Protocolos de Residuos Radioactivos

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Protocolos de Residuos Radioactivos

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1. INTRODUCCIÓN A RESIDUOS

Una de las definiciones de residuo radiactivo que se puede dar es: “Cualquier material o producto de desecho, para el cual no está previsto ningún uso, que contiene o está contaminado con radionucleidos en concentraciones o niveles de actividad superiores a los establecidos por el Ministerio de Industria y Energía”.

La clasificación de los residuos radiactivos se puede hacer en atendiendo a su estado físico (sólido, líquido, gaseoso o mixto), a su actividad específica, al tipo de radiación que emiten (alfa, beta, gamma) o según su período de desintegración, entendiendo como tal el tiempo que debe transcurrir para que el número de átomos radiactivos sea la mitad de los iniciales. Esta última es la más usada y nos permite distinguir entre dos tipos de residuos radiactivos:

  • Residuos radiactivos de alta actividad (período de desintegración mayor de 30 años): Tienen una alta actividad específica en emisores de vida corta, y contienen radionucleidos emisores alfa de vida larga en concentraciones apreciables y son grandes productores de calor.
  • Residuos radiactivos de baja y media actividad (período de desintegración menor a 30 años): Tienen una actividad específica baja, y contienen radionucleidos emisores beta-gamma con períodos de desintegración inferiores a 30 años y contenido limitado en emisores alfa de larga vida (período de desintegración de varios miles de años). El contenido en radioisótopos artificiales emisores de radiación alfa debe ser inferior a 0.01 curios/tonelada. Los principales radionucleidos suelen ser 90Sr, 137Cs, 60Co y 55Fe.

2. GENERACIÓN DE RESIDUOS RADIACTIVOS

En la Universidad de Granada se generan residuos radiactivos como consecuencia de actividades de docencia e investigación en las distintas Instalaciones Radiactivas.

2.1 Generación de residuos radiactivos de baja y media actividad

Las actividades desarrolladas en instalaciones médicas y hospitalarias, suponen el uso de isótopos. Normalmente se emplean elementos radiactivos no encapsulados (usualmente en estado líquido) como trazadores para el estudio de diversos órganos. Estas actividades generan materiales de desecho contaminados con elementos radiactivos tales como agujas, viales, guantes, papel, tejidos, etc. Los ensayos de ciertos productos con animales, dan lugar a los residuos biológicos a los que hay que proporcionar un tratamiento similar a cualquier otro residuo radiactivo.

Otro foco de producción son las herramientas y el material de mantenimiento utilizado en determinadas zonas de las Instalaciones Radiactivas. Las actividades de investigación generan materiales y restos biológicos contaminados. Se emplean fuentes encapsuladas o elementos trazadores con isótopos radiactivos. En los centros de investigación nuclear se producen a su vez residuos radiactivos de naturaleza física y química muy variable. Los residuos biológicos se conservarán en condiciones de frío para evitar su descomposición hasta su retirada.

Otra fuente de producción de residuos radiactivos de este tipo son el desmantelamiento de Instalaciones Radiactivas, que generan un volumen muy importante. La mayoría de los residuos se puede tratar de forma convencional al no sobrepasar los límites de actividad específica. El resto es material muy heterogéneo tanto en tipología como en actividad y deben ser gestionados como residuos radiactivos. En algunos casos se puede proceder a la descontaminación de determinados materiales para su posterior gestión ya de forma convencional.

2.2 Generación de residuos radictivos de alta actividad

Se suelen generar en la fabricación de combustible, en cada una de las etapas de tratamiento del uranio (purificación, enriquecimiento, etc). Suelen ser residuos sólidos. También se generan ingentes cantidades de estos residuos en el funcionamiento de las centrales nucleares, como resultado del proceso de fisión del combustible en el reactor.

3. GESTIÓN DE LOS RESIDUOS RADIACTIVOS

En España la gestión de este tipo de residuos es competencia de la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (Enresa), empresa constituida en base Real Decreto 1.522 del año 1984 que regula las actividades que la misma debe desarrollar, definiendo su misión y objetivos que son los siguientes:

