La indústria de l'energia nuclear genera residus radioactius que s'han de processar perquè no suposin un risc en la salut humana i un dany per al medi ambient.
Els residus nuclears es processen de manera diferent depenent de la seva activitat radioactiva. D'aquesta manera, es distingeixen:
-
Els residus nuclears de mitjana i baixa activitat.
-
Els residus nuclears d'alta activitat.
Emmagatzematge de residus de baixa i mitjana activitat
L'emmagatzematge dels residus nuclears de baixa i mitjana activitat es realitza mitjançant barreres naturals i artificials. D'aquesta manera, s'aïlla els residus nuclears de l'entorn fins que el seu radioactivitat decaigui a nivells inofensius.
Aquest tipus de residus es transporten i s'emmagatzemen en instal·lacions preparades per a això. La majoria són draps de neteja, filtres i impureses de circuits, resines d'intercanvi iònic, peces d'instal·lacions, etc., procedents de les centrals nuclears.
Dins d'aquest grup també s'inclouen guants, xeringues, envasos, agulles, residus biològics, etc., generats en els hospitals i indústries amb una radioactivitat baixa o mitjana.
Com són les instal·lacions per emmagatzemar aquest tipus de residus radioactius?
Una instal·lació típica d'aquest tipus està integrada pels següents edificis i estructures:
-
Edifici de condicionament de residus de baixa i mitja activitat: on es realitzen les tasques de compactació, incineració, etc.
-
Estructures d'emmagatzematge d'aquests residus: cel·les alineades en dues esplanades i en doble fila on es col·locaran els residus degudament condicionades.
-
Laboratori de verificació de la qualitat: on es realitzen els processos de caracterització, assajos de verificació i control de les característiques dels embalums radioactius rebuts o condicionats en la instal·lació, i es desenvolupen activitats de recerca.
-
Edificis de serveis i control.
Arribada de l'material radioactiu
Els residus a emmagatzemar arriben en bidons de 220 litres transportats per camions habilitats per a aquest tipus de transport. Els bidons es descarreguen a l'edifici de recepció transitòria previ a l'edifici de condicionament.
En aquest lloc, els bidons són identificats i classificats en diverses categories. Posteriorment, els bidons són introduïts en els contenidors. En els contenidors, un cop col·locada la tapa, s'injecta morter per immobilitzar el seu contingut. Cadascun d'aquests contenidors pesa 24 tones.
Emmagatzematge
Com a últim pas de l'procés, aquests contenidors de formigó se situen dins de les cel·les d'emmagatzematge de residus nuclears. Un cop plena cada cel, es tanca amb una placa de formigó que és posteriorment impermeabilitzada.
Un cop completades, les cel·les seran recobertes amb capes alternatives de materials drenants i impermeables. Aquestes capes impedeixen filtracions d'aigua de pluja entrin en contacte amb els elements radioactius a més de mantenir les formacions geològiques com estaven.
La xarxa de control d'infiltracions disposa de punts de presa de mostres per a la mesura de la radioactivitat. Aquesta xarxa també disposa d'un dipòsit de recollida d'aigües. La funció d'aquest dipòsit és concentrar totes les canonades de les cel·les d'emmagatzematge de residus nuclears per ser controlades i tractades si es trobés algun indici de contaminació.
Estratègies i sistemes internacionals d'emmagatzematge de residus de baixa i mitjana activitat
Durant alguns anys, l'emmagatzematge de residus de baixa activitat es realitzava mitjançant abocaments a la mar. A dia d'avui, aquesta pràctica està totalment prohibida en la majoria de les legislacions.
La solució vàlida en l'actualitat per a l'emmagatzematge de residus procedents de l'energia nuclear és l'emmagatzematge definitiu en terra ferma. Hi ha dues opcions:
-
L'emmagatzematge en superfície amb barreres d'enginyeria. La finalitat d'aquest tipus d'emmagatzematge és impedir que l'aigua, superficial o subterrània entri en contacte amb els bidons de ciment. Tant durant la fase d'emmagatzematge com posteriorment és necessària la vigilància de la instal·lació.
-
L'emmagatzematge subterrani a baixa o mitjana profunditat. S'aprofiten mines o galeries subterrànies artificials. Quan la galeria d'emmagatzematge està plena, els túnels d'entrada es segellen amb bentonita. Quan es completa tot l'emmagatzematge es segellen fins a la superfície per evitar la possibilitat d'accés. L'emmagatzematge segellat no necessita cap vigilància.
Residus d'alta activitat
Els residus d'alta activitat són residus que emeten partícules alfa de vida llarga, partícules beta o raigs gamma (o una combinació d'ells) amb períodes de semidesintegració superiors a 30 anys.
Aquest tipus de residus nuclears contenen isòtops radioactius amb períodes de semidesintegració superiors a 30 anys. A més, poden emetre calor i estar actius durant milers o desenes de milers d'anys.
Generalment els residus d'alta activitat provenen de el combustible nuclear gastat dels reactors nuclears que disposen les centrals nuclears.
Etapes de gestió de residus d'alta activitat
La gestió dels residus nuclears d'alta activitat es realitza en diferents etapes:
-
Emmagatzematge inicial. El combustible gastat d'una central nuclear s'emmagatzema per uns pocs anys a les piscines de combustible gastat de les centrals nuclears. El propòsit és reduir la càrrega calorífica.
-
Emmagatzematge intermedi. S'emmagatzema a mig o llarg termini (entre 20 i 60 anys) a les piscines de combustible gastat, en contenidors en sec o en magatzems temporals individualitzats (les centrals que el tenen). També pot emmagatzemar-se en un magatzem temporal centralitzat extern a la planta nuclear.
-
Emmagatzematge definitiu. Donat el llarg període d'activitat d'aquests residus, l'emmagatzematge geològic profund és l'opció internacionalment acceptada per a la gestió final dels residus radioactius d'alta activitat.
Reprocessament de combustible
Per reduir el volum d'aquests residus i reutilitzar els materials fissionables, en altres països s'adopten estratègies de cicle tancat, com el reprocessament de combustible gastat. Aquesta tècnica suposa la separació de l'urani i plutoni continguts en el combustible. El producte obtingut s'utilitza de nou en un altre procés de fissió nuclear a les centrals nuclears.
