Introducción

Desde sus orígenes, el hombre está rodeado en su ambiente por fuentes de radiactividad natural cuyos efectos son muy difíciles de evaluar. Además, gracias a su evolución tecnológica, la humanidad aprovecha desde hace unas décadas los efectos benéficos de fuentes de "radiactividad artificial" tanto para la generación de energía en centrales nucleares como para aplicaciones médicas, industriales y de investigación.

Basándose en la filosofía de protección radiológica del hombre y su ambiente, esencialmente humanística, es posible limitar tanto como la sociedad lo decida, los efectos perjudiciales que pudieran generarse en esta actividad. En particular la gestión de los residuos radiactivos, que es la última etapa de la actividad nuclear, también tiene como marco de referencia los principios de protección radiológica.

En razón de ello su objetivo es procesar los residuos radiactivos de forma que su manipulación, transporte, almacenamiento y disposición final en repositorios, no impliquen riesgos innecesarios para esta generación y las futuras.

El riesgo que implica la exposición a las fuentes de radiactividad natural es casi siete veces mayor que el debido a las fuentes de radiactividad artificial cuyos efectos benéficos son aprovechados por la humanidad en la generación de energía en centrales nucleares, en aplicaciones médicas, industriales y de investigación.

Aplicaciones de la tecnología nuclear

En la producción de energía se emplea el uranio, producto radiactivo natural, como combustible nuclear. Bombardeado por neutrones y mediante el fenómeno de fisión se libera energía, generándose además productos radiactivos artificiales de alto nivel de radiactividad, que quedan atrapados en las vainas de los elementos combustibles hasta su reprocesamiento o gestión como residuos radiactivos.

En las instalaciones nucleares se producen también otras fuentes radiactivas con fines médicos, industriales y de investigación. En medicina dichas fuentes se utilizan para diagnóstico y tratamiento, y en la industria con fines de medición y control, como en el radiografiado de piezas metálicas, en la determinación de niveles de líquidos, etc.

Estas son sólo algunas de las múltiples aplicaciones que a través de la tecnología nuclear brinda beneficios al hombre y a la comunidad.

Residuos radiactivos

Como en cualquier actividad humana, en la nuclear se generan desechos de distinto tipo que se diferencian de los convencionales por la calidad y cantidad de material radiactivo que contienen. Podemos definir al residuo radiactivo como todo material radiactivo, combinado o no con material no radiactivo, para el cual no se prevén usos posteriores y cuya naturaleza y nivel de radiactividad son tales que su inmediata dispersión en la biosfera no cumpliría requisitos de seguridad. A grandes rasgos podemos clasificarlos en dos grandes clases.

Los residuos de baja y media actividad y período corto: Son aquellos que contienen material radiactivo con períodos de semidesintegración relativamente corto (menores de 30 años) y con una radiactividad baja o media.

Estas características hacen que el máximo tiempo que deba asegurarse el control de su liberación al ambiente sea de unos 50 o 60 años para los residuos de baja actividad y de unos 300 años para los de media actividad, que corresponde a 10 períodos de semidesintegración, lapso compatible con la experiencia humana y su historia.

Los residuos de alta actividad y período largo son los que contienen material radiactivo con períodos de semidesintegración mayores a 30 años y que superan en algunos casos los miles de años. Ello obliga a. asegurar el control de su dispersión en el ambiente durante centenas de miles de años, lo que constituye un gran desafío tecnológico.

La mayor cantidad de residuos radiactivos se produce en las distintas etapas del ciclo del combustible nuclear, siendo la mayor proporción en volumen, de casi un 90%, la correspondiente a los de baja y media actividad. En general se trata de los provenientes de la operación de centrales nucleares, como vestimenta, papeles, material descartable, etc.

Los residuos de alta actividad constituyen un volumen muchísimo menor pero concentran el mayor porcentaje de la radiactividad total. Son los residuos resultantes del reprocesamiento de los combustibles nucleares y desmantelamiento de reactores e instalaciones nucleares.