  • Tratar y acondicionar los residuos radiactivos en los casos y circunstancias que se determinen
  • Buscar emplazamientos, concebir, construir y operar los centros para el almacenamiento temporal y definitivo de los residuos de alta, baja y media radiactividad
  • Gestionar las operaciones derivadas de la clausura de las instalaciones nucleares y radiactivas
  • establecer sistemas para la recogida, transferencia y transporte de los residuos radiactivos
  • Actuar, en caso de emergencias nucleares, como apoyo a los servicios de protección civil, en la forma y circunstancias que se requieran
  • Acondicionar de forma definitiva y segura los estériles originados en la minería y fabricación de concentrados de uranio, cuando se requiera
  • Asegurar la gestión a largo plazo de toda instalación que sirva como almacenamiento de residuos radiactivos
  • Efectuar los estudios técnicos y económico-financieros necesarios que tengan en cuenta los costos diferidos derivados de la gestión de residuos radiactivos, al objeto de establecer la política económica adecuada
  • Cualquier otra actividad necesaria para el desempeño de su objeto social

4. PROCEDIMIENTO DE GESTIÓN

Proceso de gestiónUna vez que se ha generado el residuo, el procedimiento de gestión de este se puede resumir en 4 apartados:

4.1 RETIRADA O TRANSPORTE

Consiste en el traslado de los residuos desde el centro de producción al de almacenamiento. Se emplea retirada para para los residuos sin acondicionar de los pequeños productores, y transporte en el caso de los residuos acondicionados. El transporte de materiales radiactivos viene regulado por el Reglamento de Transportes de Mercancías Peligrosas por Carretera. La infraestructura necesaria para la retirada o transporte es la siguiente:

  1. Vehículo y contenedores adecuados para el transporte de residuos
  2. Personal específicamente entrenado
  3. Sistema de gestión homogeneizado donde se trabaja con la información relativa a las Instalaciones Radiactivas.

El vehículo suele tener una capacidad de 3 toneladas, homologado para cumplir los requisitos que establece el Reglamento (para la Clase 7) y que además debe de cumplir las siguientes características:

  • Compartimentación de las zonas de conducción, carga y zona limpia
  • Dotación de un interior descontaminado por un sistema de recogida de efluentes en caso de vertido
  • Plataforma elevadora para 1000 kg de carga
  • Capacidad de anclaje de todo tipo de contenedores a dos alturas.

Los contenedores empleados cumplen los ensayos que exige el Reglamento. Para los líquidos de centelleo, se ha desarrollado un contenedor específico, consistente en un embalaje de aluminio que aporta unas propiedades tales que permite soportar la agresividad de este tipo de líquidos.

4.2 CARACTERIZACIÓN

Consiste en el establecimiento de los procesos de tratamiento y acondicionamiento, así como de las características que deben cumplir los residuos de cara al almacenamiento definitivo. En el centro de almacenamiento de El Cabril hay un laboratorio de verificación para comprobar, mediante ensayos, las características de los bultos.

4.3 TRATAMIENTO Y ACONDICIONAMIENTO

Consiste en la inmovilización y envasado de los residuos. El tratamiento se realiza normalmente en dos fases o etapas:

  1. Segregación por tipos en función de sus características
  2. Reducción de volumen

El acondicionamiento supone la incorporación del residuo a una matriz sólida y estable y su envasado en contenedores que permita un manejo apropiado del residuo. Hay varios tipos de tratamiento y acondicionamiento:

Tratamiento

  • Sólidos: Descontaminación, compactación, incineración, filtración, etc.
  • Líquidos: Evaporación, intercambio iónico, precipitación, incineración, etc.
  • Gaseosos: Filtración, lavado, absorción, etc.

Acondicionamiento

  • Matrices de hormigón, asfalto o polímeros en bidones o contenedores metálicos o de hormigón (residuos radiactivos baja y media actividad).
  • Matrices de vidrio en cápsulas metálicas o contenedores de alta integridad (residuos radiactivos alta actividad).

4.3 ALMACENAMIENTO

Consiste en la colocación de los residuos radiactivos en una instalación que proporciona las condiciones de protección adecuadas (térmicas, físicas, químicas, etc.) incluyendo sistemas de vigilancia. En función del período puede ser a corto o a largo plazo. El almacenamiento puede ser intermedio, como es el caso del combustible procedente de las centrales nucleares que se realiza en seco o en húmedo (piscinas).

Una de las formas de almacenamiento y aislamiento de los residuos radiactivos es mediante la colocación de una serie de barreras, tanto naturales como artificiales, entre el residuo y la biosfera. Su misión es impedir o retardar la llegada de los radionucleidos al medio ambiente, hasta que su actividad haya decaído hasta niveles inocuos. Estas barreras son:

  • Barrera físico química. Inmovilizamos el residuo y se confina en contenedores.
  • Barrera de ingeniería. Construimos una instalación donde colocamos los residuos.
  • Barrera geológica. El medio de la corteza terrestre donde se colocan los residuos.