RESIDUOS RADIACTIVOS
Reunión Grupo Energía GP - Barcelona 4/3/2014
Daniele Viganò
QUÉ ES LA RADIACTIVIDAD?
 Algunos atomos (”isotopos”) son ”inestables” y se transforman (”decaen”), emitiendo radiación
(particulas o ”rayos gamma”).
 El tiempo típico del proceso varia muchísimo de elemento a elemento: desde milisegundos a
millones de años.
 La radioactividad se mide en Becquerel (Bq, numero de desintegraciones por segundo), o en
miliSievert (mSv, cantidad de radiación efectivamente absorbida por materia viva).
 En natura, hay radiactividad natural de ~2.4 mSv/año, procedente principalmente del gas
Radón liberado por el subsuelo, y de ”rayos cosmicos”. Limites de seguridad fijados en 3-4
mSv/año, excepto por trabajadores en radiología, centrales nucleares... (20 mSV/año).
FISIÓN NUCLEAR
 Distintos productos: muy, poco y no radiactivos.
 Los más peligrosos: Plutonio y lo que queda de Uranio (en parte recuperables como
nuevo combustible).
 Muy abundantes son Estroncio, Yodo, Cesio, de vida relativamente corta.
TIPOS DE RADIACIONES
 Radiación de cada material difiere por: poder penetrante (poco penetrante =
facilmente absorbible), intensidad, energía (cuanto más energética, más
peligrosa para la salud), y duración.
 Radiación alpha: absorbida muy facilmente → facil de aislar (hoja de papel), pero
muy peligrosa y generalmente emitida por mucho más tiempo.
 Radiación beta: 10 veces más penetrante que alpha.
 Radiación gamma: muy penetrante, emitida por menos tiempo.
ORIGEN DE LOS RESIDUOS
RADIACTIVOS
 En España, el 85% viene de las
centrales nucleares.
 Medicina: radioterapia, trazadores en
cuerpo humano.
 Industria: medidas de espesores y
concentraciones, pararrayos
(antes).
 Nuclear: residuos de extracción,
combustible gastado no reciclable,
material usado para mantenimiento
y operatividad (batas y calzados,
filtros aire y agua...),
desmantelamiento final.
CENTRALES NUCLEARES: CICLO
DE PRODUCCIÓN
RESIDUOS NUCLEARES: TIPOS
Tipo
Tiempo de vida y
radiación emitida
Origen Gestión y almacenamiento
Baja/media
actividad y vida
corta
< 30 años.
Todas: alpha-
beta-gamma
Aplicaciones
varias, fisión
nuclear (Cesio-
137, Estroncio-90)
1) Barreras de ingenieria
durante 300 años.
2) Tratamiento como residuos
no radiactivos.
Baja/media
actividad y vida
larga
> 30 años.
Principalmente
alpha.
Reproceso de
combustible
nuclear gastado,
productos de
fisión.
1) Refrigeración.
2) Reproceso y almacenamiento
temporaneo.
3) Almacenamiento definitivo en
formaciones geologicas
profundas estables (durante
decenas de generaciones o
más!).
Alta actividad
7-10 siglos
(beta/gamma).
100-1000 siglos
(alpha).
Combustible
nuclear gastado y
productos de
fisión.
TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS
Baja/media actividad: reducción de volumen, concentración, y
encorporación en una matriz solida (cemento). Almacenamiento en
bidones metalicos, inmovilizados con mortero y almacenados en
multiples barreras (=grandes contenedores) o minas en desuso.
Alta actividad (productos de fisión y combustible gastado):
- 5 años de refrigeracion en piscinas
- 30-50 años de almacenamiento temporaneo para que decaigan los
elementos de vida corta.
- Despues: Separación elementos, reciclaje de Uranio y Plutonio,
vitrificación de los residuos en una matriz solida (vidrio fundido y vertido
en contenedor metalico).
- Aislamiento: todavía no se sabe bien qué hacer. Se buscan
”formaciones geologicas estables”, pero tambien hay I+D (financiados,
por ejemplo, por la UE) para nuevas ideas, como accelerar el
decaimiento para acortar el tiempo de vida (tecnicamente muy
complicado).
VERTIDOS AL OCEANO (1946-93)
 14 paises vertieron residuos nucleares:
- ~85%: URSS (en Ártico y Oceano
Pacifico) y Reino Unido (Oceano
Atlántico)
- en mesura menor, Suiza, Belgica y
EEUU.
 Desde 1993, acuerdos internacionales
prohiben esta práctica.
 Registros muy incompletos de dónde,
cuantos, y qué tipo de residuos se
han vertido.
