de 1986, ocurrió el accidente nuclear más importante de la história en la central nuclear deChernobyl por un sucessión de errores humanos en el transcuros de unas pruebas plantificadas con anterioridad. Fue clasificado como nivel 7 (“accidente nuclear grave”) en la Escala INES.
  2. 2. En octubre de 1989, tuvo lugar el incidente de la central nuclear de Vandellós I. Un incendio en el generador eléctrico provocó un fallo mecánico, que dio lugar a una inundación de agua de mar de la cava del reactor y la inoperabilidad de algunos de los sistemas de seguridad. El incidente fue clasificado como nivel 3 (“incidente importante”) en la Escala INES, ya que no se produjo escape de productos radiactivos al exterior, ni fue dañado el núcleo del reactor y tampoco hubo contaminación dentro del emplazamiento. En septiembre de 1999, ocurrió el accidente nuclear de la planta de tratamiento de combustible de uranio de Tokaimura, propiedad de la compañía JCO en Tokaimura. Todos los indicios apuntaron a que fue debido a un fallo humano. El accidente se clasificó como nivel 4 según la Escala INES (“accidente sin riesgo significativo fuera del emplazamiento”), ya que las cantidades de radiación liberadas al exterior fueron muy pequeñas, y dentro de los límites establecidos, pero dentro del emplazamiento, los daños producidos en los equipos y barreras biológicas fueron significativos, además de la fatal exposición de los trabajadores
  3. 3. Introducción Los peligros en el ambiente pueden tener su origen en sucesos naturales y perturbaciones ambientales causadas por el hombre como la acumulación de CO2, la lluvia ácida, en el tratamiento y eliminación incorrecta de residuos tóxicos y peligrosos que genera una sociedad industrializada. Los residuos peligrosos son aquellos que podrían ser dañinos para la salud de los humanos o de otros organismos, o para el ambiente. Diversas autoridades emplean definiciones mas precisas, ninguna de kas cuales ha sido acogida con amplia aceptación. La regularización 824/76 de Ontario, elaborada bajo la Wate management Act. (Ley para la Administración de residuos) y más tarde puesta en practica por la Environmental Protection Act. ( Ley para la protección ambiental) de 1975, proporciona una definición de los residuos peligrosos que es representativa de aquellas que utilizan muchos países: “Residuos peligrosos son los desechos que requieren precauciones especiales para su almacenamiento, recolección, transporte, tratamiento o eliminación para evitar daños a personas o propiedades, e incluye residuos explosivos, inflamables, volátiles, radioactivos, tóxicos y patológicos”. En este capitulo examinaremos el manejo, desde su fuente hasta su eliminación final. La energía nuclear es la causa fundamental de los problemas que plantean los residuos radiactivos
  4. 4. Concepto: Estrictamente hablando la energía nuclear es la energía que se libera al dividir el núcleo de un átomo o al unir dos átomos para convertirse en un átomo individual (fusión nuclear). De hecho, nuclear viene de núcleo. Cuando se produce una de estas dos reacciones físicas (la fisión o la fusión nuclear) los átomos experimentan una ligera pérdida de masa. Esta masa que se pierde se convierte en una gran cantidad de energía calorífica como descubrió el Albert Einstein con su famosa ecuacion E=mc2. Sin embargo, a menudo, cuando se hablamos de energía nuclear nos referimos a generación de energía eléctrica utilizando reacciones nucleares. Hay que tener presente que aunque la producción de energía eléctrica sea la utilidad más habitual, la energía nuclear se puede aplicar en muchos otros sectores, como en aplicaciones médicas, medioambientales o bélicas. Residuos nucleares Todos los reactores nucleares dependen del uranio como combustible. El Uranio se extrae de la menas (minas metálicos) y se refina por medio de procesos químicos. Aquel que contiene la composición isotópica presente en la naturaleza. Sin embargo, para uso en reactores de agua ligera y reactores avanzados con enfriamiento por gas, es necesario aumentar el contenido de uranio de cuatro a cinco veces, en una planta de enriquecimiento isotópico.
