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¿Que son los Desechos Radiactivos
y Residuos Nucleares?
Tema 11
¿Que son los Desechos Radiactivos
y Residuos Nucleares?
En el desarrollo de este tema se hablaran tanto
de desecho radiactivos como de residuos
nucleares.
Cada uno será identificado con su nombre en
la parte superior de cada diapositiva.
Tema 11
Se obtienen ambos simultáneamente
en el reactor nuclear al irradiar el
combustible.
Sin reprocesado se consideraría
desecho al combustible irradiado a
pesar de que pueda ser útil el residuo
nuclear (Uranio y Plutonio residuales).
¿Que son los Desechos Radiactivos
y Residuos Nucleares?
Tema 11
Desecho radiactivo es “toda materia
que contiene radioisótopos en una
concentración superior a los valores
que las autoridades competentes
consideran admisibles en los
materiales adecuados para ser
utilizados sin ningún control y para la
que no está previsto ningún uso”.
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y Residuos Nucleares?
Desecho Radiactivo
Tema 11
Isotopos del Uranio y el Plutonio
residuales que se encuentran en el
combustible irradiado y que son útiles
para la fabricación de nuevo combustible
en forma de óxidos mixtos (MOX) para
los reactores de actual generación y/o
futuros reactores rápidos de cría.
Residuos Nucleares
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y Residuos Nucleares?
Tema 11
En las plantas de reciclado, el
combustible se disuelve en ácido
nítrico y mediante procesos
químicos se separa el plutonio y el
uranio, quedando productos de
fisión y actínidos recuperados.
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y Residuos Nucleares?
Proceso de separación
Tema 11
El uranio en forma de óxido se convierte
en UF6 y se lleva la fase de
enriquecimiento.
El uranio recuperado es de nuevo
enriquecido para fabricar combustible ,
cerrando el ciclo nuclear.
El plutonio, directamente se lleva a la
fase de elaboración de combustible MOX.
¿Que son los Desechos Radiactivos
y Residuos Nucleares?
Proceso de separación
Tema 11
Los desechos generados (un 3% del
combustible gastado) son solidificados
por vitrificación para evitar su filtración y
encapsulados en cilindros de acero
inoxidable.
Estos residuos, altamente radiactivos,
son almacenados temporalmente en las
plantas radioquimicas de
reprocesamiento para posteriormente
depositarlos definitivamente en
depósitos geológicos estables.
Proceso de separación
¿Que son los Desechos Radiactivos
y Residuos Nucleares?
Tema 11
La minería del Uranio y el Torio y
todas las etapas del ciclo de
combustible nuclear.
Producción de energía eléctrica de
origen nuclear
Aplicaciones de los radioisótopos en
la medicina, industria e investigación
Clausura de instalaciones nucleares y
radiactivas.
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y Residuos Nucleares?
Origen de los residuos y desechos
Tema 11
El estado físico (sólidos, líquidos y gaseosos )
El tipo de radiación emitida (Emisiones alfa,
beta, gamma y neutrones)
Vida media de los radioisótopos (período de
semidesintegración)
La actividad específica (actividad por unidad
de masa o volumen de material radiactivo).
Unidad de medida en el SI es Bq/gr (Becquerel,
número de decaimientos por unidad de
tiempo).
El nivel de radiotoxicidad (Grupo A, B, C y D)
Criterios de clasificación de los desechos
Tema 11
Desechos de baja y media
actividad provenientes de las
actividades de operación y
mantenimiento del reactor
Desechos de alta actividad
provenientes de los productos de
fisión contenidos en el
combustible irradiado.
Clasificación de desechos
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y Residuos Nucleares?
Tema 11
La gestión de los desechos radiactivos
consiste en los procesos y mecanismos
a aplicar para evitar los daños que
producen sus emisiones en las
personas y el medio ambiente. Estos
procesos y mecanismos dependen del
tipo de desechos de que se trate, según
su clasificación.
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Gestión De Desechos
Tema 11
Almacenamiento
El principio que sigue el
almacenamiento de desechos es
aislarlos del entorno humano y la
biosfera, interponiendo entre ellos y los
seres vivos un sistema de barreras que
impida su retorno para siempre, o que
minimice los riesgos a un valor
prácticamente nulo en el caso de fugas.