 La corrosión marina genera en pocos
años fugas radioactivas al entorno
marino.
 http://www.youtube.com/watch?v=oUYJFlObhtA
[documental en inglés]
ALMACENAMIENTO PROFUNDO
 Para alta actividad: sólo 1 en función (Nuevo Mexico, EEUU).
 Media/baja actividad: 3 en Escandinavia de profundidad baja (50-150 m), 2 antiguas minas ya
cerradas (Alemania). En Asse II (750 m): fugas de agua contaminada.
 Otras 10-15 propuestas, en proyecto o en costrucción.
(en Europa: Belgica, Francia, Alemania, Suecia, Finlandia, Suiza, Reino Unido).
http://en.wikipedia.org/wiki/Deep_geological_repository
CENTRALES NUCLEARES EN ESPAÑA
GESTIÓN DE RESIDUOS EN
ESPAÑA: INSTITUCIONES
 Empresa Nacional de Residuos Radiactivos S.A. (ENRESA), agencia del
Estado: gestiona el control, transporte y almacenamiento de residuos; dirige
las operaciones de clausura de instalacionaes nucleares; proporciona apoyo
tecnico en caso de emergencia nuclear.
 Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) controla las más de 1000 instalaciones
nucleares y radiactivas en España, redacta informes periodicos y comunica
con el parlamento.
 Ministerio de Industria y Energía: concede y renueva permisos y licencias a las
instalaciones nucleares, previa informe positivo obligatorio del CSN.
CEMENTERIO NUCLEAR DE
EL CABRIL (CÓRDOBA)
 1961: primeros residuos llevados clandestinamente a una antigua mina de Uranio en desuso.
1975: legalizado como cementerio nuclear.
1987: recoge oficialmente la basura de las centrales nucleares (hoy representa el 95%).
 Naves en superficie, residuos en bidones inmovilizados en contenedores de hormigón.
 Sólo residuos de baja y media actividad.
 Capacidad para acoger residuos hasta 2030.
 Rechazo social y asignación económica (2 millones €/año a 4 ayuntamientos).
CENTRALES NUCLEARES EN EL MUNDO (2013)
[http://www.euronuclear.org & IAEA]
CENTRALES NUCLEARES: EDAD Y PLANES FUTUROS (2013)
[http://www.euronuclear.org & IAEA]

Residuos Radiactivos

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    RESIDUOS RADIACTIVOS Reunión GrupoEnergía GP - Barcelona 4/3/2014 Daniele Viganò
  • 2.
    QUÉ ES LARADIACTIVIDAD?  Algunos atomos (”isotopos”) son ”inestables” y se transforman (”decaen”), emitiendo radiación (particulas o ”rayos gamma”).  El tiempo típico del proceso varia muchísimo de elemento a elemento: desde milisegundos a millones de años.  La radioactividad se mide en Becquerel (Bq, numero de desintegraciones por segundo), o en miliSievert (mSv, cantidad de radiación efectivamente absorbida por materia viva).  En natura, hay radiactividad natural de ~2.4 mSv/año, procedente principalmente del gas Radón liberado por el subsuelo, y de ”rayos cosmicos”. Limites de seguridad fijados en 3-4 mSv/año, excepto por trabajadores en radiología, centrales nucleares... (20 mSV/año).
  • 3.
    FISIÓN NUCLEAR  Distintosproductos: muy, poco y no radiactivos.  Los más peligrosos: Plutonio y lo que queda de Uranio (en parte recuperables como nuevo combustible).  Muy abundantes son Estroncio, Yodo, Cesio, de vida relativamente corta.
  • 5.
    TIPOS DE RADIACIONES Radiación de cada material difiere por: poder penetrante (poco penetrante = facilmente absorbible), intensidad, energía (cuanto más energética, más peligrosa para la salud), y duración.  Radiación alpha: absorbida muy facilmente → facil de aislar (hoja de papel), pero muy peligrosa y generalmente emitida por mucho más tiempo.  Radiación beta: 10 veces más penetrante que alpha.  Radiación gamma: muy penetrante, emitida por menos tiempo.
  • 6.
    ORIGEN DE LOSRESIDUOS RADIACTIVOS  En España, el 85% viene de las centrales nucleares.  Medicina: radioterapia, trazadores en cuerpo humano.  Industria: medidas de espesores y concentraciones, pararrayos (antes).  Nuclear: residuos de extracción, combustible gastado no reciclable, material usado para mantenimiento y operatividad (batas y calzados, filtros aire y agua...), desmantelamiento final.