  5. 5. GESTIÓN DE ALMACENAMIENTO Gestión de Residuos Radiactivos Consiste en el almacenamiento seguro de fuentes selladas radiactivas en desuso y comprende la recolección, transporte, acondicionamiento, inmovilización y almacenamiento de los materiales radiactivos. Los usuarios de las fuentes radiactivas en desuso están obligados por la Ley 28028 y su Reglamento a gestionarlas en la Planta de Gestión de Residuos Radiactivos del IPEN, en un periodo no mayor de tres meses después que la fuente radiactiva es declarada fuera de uso, a fin de asegurar el control y la prevención de los riesgos radiológicos. El procedimiento para el servicio, se realiza previamente estableciendo un acuerdo económico entre las partes, considerando la información proporcionada por el cliente en el Formato Nº 19, de Datos Técnicos del equipo radiactivo. El tiempo en que se realiza, depende del estado del o los equipos, el lugar en que se encuentra, las condiciones que demande el embalaje y la confección del bulto. Desde la aceptación de la cotización a la realización de la recolección y recepción del bulto en el Centro Nuclear, es un tiempo promedio de 10 días. Planta de Gestión de Residuos Radiactivos La Planta de Gestión de Residuos Radiactivos (PGRR) del Centro Nuclear RACSO está concebida como una instalación centralizada para realizar la gestión de los residuos radiactivos, generados a nivel nacional. Su finalidad es realizar la gestión segura de los residuos resultantes de las aplicaciones nucleares en nuestro país, de forma tal que no se ponga en riesgo la salud de la población. Cuenta con las siguientes unidades de procesamiento: 1. Una planta de precipitación de efluentes líquidos 2. Una unidad de cementación para la solidificación de lodos y líquidos 3. Una prensa para compactación de residuos sólidos Además cuenta con: La Instalación centralizada de gestión de residuos radiactivos tiene una superficie aproximada de 15000 m2. Dentro de esa superficie están ubicadas: 1. Edificio de tratamiento y acondicionamiento de residuos. 2. Cubículo para residuos biológicos contaminados 3. Almacén para residuos sólidos acondicionados 4. Lecho de infiltración para residuos líquidos 5. En la parte externa y formando parte del sistema integral de residuos radiactivos del Centro Nuclear, se encuentran dos pequeñas plantas de decaimiento de líquidos activos, una para el reactor y el otro para la planta de producción de radioisótopos. Desde allí se bombean los líquidos a la PGRR. Tratamiento y Acondicionamiento de Residuos Radiactivos El principio que rige el tratamiento de residuos radiactivos en una forma que garantice un confinamiento seguro, así como lograr la reducción de su volumen hasta donde sea posible. Resinas de Intercambio Iónico Estas resinas que resultan de la descontaminación del sistema primario del reactor, luego de agotarse son inmobilizadas mezclándolas con concreto en una máquina mezcladora o adicionando porciones de resinas durante el acondicionamiento de residuos radiactivos líquidos de naturaleza orgánica o lodos resultantes en la precipitación química.