Este proceso se denomina
confinamiento.
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Gestión De Desechos
Tema 11
Almacenamiento
Debido a la actividad y cantidad de productos
de fisión radiactivos, el mayor problema se
presenta con los ensambles de combustible
irradiados que son extraídos del reactor. Estos
se almacenan temporalmente en albercas de
decaimiento localizadas en los propios
edificios de los reactores, en espera de que
decrezca la actividad de los radioisótopos de
vida corta o media, contenidos en las pastillas
de combustible irradiado.
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Gestión De Desechos
Tema 11
Almacenamiento
Los reactores de Laguna Verde están
dotados de albercas de decaimiento, con
capacidad para almacenar el combustible
gastado durante toda la vida activa de la
central. Muchas centrales en el mundo se
han acogido a esta solución y otras más han
adoptado la práctica de construir albercas
adicionales o almacenes en seco fuera del
edificio del reactor. Al término de este
almacenamiento temporal, tendrá que
adoptarse alguna de las tres opciones
siguientes:
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Tema 11
Almacenamiento
1.Introducir los ensambles de
combustible irradiado en
contenedores especiales, diseñados
para conservarse durante miles de
años, y enviarlos posteriormente a
un depósito temporal o definitivo de
desechos radiactivos, fuera de todo
contacto con la biosfera.
Gestión De Desechos
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Tema 11
Almacenamiento
El depósito debe ser subterráneo a
gran profundidad y construido en
un lugar despoblado, donde los
estudios geológicos demuestren la
estabilidad de las estructuras del
subsuelo durante millones de años,
con una hidrología de muy baja
precipitación pluvial y nula agua
subterránea, etc.
Gestión De Desechos
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Almacenamiento
2. Colocar el combustible gastado en los
contenedores; almacenarlos en alguna
instalación a flor de tierra que sea adecuada
durante 30 o 40 años y enviarlos
posteriormente al depósito geológico
definitivo de desechos radiactivos.
La ventaja de esta alternativa transitoria
estriba en primer lugar, en la posibilidad de
diferir una gran inversión como la que se
requiere para construir el depósito definitivo.
¿Que son los Desechos Radiactivos
y Residuos Nucleares? Gestión De Desechos
Tema 11
Almacenamiento
En segundo lugar otra ventaja es que
las dimensiones del almacén definitivo
disminuirán sensiblemente, ya que
durante el periodo de almacenamiento
temporal en la superficie, los
contenedores perderían la mayor parte
de su radiactividad y hasta nueve
decimas partes de su temperatura
inicial, que podría ser de cientos de
grados.
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Gestión De Desechos
Tema 11
Almacenamiento
3. Enviar el combustible gastado en sus
contenedores a una planta radioquímica
para su reprocesamiento a fin de
recuperar el Uranio y el Plutonio
residuales. Esta solución todavía es
costosa, pero ya se compensa por los
isotopos fisiles residuales recuperados,
que se aprovechan en la fabricación de
nuevo combustible para reactores
nucleares de fisión (MOX) o en reactores
rápidos.
Planta de reproceso de combustible
gastado de Sellafield (Reino Unido)
Gestión De Desechos
Tema 11
Almacenamiento
Además se recuperan otros radioisótopos
útiles en la medicina, agricultura y la
industria.
Otra ventaja es que después de extraer
todos los residuos nucleares útiles del
combustible gastado, el volumen final de
los auténticos desechos radiactivos, se
reduce notablemente, se simplifica su
control y manejo, y se disminuye el monto
de la inversión correspondiente al
depósito geológico que habrá de
construirse para almacenarlos
definitivamente.
GESTION DE DESECHOS
Tema 11
En México, la generación de
desechos radiactivos tiene su
origen en la planta nucleoeléctrica
de Laguna Verde y en los
radioisótopos utilizados con fines
médicos, científicos e industriales.
Actualmente la fabricación de
combustible nuclear en el Mundo
produce muy pocos desechos y en
México no se procesa mineral de
Uranio todavía.