Gestión de los residuos radiactivos

Si los períodos de semidesintegración de los radioisótopos que contiene el residuo son del orden de algunas semanas, como ocurre habitualmente en las aplicaciones médicas, estos radioisótopos en pocas semanas o meses habrán decaído a niveles inofensivos desde el punto de vista radiológico y podrán ser tratados como residuos convencionales. Esta es la forma más sencilla de gestión de residuos radiactivos.

Cuando los períodos de semidesintegración son más largos debe aplicarse una serie de operaciones para su aislamiento hasta que pueda permitirse su liberación al ambiente sin que impliquen un riesgo innecesario. Esta serie de operaciones a que son sometidos constituye su gestión.

La finalidad de la gestión de los residuos radiactivos es prevenir la liberación de cantidades inaceptables de radioisótopos de los residuos al ambiente durante la manipulación, almacenamiento intermedio, transporte y disposición final.

El principal objetivo de los programas de gestión de residuos radiactivos es proteger a esta generación y a las futuras de escapes innecesarios y potencialmente riesgosos de residuos radiactivos y sus efluentes al ambiente.

Etapas de la gestión de los residuos radiactivos

Los pasos a seguir en la gestión de los residuos radiactivos son:

1. Recolección y clasificación;
2. Acondicionamiento y
3. Disposición final en un repositorio, a los que se deben agregar transporte, almacenamientos intermedios entre las distintas etapas, estudios de caracterización, etc.

Recolección

El primer paso de la gestión de los residuos radiactivos es generalmente la recolección de los mismos en los centros de producción (residuos líquidos en tanques, bidones o botellas; residuos sólidos en bolsas plásticas, tambores, etc).

Acondicionamiento

Después de su recolección los residuos son clasificados y acondicionados para su disposición final en repositorios adecuados mediante distintos tratamientos que los llevan a una forma que asegure que se cumplan los objetivos de la gestión.

Dado que los residuos se presentan en distintas formas físicas, líquidos, sólidos y gaseosos, los tratamientos aplicados son variados. Se elige una combinación de métodos que reduzcan su volumen y los transformen en productos sólidos, difícilmente dispersables, resistentes al calor, los agentes mecánicos, la radiación y la lixiviación durante el tiempo que se deba impedir su dispersión.

Los residuos generalmente se concentran por evaporación, precipitación química o pasaje por resinas de intercambio iónico y posteriormente se inmovilizan por inclusión en cemento, asfalto o plásticos. Los residuos sólidos pueden ser compactados, triturados o incinerados y luego inmovilizados.

En el caso de los residuos de períodos largos (mayores de 30 años) y alta actividad, la forma de inmovilización debe asegurar una estabilidad a muy largo plazo, por lo que distintos países han elegido la vitrificación como el método más adecuado para ese fin.

En resumen, el acondicionamiento los lleva a una forma adecuada para su disposición final en repositorios construidos con ese fin y que constituyen la última barrera que se le opone a los residuos, ya tratados, para impedir su dispersión incontrolada a la biosfera.

Disposición final

Existen diversas opciones para la disposición final de los residuos radiactivos en instalaciones construidas para ese fin. El tipo y ubicación de dichas instalaciones o repositorios dependen de diferentes razones, pero fundamentalmente del tipo de residuos que en ellos se dispongan, ya que, como vimos, eso definirá el tiempo de deba asegurarse la efectividad de dicha "barrera física" para "controlar" el pasaje de material radiactivo al ambiente.

Si se trata de residuos de baja y media actividad las opciones más utilizadas a nivel internacional son los repositorios monolíticos enterrados a baja profundidad en terrenos arcillosos que constituyen una barrera geológica complementaria; aquellos ubicados en cavidades rocosas o las instalaciones en minas de sal.

En el caso de los residuos de alta actividad la opción más estudiada son los repositorios subterráneos profundos en formaciones geológicas de tipo granítico o sedimentario, lo que asegura una estabilidad a muy largo plazo, del orden de los centenares de miles de años. En varios países se encuentra adelantado el estudio de emplazamiento y de la ingeniería de este tipo de repositorios pero todavía no hay ninguno en operación.

