Cementerio Nuclear No, ATC Si.

Nadie en su sano juicio desearía un cementerio nuclear en las puertas de su casa, está claro que nadie en su sano juicio construiría un cementerio nuclear en ninguna parte. Y es que los cementerios nucleares tal como suena no existen. Existe el Almacenamiento Temporal Centralizado (ATC), que tiene un comportamiento muy distinto al que podamos entender como cementerio. Referencia: Central Nuclear, Residuo Radiactivo, Uranio, Plutonio, ATC.

Hace unos 4600 millones de años explotó una supernova cerca de la nebulosa que formaba entre otros, nuestro Sistema Solar. La explosión de la supernova generó una gran cantidad de elementos radioactivos que introdujo en la nebulosa. Muchos de estos elementos radioactivos se han desintegrado hasta transformarse en elementos estables. Solo quedan los que se desintegran más lentamente, entre ellos el uranio 238 y el uranio 235, cuya vida media es de 4.470 millones de años. A lo largo de millones de años estos elementos fueron distribuyéndose de forma homogénea junto a la nebulosa que formaba nuestro Sistema. Así la relación entre el Uranio 238 y el Uranio 235 se ha mantenido constante en la Tierra, exceptuando en algunos lugares.

La radioactividad procedente de la desintegración de los núcleos atómicos conlleva la liberación de energía. Esta energía se disipa al medio ambiente en forma de calor y radiaciones. El calor generado por el Uranio y otros elementos radioactivos situados en el interior de la Tierra mantiene al planeta a una temperatura por encima del punto de congelación, al cual estaríamos si solo recibiese el calor del Sol. En el primer kilometro de la corteza terrestre la radiación procedente de los elementos radioactivos libera a la superficie terrestre 34.000 julios al año y por metro cuadrado.

Puesto que los materiales radioactivos son muy pesados, durante la formación de la Tierra la gravedad los situó en mayor concentración en el núcleo. El calor generado por estos materiales radioactivos en el núcleo contribuye a mantenerlo en forma de plasma. Permitiendo que la Tierra disponga de un intenso campo magnético que nos protege de las radiaciones procedentes de las erupciones solares y de los rayos cósmicos.

Parece ser que no solamente la radioactividad nos mantiene a una temperatura agradable y nos protege de las radiaciones extraterrestres, también ha tenido un papel fundamental en el origen de la vida y su posterior evolución. Las radiaciones procedentes de los materiales radioactivos cercanos a la superficie terrestre produjeron mutaciones en las especies vivas en desarrollo, condicionando su evolución posterior. Pero esto es tema de otro artículo, de momento solo quería que se dieran cuenta que el termino radiación nuclear no tiene que estar relacionado solamente con desgracias.

La aplicación pacifica de la energía nuclear surgió con el Proyecto Manhattan para construir la primera bomba atómica. El 2 de diciembre de 1942, Enrico Fermi, junto a otros físicos, ponía en marcha la primera reacción nuclear en cadena. El reactor nuclear se encontraba bajo la tribuna del estadio de futbol americano de la Universidad de Chicago. Actualmente se encuentran en funcionamiento unos 438 reactores nucleares en el mundo que generan el 17% de la energía eléctrica consumida. En la Unión Europea existen en funcionamiento 149 reactores nucleares que generan el 38% de la electricidad. En España hay 8 reactores nucleares que suministran el 18% de la energía eléctrica.

Una central nuclear “quema” anualmente unas 25 toneladas de Uranio. Una central térmica necesitaría quemar 2,5 millones de toneladas de carbón y una central de ciclo combinado 1700 millones de metros cúbicos de gas natural. Cuando el material nuclear ya no puede mantener la reacción en cadena se considera agotado, aun que solamente se ha aprovechado el 1% de la energía contenida en el Uranio. Se puede reciclar para recuperar el uranio y el plutonio generado durante la irradiación en los reactores. Se reprocesa para obtener nuevo combustible, mediante un proceso denominado PUREX (Plutonium – URanium EXtraction) ideado ya en el proyecto Manhattan. El reciclado minimiza la producción de residuos nucleares.

En todo caso, cuando el combustible agotado se retira del reactor nuclear, se traslada siempre bajo agua y se deposita en el fondo de una piscina donde un enrejado metálico asegura que no se mueva. Este combustible gastado produce:

Radiación tèrmica o Calor: generado por las desintegraciones radiactivas.