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Tema 11
- Bajo Nivel
Maquixco, Edo. de México
El Instituto Nacional de Investigaciones
Nucleares opera el Centro de
Almacenamiento de Desechos
Radiactivos (CADER) en Maquixco, Edo.
de México, en el cual se depositan todos
los desechos radiactivos de bajo nivel
que se producen en el país con
excepción de los originados en Laguna
Verde. El CADER tiene una capacidad de
64,000 m3.
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Tema 11
- Alto Nivel
Laguna Verde, Veracruz
Al finalizar el ciclo de su combustible, la
Comisión Federal de Electricidad (CFE)
tiene previstas las siguientes opciones
técnicas:
1.- A l m a c e n a m i e n t o t e m p o r a l .
Se deposita el combustible irradiado en
albercas o en almacenes fuera de los
edificios de los reactores en el predio de
la propia central por un período largo.
Posteriormente se le confinará o se le
reprocesará.
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Tema 11
2.- C o n f i n a m i e n t o .
Después de su almacenamiento de
largo plazo, el combustible
irradiado, se encapsulará en
contenedores herméticos de acero
inoxidable. Los cuales se
depositaran definitivamente en
formaciones geológicas estables,
fuera de todo contacto con la
biósfera.
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Tema 11
3.- R e p r o c e s a m i e n t o .
Si el Gobierno de México decide
recuperar el Uranio y Plutonio residuales
para fabricar combustibles de óxidos
mixtos para las recargas, el combustible
irradiado se enviara a una planta
radioquímica para su reprocesamiento.
Los desechos radiactivos provenientes
del reprocesamiento se confinarían en
un depósito geológico, fuera de todo
contacto con la biosfera.
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Tema 11
Laguna Verde está autorizada por la
Secretaría de Energía y la CNSNS
para almacenar temporalmente sus
residuos radiactivos de bajo,
mediano y alto nivel en
instalaciones especiales dentro de
la central. El combustible irradiado
se almacena en albercas cuya
capacidad cubre toda la vida útil de
la planta: alrededor de 40 años.
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Tema 11
Es importante recordar que el problema
tecnológico del confinamiento definitivo
de residuos radiactivos de alto nivel
solo se ha resuelto parcialmente en
algunos países y que la tecnología del
reprocesamiento sólo se encuentra
disponible en algunas naciones
industrializadas, por lo que México
dependería de instalaciones extranjeras
para realizar estas tareas en el futuro. Planta de reprocesamiento, La
Hague, Francia.
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y Residuos Nucleares?
Tema 11
Posibles métodos de disposición final de residuos de alto nivel
(HLW)
Almacenamiento a largo plazo.
Entierro geológico.
Inyección en formaciones geológicas subterráneas.
Entierro en el lecho marino.
Entierro bajo los casquetes polares.
Vertimiento al mar.
Envío al espacio exterior.
Transmutación.
Reprocesamiento.
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Tema 11
Países con plantas de reprocesamiento:
*Francia: “La Hague, Areva”
*Rusia: “Mayak”
*Japón: “Rokkasho”planta en Tokai, Ibaraki.
*Reino Unido: “THORP-BNFL”, “Sellafield” (cerrada en abril de 2005),
*India: “Tarapur”
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Tema 11
Almacenes temporales de residuos en el mundo:
• Alemania: ubicados en Ahaus y Gorleben.
• Bélgica: ubicado en Dessel, Amberes.
• España: El Cabril, en Córdoba.
• Estados Unidos: varios almacenes distribuidos en
centrales alrededor de su territorio.
• Francia: en Cadarache y La Hague.
• Holanda: HAVOG.
• Reino Unido: Sellafield.
• Rusia: Mayak y Krasnoyarsk.
• Suecia: en Oskarshamn.
• Suiza: en Würenlingen.
Tema 11
Países con estudios en depósitos geológicos
España: proyecto ENRESA.
Alemania: Gorleben.
Suecia: Stripa y Aspö.
Suiza: Würenlingen
Estados Unidos*: West Isolation Pilot Plant. Yucca Mountain.
Finlandia: proyecto Onlako.
Japón: Horonobe, Hokkaidō
Bélgica, Francia y Canadá.
*En la actualidad existe un almacén geológico profundo en Nuevo México (WIPP),
pero es exclusivo para almacenar residuos militares actualmente.
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Tema 11