La gestión de los residuos radiactivos en la República Argentina

Nuestro país cuenta ya con dos centrales nucleares para producción de energía: Atucha I en la provincia de Buenos Aires de 335 Mw eléctricos netos, y Embalse en la provincia de Córdoba, de 600 Mw eléctricos netos, reactores de investigación y producción de radioisótopos en los Centros Atómicos Ezeiza, Constituyentes y Bariloche; plantas de producción de radioisótopos para usos médicos y de aplicación industrial; planta de irradiación de alimentos y radioesterilización.

Asimismo, la República Argentina realiza investigaciones básicas y desarrollo en todos los campos que sean de aplicación los radioisótopos, ya sea en agro, la arqueología, la medicina, la química. Además existen industrias privadas así como centros médicos o de investigación privados que utilizan sustancias radiactivas en sus actividades.

Esta mera enumeración, incompleta por cierto, nos permite imaginar la diversidad de calidades de residuos que se generan en nuestro país y la complejidad de los problemas a resolver en este campo.

Es la Comisión Nacional de Energía Atómica, a través del Subprograma de Gestión de Residuos Radiactivos, la responsable de todos los aspectos relacionados con este tema. Cumple sus funciones asesorando y prestando servicios de recolección, transporte, tratamiento, acondicionamiento, almacenamiento intermedio y disposición final de residuos radiactivos en instalaciones diseñadas, construidas y operadas con dicho fin. Efectúa también los estudios para desarrollar nuevas técnicas de tratamiento y acondicionamiento de residuos así como los relacionados con los repositorios que deberá poseer el país.

A pesar que la gestión de los residuos radiactivos comienza ya en los centros productores de los mismos, existe en el Centro Atómico Ezeiza un área de aproximadamente 8 hectáreas destinadas exclusivamente a ese fin. En ella se encuentra instalada una planta de tratamiento de residuos sólidos de baja actividad donde es factible clasificarlos y compactarlos o incinerarlos de acuerdo a sus características. Además, existe un sistema de semicontención, en forma de trincheras, para la disposición de dichos residuos ya acondicionados en tambores de 200 dm3.

Para el almacenamiento temporario de elementos combustibles de los reactores de investigación y producción se cuenta con un depósito que permite su decaimiento en un área controlada hasta su reprocesamiento o disposición final. Se dispone también de una instalación para la evacuación controlada de residuos líquidos de baja actividad basada en el principio de retención en lechos de arcillas que actúan como intercambiadores iónicos. Para la gestión de elementos estructurales contaminados se cuenta con instalaciones de tipo monolítico subterráneo.

También en el campo de la gestión de residuos radiactivos la Comisión Nacional de Energía Atómica está efectuando estudios relativos al emplazamiento de repositorios para la disposición final de residuos radiactivos de media y alta actividad.

Como vimos, las opciones son varias y todas deben evaluarse técnicamente para elegir finalmente la más adecuada a las características geológicas de nuestro país y a nuestra realidad geográfica y sociopolítica. Estos estudios llevan muchos años y en ellos participan grupos interdisciplinarios que analizan detenidamente los distintos emplazamientos posibles. Uno de estos estudios se desarrolló en la localidad de Gastre (Chubut).

Esto, le permitió al país adquirir experiencia en este campo al mismo tiempo que otros países que, con responsabilidad, han entendido que los residuos radiactivos existen, que están indisolublemente ligados a una actividad que produce grandes beneficios y que es necesario gestionarlos en la forma más adecuada desde el punto de vista tecnológico.

Conclusión

En las distintas aplicaciones de la tecnología nuclear se generan residuos al igual que en cualquier otra actividad humana e industrial.

Pero, a diferencia de las demás, esta industria elimina sus efluentes en forma absolutamente controlada, desarrollando técnicas para su tratamiento y disposición, tan sofisticadas como sea necesario para asegurar que no constituyan un riesgo para esta generación y las futuras. @