Radiaciones gamma: producidas por los elementos radioactivos de vida corta, de unos 30 años. Son radiaciones electromagnéticas de muy alta energía, como los rayos X, pero mucho más letales. Está claro que son muy peligrosas para la salud y se tienen que proteger con blindajes adecuados, como agua, plomo, acero o hormigón.

Radiaciones beta: son electrones que surgen de los núcleos radioactivos. Dentro del núcleo radioactivo un neutrón expulsa un electrón convirtiéndose en un protón. Pueden detenerse con un papel de aluminio.

Radiaciones alpha: producidas por los elementos radioactivos de vida larga, miles de años. No son radiaciones electromagnéticas sino núcleos de helio, dos protones y dos neutrones. Se detienen fácilmente con una hoja de papel, son peligrosas si los elementos radioactivos entran en el cuerpo humano mediante ingestión, inhalación o a través de heridas en la piel. Una vez dentro del cuerpo la radiación daña los tejidos vecinos pudiendo llegar a producir células cancerosas.

 

El almacenamiento de los materiales radioactivos tiene en cuenta cada uno de estas radiaciones.

Primera etapa: Se deja enfriar el residuo nuclear en el fondo de una piscina con agua durante al menos 5 años. El agua actúa como refrigerante y de blindaje contra las radiaciones gamma y alpha. Cuando el residuo se ha enfriado y perdido parte de su radioactividad se puede trasladar a un Almacen Temporal Centralizado (ATC)

 Segunda etapa: El residuo nuclear se deposita en un Almacén Temporal Centralizado. Es una instalación diseñada para guardar en un único lugar el combustible gastado de las centrales nucleares y los residuos de alta actividad durante 60 años. Su nombre proviene de Almacen, pues es una instalación pasiva donde se almacenan los residuis radioactivos. No se produce energía, ni reacciones en cadena. Temporal, pues solo se pueden almacenar durante unos 60 años y Centralizado ya que todo el combustible gastado y los residuos de alta actividad de las centrales nucleares españolas permanecerá en ese lugar.

 En la siguiente página de enresa encontraran un video interactivo: funcionamiento del ATC

Tercera etapa: Finalmente después que el residuo radiactivo ya no emite radiaciones gamma tiene que guardarse de las radiaciones alpha durante miles de años. Los lugares más seguros son dentro de formaciones geológicas a gran profundidad, es lo que se denomina Almacenamiento Geológico Profundo. De momento no existen instalaciones de este tipo, aunque en Estados Unidos se construye uno en el monte Yucca.

No me cabe duda que la energía del futuro es la nuclear, la fusión nuclear por supuesto, la única que viene de las fuerzas nucleares. Vean “Radioactividad” en este mismo blog.

Acerca de Carles Paul

Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona, Master en Física y Matemática Aplicada por la Universidad Politécnica de Cataluña y Master en Historia de la Ciencia por la Universidad Autónoma de Barcelona. Técnico Experto Evaluador Europeo. Profesor titulado de física y matemáticas de la Politècnica de Mataró, des de 1991. Director Científico de Innovem.
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2 respuestas a Cementerio Nuclear No, ATC Si.

  1. deimos dijo:

    Hola Carles.

    Le dejo un enlace que hace tiempo colgué en el foro del observatorio de Tiana. Le puede ser útil para explicar la secuencia de vida del uranio.

    http://www.elpais.com/graficos/sociedad/ciclo/combustible/nuclear/elpgrasoc/20051202elpepusoc_1/Ges/

    Por cierto, estoy viviendo en Donostia-San Sebastián por cuestiones de trabajo, pero espero que solo sea por este año. Aquí no se puede hacer astronomía, siempre está nublado, o directamente lloviendo días seguidos. Si algún día pasa por aquí no dude en avisarme.

    Un abrazo!!!!

  2. Carles Paul dijo:

    Encantado de saludarte,
    muy interesante el enlace, gràcias.

    Espero que te vaya muy bien por Donostia, he estado varias veces y tienes razón, siempre he pasado frio. Recuerdo que lo primero que hice fue comprar un pijama largo, yo viajo siempre con uno de corto, estaba en un bungalow del camping Portuondo en Mundaka, delante mismo de la ría de Mundaka. Mis hijos quedaron pasmados al ver que toda el agua del mar se había ido, aquí en el Mediterráneo no tenemos mareas.
    Así que rápidamente improvise una clase de gravitación lunar, fuerzas de marea, etc…pero mis hijos lo que querían era bañarse.

    Recuerdos afectuosos

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