Eliminar la radiactividad de los residuos nucleares
A medida que Europa se aleja de la energía nuclear, varios países desmantelan sus centrales nucleares y otras instalaciones nucleares. Se trata de un proceso complejo que implica el desmantelamiento del reactor, la retirada del material radiactivo y la limpieza del lugar. Sin embargo, antes de que los residuos radiactivos puedan eliminarse de forma segura, se deben cumplir determinados requisitos para tratarlos. El proyecto PREDIS, financiado con fondos europeos, trabaja en el desarrollo de soluciones seguras e industrialmente maduras para tratar residuos radiactivos, algo de lo que carecela industria nuclear en la actualidad. Un artículo publicado en «Innovation News Network» examina el modo en que la armonización de los conceptos de gestión de residuos radiactivos con el análisis del ciclo de vida (ACV) fomentaría una solución sostenible. El ACV se describe como «un método utilizado para evaluar el impacto medioambiental de un producto a lo largo de su ciclo de vida, que abarca la extracción y el procesamiento de las materias primas, así como la fabricación, la distribución, el uso, el reciclaje y la eliminación final». El artículo se centra en los residuos metálicos radiactivos y su descontaminación. Una parte importante de los residuos metálicos radiactivos generados durante el desmantelamiento de una central está formada por componentes de reactores fuera del núcleo, como tuberías de transporte de calor y tubos de intercambiadores de calor, donde la radiactividad se deposita en la superficie. En la construcción de centrales nucleares se utilizan distintos tipos de metal, como acero inoxidable, acero al carbono y aleaciones de níquel (Ni). «Los metales pueden contaminarse en un reactor nuclear de varias formas, como la corrosión, los daños por radiación o la activación neutrónica. La corrosión en los reactores nucleares puede producirse debido a la exposición de los metales a altas temperaturas, presiones y sustancias químicas corrosivas en el entorno del reactor. Los productos de corrosión (PC) son elementos metálicos (cobalto, hierro, níquel, etc.) que se liberan directamente bajo una forma activada o que se activan al pasar por el flujo de neutrones», informa el artículo. Los principales PC responsables de las tasas de dosis son los isótopos radiactivos de cobalto-60 (60Co) y cobalto-58 (58Co), junto con los isótopos de cromo-51 (51Cr), manganeso-54 (54Mn) y hierro-59 (59Fe). «Dichos productos se encuentran en las capas de corrosión de los metales, y su descontaminación implica generalmente la eliminación de esas capas de corrosión en la superficie del metal atacando mínimamente el metal de base».
Descontaminación en dos etapas
Los métodos de descontaminación incluyen la descontaminación con reactivos químicos, la descontaminación por láser y la electrocoagulación. Uno de los procesos de descontaminación que utiliza reactivos químicos es la «descontaminación química por oxidación-reducción» (CORD, por sus siglas en inglés). Este proceso consta de dos etapas. «En la primera etapa, el ion permanganato (MnO4-) se utiliza para oxidar la capa de óxido de cromo y liberar iones de cromato. En el siguiente paso, se añade ácido oxálico para reducir el ion permanganato a iones acuosos Mn2+ y disolver la capa de óxido enriquecida con Fe y Ni de la superficie de las aleaciones». Según el artículo, cada etapa dura de tres a seis horas y puede repetirse varias veces. «A continuación, las soluciones pueden tratarse con resina de intercambio iónico para extraer los metales disueltos o pueden someterse a un proceso de precipitación para que los metales precipiten y se reduzca el uso de resinas, con lo que se disminuye aún más la cantidad de residuos radiactivos». La adición de peróxido de hidrógeno combinada con el calentamiento ultravioleta destruye el ácido oxálico restante. Dado que la descontaminación genera grandes volúmenes de residuos líquidos radiactivos en el proceso CORD, la integración de los conceptos de ACV podría promover una solución sostenible, según el artículo. El proyecto PREDIS (PRE-DISposal gestión, administración, ordenación, dirección of radioactive waste) finaliza en agosto de 2024. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto PREDIS
Palabras clave
PREDIS, residuos radiactivos, metal, nuclear, descontaminación, reactor, corrosión