  6. 6. Fuentes Selladas Agotadas En este caso las fuentes selladas, sin retirarlas de su blindaje original, son acondicionados con concreto de forma tal que no puedan ser removidas nunca más. Los embalajes tendrán diferentes tamaños, dependiendo del volumen del bulto conteniendo el material radiactivo. Almacenamiento de Residuos Radiactivos Existe un almacén temporal. Su piso tiene una cubierta de material fácilmente descontaminable . Sólo se almacenan en este ambiente, los residuos acondicionados en cilindros. Asimismo, sirve como un lugar de almacenamiento intermedio para permitir el decaimiento del residuo y su posterior enterramiento en un repositorio a nivel de superficie. Sus dimensiones son 8 m de largo, 6 m de ancho y 4 m de altura. Planta de Tratamiento Químico Esta Planta permite tratar los residuos radiactivos líquidos que tienen un interés radiosanitario. Su capacidad de tratamiento es de 100 m3 por año. Está compuesta de : 1. Tanques de almacenamiento 2. Tanque de alimentación 3. Tanque de precipitación química 4. Dosificadores de reactivos químicos 5. Tanque de líquidos clarificados Los residuos provenientes de las plantas de decaimiento del reactor y de la planta de producción de radiosótopos son enviados, cuando así sea necesario, a la planta de tratamiento químico. Los líquidos son recepcionados en dos tanques de almacenamiento con capacidad de 6 m3 cada uno. De allí los líquidos son alimentados, haciendo uso de una bomba, a otro tanque con capacidad de 4 m3 llamado tanque de alimentación y de material de PVC. Luego de caracterizar el residuo y homogeneizarlo se envían los residuos al tanque de precipitación y con capacidad aproximada de 1.5 m3. Este tanque es de vidrio a fin de facilitar la observación y separación de los precipitados, exteriormente. Los reactivos químicos así como los ácidos y bases que se agregan para ajustar el pH, son suministrados por la parte superior del tanque de precipitación. Cuenta con agitadores para homogeneizar la mezcla y lograr una mejor precipitación. Los lodos producidos son alimentados directamente a tambores de 200 litros donde son mezclados con cemento, a fin de lograr, la retención de los contaminantes y una buena estabilidad. Los estudios a nivel de laboratorio permiten ajustar las condiciones más adecuadas para que el producto cementado, tenga una baja lixiviación y una buena resistencia mecánica. Los líquidos sobrenadantes del tanque de precipitación, se envían a otro tanque de PVC, denominado tanque de clarificados, de aproximadamente 1 m3 de capacidad. Allí luego de analizar la actividad e identificar los contaminantes presentes, se tienen las opciones de retornarlos al tanque de precipitación, descargarlo a un lecho de infiltración o eliminarlo al desagüe común.
  7. 7. El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) El Perú es miembro del OIEA desde 1957 y como tal apoya y participa en las actividades que este organismo realiza para acelerar y aumentar la contribución de la energía atómica para la paz, la salud y la prosperidad, así como promover medidas eficaces de verificación y salvaguardia nuclear. Perú ha sido elegido a la Junta de Gobernadores del OIEA, entre setiembre de 2000 y setiembre de 2002. En 1980, Perú accedió a la Convención sobre Responsabilidad Civil por Daño Nuclear, en 1994, ratificó la Convención sobre Seguridad Nuclear y en 1995 accedió a la Convención sobre Notificación Temprana de Accidentes Nucleares, a la Convención sobre Asistencia en Caso de Accidente Nuclear o Emergencia Radiológica y a la Convención sobre Protección Física de Material Nuclear. En 1998, Perú suscribió la Convención Conjunta sobre Seguridad en el Manejo de Combustible Expendido y de Desechos Radioactivos, en marzo de 2000, suscribió un Protocolo Adicional al Acuerdo de Salvaguardias con OIEA y, en octubre de 2000, firmó un Memorándum de Entendimiento sobre Cooperación en el Campo de los Usos Pacíficos de la Energía Nuclear. La entidad nacional encargada del cumplimiento de las obligaciones que emanan de esos instrumentos, preparar programas y canalizar la cooperación para usos pacíficos de la energía atómica es el Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN).
  8. 8. Uno de los principales problemas del uso de la energía nuclear es la gestión de los residuos nucleares ya que son muy peligrosos y difíciles de eliminar. Los residuos nucleares son uno de los principales problemas relacionados la energía nuclear. Si estos residuos no se tratan debidamente, resultan altamente peligrosos para la población y el medio ambiente. Los residuos radiactivos se pueden clasificar según sus características físicas y químicas y por su actividad. Clasificándolos por su actividad tenemos:  Residuos nucleares de alta actividad, compuestos por los elementos del combustible ganado.  Residuos nucleares de media actividad, son radionucleidos producidos en el proceso de fisión nuclear.  Residuos nucleares de baja actividad, básicamente se trata de las herramientas, ropas y material diverso utilizado para el matenenimiento de una central de energía nuclear. La Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) és la empresa que se encarga en España de lagestión de residuos nucleares (provengan de centrales nucleares o de otras instalaciones radiactivas como hospitales y centros de investigación relacionados con la energía nuclear). La gestión de dichos residuos nucleares está definida en el Plan General de Residuos aprobado por el Parlamento. Los protocolos para el tratamiento de los residuos nucleares depende de su nivel de actividad radiactiva: Los residuos nucleares de media actividad se generan por radionucleidos liberados en el proceso de fisión (el que actualmente se utiliza en las centrales de energía nuclear) en cantidades pequeñas, muy inferiores a las consideradas peligrosas para la seguridad y la protección de las personas. Con un tratamiento se separan los elementos radioactivos que contienen en estos subproductos y los residuos resultantes se depositan en bidones de acero solidificandolos con alquitrán, resinas o cemento. Los residuos nucleares de baja actividad radiactiva (ropas, herramientas, etc) se prensan y se mezclan con hormigón formando un bloque sólido. Al igual que en el caso anterior éstos también se introducen en bidones de acero.
