Volumen 7 - Nº42 - Set/Oct 1997

chtxt42.gif (11120 bytes)

Revista de Divulgación Científica y Tecnológica de la
Asociación Ciencia Hoy

INFORME

Eliminación de Residuos Radiactivos de Alta Actividad

Norberto R. Ciallella
Autoridad Regulatoria Nuclear

Cuando lanzó su estudio, la CNEA decidió concentrar los esfuerzos en los macizos graníticos, abundantes en todo el territorio argentino (Fig. 1), en el que, por otro lado, no se conoce la existencia de domos de sal que puedan servir para este propósito.

A diferencia de los residuos industriales peligrosos por su naturaleza química, los radiactivos, debido a su mucho menor volumen, pueden ser exitosamente aislados del ambiente. También es un factor favorable el que los riesgos radiológicos disminuyan con el tiempo. Estudios varios (por ejemplo, los realizados por la empresa sueca creada por los operadores de centrales nucleoeléctricas de ese país para hacerse cargo de los residuos de sus plantas) han concluido que la eliminación geológica puede lograr los niveles requeridos de seguridad. A las dudas sobre si es posible evaluar tal seguridad en plazos largos, diversos grupos técnicos con sólidos antecedentes, sobre todo, convocados por organismos internacionales como la OIEA o la OCDE, han determinado que hay, efectivamente, métodos de hacerlo y que su uso apropiado, unido a disponer de información suficiente sobre los emplazamientos de eliminación, permite decidir si un sistema de eliminación determinado ofrece a la sociedad la seguridad que esta considere suficiente. Para examinar brevemente cómo se producen los residuos, digamos que, cuando se genera energía eléctrica en centrales nucleares, el uranio

elim02.jpg (26634 bytes)

utilizado como combustible sufre el proceso físico de fisión, que consiste en la división de su núcleo atómico en dos fragmentos principales, con emisión de neutrones y desprendimiento de calor. Con este, las plantas producen vapor que mueve una turbina, la cual impulsa los generadores eléctricos. Pero al fisionarse, el uranio se desdobla en productos de fisión y estos, sufridas ciertas transformaciones que dan lugar a elementos pesados, se van acumulando en los tubos metálicos que contienen el combustible. Después de algún tiempo, ese combustible se agota y debe ser retirado del reactor, pero sigue conteniendo cierta cantidad de uranio residual -que no se fisionó-, los productos de fisión y los elementos pesados que se formaron en el reactor. Los productos de la fisión y los elementos pesados, con excepción del plutonio, constituyen los residuos radiactivos de alta actividad, que en las centrales es tán encerrados de manera estanca en vainas metálicas diseñadas para permanecer en el reactor por alrededor de un año y luego ser almacenadas en piletas o silos de decaimiento por algunas décadas (pero no más allá de medio siglo).
En algunos casos, en vez de ser llevados a un repositorio para aislarlos del ambiente, los residuos pueden ser reprocesados para darles un uso adicional en una central, pero siempre habrá, al final, algunos que ya no sirvan y deban ser eliminados. El reprocesamiento consiste en un tratamiento que permite recuperar el plutonio -cuyas propiedades para fisionarse y, consecuentemente, para producir calor son similares a las del uranio- y separarlo del material inservible, que constituye propiamente el residuo. El confinamiento de combustible sin reprocesar desperdicia la capacidad energética del plutonio e incrementa el riesgo radiológico por la presencia de más material radiactivo. Por otra parte, la cantidad de energía que se puede extraer del plutonio es mucho mayor que la contenida en la misma masa de uranio: el plutonio producido por las centrales Atucha l, Atucha II y Embalse durante treinta años de operación equivaldría en términos energéticos a todas las reservas de uranio del país.

El proyecto de eliminación de residuos de alta actividad preparado por la CNEA incluía el mencionado reprocesamiento. A tal efecto, se planeaba disolver los residuos sin reprocesar en ácido y luego calcinarlos. Para disponer de los productos de fisión y de los elementos pesados, el proyecto contemplaba incluirlos en materiales vítreos o cerámicos, para transformar los residuos en un sólido estable, de muy lenta disolución en el agua: se puede estimar que vidrios sumergidos en agua pueden tardar varias decenas de miles de años en disolverse. Piezas de vidrio de la época romana, producto de técnicas mucho más primitivas que el vidrio actual, han sido rescatadas en buen estado del fondo del mar después de 2000 años, a lo que debe agregarse que la agresividad química o capacidad de corroer del agua de mar es muy superior a la del agua subterránea que podría infiltrarse en repositorios construidos en formaciones geológicas.

Una vez obtenidos los residuos vitrificados, el proyecto establecía que fuesen recubiertos con una plancha de plomo de suficiente espesor como para impedir toda entrada de agua, por lo menos durante los primeros 1000 años, tiempo suficiente para que los productos de fisión disminuyeran significativamente su radiactividad. El plomo es relativamente abundante en el país, barato y de uso corriente como blindaje contra la radiación pero, sobre todo, tiene una excelente capacidad de soportar la corrosión del agua, cuestión sobre la que existen datos que se refieren a lapsos mayores que los 1000 años tomados como referencia. Por ejemplo, Ettore Fiorini y un equipo de físicos del Istituto Nazionale di Fisica Nuclear de Milán analizó lingotes de plomo encontrados en los restos de un velero de carga romano naufragado en el Mediterráneo entre los años 70 y 50 a.C. e informó sobre sus hallazgos en Science (254:192, 1991). Los contenedores de plomo, por otra parte, fueron diseñados de forma que dieran cumplimiento a las normas internacionales para transporte de material radiactivo, las que, entre otras cosas, determinan que tales recipientes deben ser capaces de resistir, sin que se libere radiación al ambiente, una caída desde una altura de nueve metros sobre un piso rígido, seguida de un incendio que lleve la temperatura a 800°C durante media hora. En virtud de que cumplen tales normas, los radioisótopos o fuentes radiactivas de uso médico o industrial viajan en los aviones, trenes y ómnibus de pasajeros.