  • 7.
  • 8.
    RESIDUOS NUCLEARES: TIPOS Tipo Tiempode vida y radiación emitida Origen Gestión y almacenamiento Baja/media actividad y vida corta < 30 años. Todas: alpha- beta-gamma Aplicaciones varias, fisión nuclear (Cesio- 137, Estroncio-90) 1) Barreras de ingenieria durante 300 años. 2) Tratamiento como residuos no radiactivos. Baja/media actividad y vida larga > 30 años. Principalmente alpha. Reproceso de combustible nuclear gastado, productos de fisión. 1) Refrigeración. 2) Reproceso y almacenamiento temporaneo. 3) Almacenamiento definitivo en formaciones geologicas profundas estables (durante decenas de generaciones o más!). Alta actividad 7-10 siglos (beta/gamma). 100-1000 siglos (alpha). Combustible nuclear gastado y productos de fisión.
  • 9.
    TRATAMIENTO DE LOSRESIDUOS Baja/media actividad: reducción de volumen, concentración, y encorporación en una matriz solida (cemento). Almacenamiento en bidones metalicos, inmovilizados con mortero y almacenados en multiples barreras (=grandes contenedores) o minas en desuso. Alta actividad (productos de fisión y combustible gastado): - 5 años de refrigeracion en piscinas - 30-50 años de almacenamiento temporaneo para que decaigan los elementos de vida corta. - Despues: Separación elementos, reciclaje de Uranio y Plutonio, vitrificación de los residuos en una matriz solida (vidrio fundido y vertido en contenedor metalico). - Aislamiento: todavía no se sabe bien qué hacer. Se buscan ”formaciones geologicas estables”, pero tambien hay I+D (financiados, por ejemplo, por la UE) para nuevas ideas, como accelerar el decaimiento para acortar el tiempo de vida (tecnicamente muy complicado).
  • 10.
    VERTIDOS AL OCEANO(1946-93)  14 paises vertieron residuos nucleares: - ~85%: URSS (en Ártico y Oceano Pacifico) y Reino Unido (Oceano Atlántico) - en mesura menor, Suiza, Belgica y EEUU.  Desde 1993, acuerdos internacionales prohiben esta práctica.  Registros muy incompletos de dónde, cuantos, y qué tipo de residuos se han vertido.  La corrosión marina genera en pocos años fugas radioactivas al entorno marino.  http://www.youtube.com/watch?v=oUYJFlObhtA [documental en inglés]
  • 11.
    ALMACENAMIENTO PROFUNDO  Paraalta actividad: sólo 1 en función (Nuevo Mexico, EEUU).  Media/baja actividad: 3 en Escandinavia de profundidad baja (50-150 m), 2 antiguas minas ya cerradas (Alemania). En Asse II (750 m): fugas de agua contaminada.  Otras 10-15 propuestas, en proyecto o en costrucción. (en Europa: Belgica, Francia, Alemania, Suecia, Finlandia, Suiza, Reino Unido). http://en.wikipedia.org/wiki/Deep_geological_repository
  • 12.
  • 13.
    GESTIÓN DE RESIDUOSEN ESPAÑA: INSTITUCIONES  Empresa Nacional de Residuos Radiactivos S.A. (ENRESA), agencia del Estado: gestiona el control, transporte y almacenamiento de residuos; dirige las operaciones de clausura de instalacionaes nucleares; proporciona apoyo tecnico en caso de emergencia nuclear.  Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) controla las más de 1000 instalaciones nucleares y radiactivas en España, redacta informes periodicos y comunica con el parlamento.  Ministerio de Industria y Energía: concede y renueva permisos y licencias a las instalaciones nucleares, previa informe positivo obligatorio del CSN.
  • 14.
    CEMENTERIO NUCLEAR DE ELCABRIL (CÓRDOBA)  1961: primeros residuos llevados clandestinamente a una antigua mina de Uranio en desuso. 1975: legalizado como cementerio nuclear. 1987: recoge oficialmente la basura de las centrales nucleares (hoy representa el 95%).  Naves en superficie, residuos en bidones inmovilizados en contenedores de hormigón.  Sólo residuos de baja y media actividad.  Capacidad para acoger residuos hasta 2030.  Rechazo social y asignación económica (2 millones €/año a 4 ayuntamientos).
  • 15.
    CENTRALES NUCLEARES ENEL MUNDO (2013) [http://www.euronuclear.org & IAEA]
  • 16.
    CENTRALES NUCLEARES: EDADY PLANES FUTUROS (2013) [http://www.euronuclear.org & IAEA]