  9. 9. [Este contenido se distribuye en el sitio web de Enresa bajo las condiciones de la licencia Creative Commons Reconocimiento - Sin obras derivadas (BY-ND) 3.0] En España, los bidones se trasladan al Centro de Almacenamiento de El Cabril (Córdoba), que ENRESA se encarga de gestionar. Además de depositarse todos los residuos nucleares de todas las centrales nucleares españolas, también se depositan los residuos nucleares generados por la medicina, la investigación, la industria y otros campos que también trabajan con energía nuclear. Todos los almacenamientos de residuos nucleares, en la actualidad, están vigilados y controlados rigurosamente. Una vez se ha gastado el combustible en una central de energía nuclear, se extrae del reactor para almacenarse temporalmente en una piscina de agua construida de hormigón y paredes de acero inoxidable dentro de la central para crear una barrera a las radiaciones y evitar escapes. Si bien es cierto que estas piscinas pueden ampliarse mediante una operacion llamada “reracking”, los últimos Planes Generales de Residuos preven la construcción de almacenes temporales en seco dentro de la própia central nuclear. Éste seria un complemento a las piscinas en el paso intermedio hasta definir una localización definitiva. La investigación sobre almacenamientos definitivos se desarrolla en numerosos países, algunos de los cuales, como Finlandia y EE.UU., han dado pasos muy importantes para su construcción y puesta en servicio. Una de las soluciones que más se aceptan entre expertos és el Almacenamiento Geológico Profundo (AGP), generalmente en minas excavadas en formaciones geológicas estables. Actualmente ENRESA trabaja para localizar, construir y gestionar un Almacén Temporal Centralizado donde guardar, de manera provisional y segura, los residuos nucleares de alta actividad que actualmente se guardan en las centrales nucleares españolas. Este almacenamiento permitirá ganar tiempo para buscar una ubicación adecuada para el AGP permitiendo la continuidad de las instalaciones nucleares y el almacenamiento seguro de los residuos de alta actividad. Dado que no todos los países emplean la misma clasificación, la Comisión Europea ha recomendado unificar criterios, para lo cual propone la siguiente clasificación, en vigor desde el 1 de enero de 2002:
  10. 10.  Residuos nucleares de transición: residuos, principalmente de origen médico, que se desintegran durante el período de almacenamiento temporal, pudiendo a continuación gestionarse como residuos no radiactivos, siempre que se respeten unos valores de desclasificación.  Residuos nucleares de baja y media actividad: su concentración en radionucleidos es tal que la generación de energía térmica durante su evacuación es suficientemente baja. A su vez se clasifican en residuos de vida corta –que contienen nucleidos cuya vida media es inferior o igual a 30 años, con una concentración limitada de radionucleidos alfa de vida larga–y en residuos de vida larga –con radionucleidos y emisores alfa de vida larga cuya concentración es superior a los limites aplicables a los residuos de vida corta.  Residuos nucleares de alta actividad: Residuos con una concentración de radionucleidos tal que debe tenerse en cuenta la generación térmica durante su almacenamiento y evacuación. Este tipo de residuos se obtiene principalmente del tratamiento y acondicionamiento del combustible gastado.

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