Residuos radioactivos: nada se pierde, todo se transforma

Por Ernesto Gallegos. En U-238 Julio 13.

El tratamiento de residuos radioactivos tiene como objetivo principal el cuidado de las personas y el medioambiente tanto presente como futuro. Para ello, la CNEA cuenta en su estructura con el Programa Nacional de Gestión de Residuos Radioactivos (PNGRR). Creado en 2003, este Programa tiene como objetivo la gestión del material radioactivo de desecho según criterios de aislamiento, confinamiento y disposición de acuerdo a los principios vigentes en materia de seguridad radiológica de la OIEA.

Al igual que en todas las actividades humanas, y sobre todo al igual que en todas las actividades industriales, la aplicación de las diversas tecnologías nucleares generan una fracción de residuos que no se pueden reciclar ni reutilizar. A estos los llamamos residuos radiactivos, y su composición (por lo tanto, su peligrosidad y el tratamiento que precisan) varía considerablemente. La particularidad de estos residuos es que por su nivel de radiactividad no pueden ser descartados como residuos convencionales y deben ser gestionados de manera diferenciada.

Los residuos radiactivos están compuestos por diversos elementos (isótopos) inestables. La naturaleza de los elementos inestables es tender a la estabilidad, lo que ocurre a través de un proceso en el que emiten radiación. Estas emisiones se conocen como decaimiento radiactivo y tienen diferentes características dependiendo del elemento.

Pueden emitir en formas de partículas (radiación alfa o beta), en forma de radiación electromagnética (radiación gamma). Los residuos radiactivos se clasifican en función de los eventos de decaimiento por unidad de tiempo o “actividad”. Estos se dividen en una serie de niveles (de muy baja a alta) que dependen del tipo de radiación y el tiempo en el que dicha radiación es emitida.

Los residuos radiactivos son tan variados como las actividades que los generan: la producción de combustibles y operación de centrales nucleares, producción de radioisótopos para medicina nuclear, investigación, aplicaciones industriales, entre otros. En Argentina se desarrollan todas estas actividades, desde la generación de electricidad en centrales nucleares hasta el desarrollo de reactores de investigación y aplicaciones en la medicina, el agro y la investigación científica. La mayoría de estas actividades generan residuos radiactivos de baja o muy baja actividad, pero también se generan residuos de alta actividad (sobre todo en la operación y mantenimiento de centrales nucleares).

Seguridad radiológica en Argentina

Desde su fundación en 1950, la CNEA se dedica a diseñar, construir y operar diversas instalaciones nucleares en nuestro país. El concepto de seguridad radiológica atraviesa desde su inicio a operaciones tan variadas como la minería del uranio, la producción de radioisótopos o la operación de reactores de investigación, hasta reactores de potencia para generación de energía eléctrica, en una aún mayor variedad de instalaciones destinadas a la producción y aplicación de materiales radiactivos y nucleares. La seguridad radiológica es uno de los pilares en los que se apoya la sustentabilidad de toda actividad nuclear en Argentina y en el mundo.

El objetivo de las diversas políticas destinadas a garantizar la seguridad radiológica es proteger a los trabajadores, el público en general y el medio ambiente (actual y futuro, en algunos casos en una escala de tiempo que excede ampliamente a la vida humana) de los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes, ya sean procedentes de fuentes radiactivas naturales (como los rayos cósmicos o los materiales radiactivos que se hallan en la corteza terrestre) o generadas por las diversas aplicaciones de la tecnología nuclear. Esto se realiza mediante el diseño y operación segura de las instalaciones nucleares y radiactivas y de toda práctica que involucre radiaciones ionizantes, y estableciendo las medidas de prevención y corrección frente a potenciales emergencias radiológicas, cualquiera que sea su origen.

Específicamente en lo que respecta a residuos radiactivos, Argentina suscribió por Ley a la “Convención Conjunta sobre Seguridad en la gestión del combustible gastado y sobre seguridad en la gestión de los desechos radiactivos” aprobada por el Organismo Internacional de Energia Atómica (OIEA). Es a través de la adhesión a este tratado internacional, que el país asume la diferenciación legal entre residuos radiactivos y combustibles gastados. Dicha convención establece los criterios para la gestión segura, y compromete al país a implementar procesos de mejora continua, a informar periódicamente al resto de los Estados miembro sobre sus estrategias de gestión, y a someter su programa e instalaciones a la revisión de sus pares.

Programa Nacional de Gestión de Residuos Radiactivos

Cada año en Argentina se generan alrededor de 10 millones de metros cúbicos de residuos domiciliarios. En el mismo período en Argentina se generan aproximadamente 200 metros cúbicos de residuos radiactivos. Se trata a todas luces de una proporción muy menor, pero de todas maneras, estos residuos radiactivos deben ser tratados con las técnicas más modernas y el máximo profesionalismo para evitar que afecten al medio ambiente y las personas, ya que se trata de materiales potencialmente más peligrosos que los que componen los residuos domiciliarios.

Uno de los objetivos principales de la gestión de residuos radiactivos es el tratamiento y posterior aislamiento de los mismos, garantizando la protección radiológica de los seres humanos y el medio ambiente por períodos adecuados a cada tipo de residuo, en conformidad con los principios vigentes de protección radiológica mundialmente acordados y expresados por el OIEA. En el año 2003, y siguiendo lo dictado por la Ley Nº 25.018 de “Régimen de Gestión de Residuos Radiactivos”, se creó en dependencia de la CNEA el Programa Nacional de Gestión de Residuos Radiactivos (PNGRR), cuya principal responsabilidad es, precisamente, la gestión de todos los residuos radiactivos provenientes de la actividad nuclear nacional (ya sea de carácter estatal o privada).

Los diversos procesos de gestión que implementa el PNGRR son regidos por las mismas pautas que normalizan el tratamiento de cualquier otra clase de residuo: se los caracteriza, clasifica y separa, se los compacta y se destina a reutilización la fracción reciclable que pudiera recuperarse. Durante todo el proceso se aplican los procedimientos que garantizan la protección radiológica para minimizar las dosis de exposición a la radiación en cada uno de los pasos.

En Argentina y en el marco del PNGRR se ha decidido trabajar con una clasificación general de los residuos, de acuerdo con la cual se definen condiciones de aislamiento, confinamiento y disposición según su nivel de actividad.

Los residuos de baja y muy baja actividad se gestionan, desde hace décadas, en instalaciones superficiales, donde una sucesión de barreras ingenieriles garantiza el aislamiento de los residuos.

Tanto los repositorios cercanos a la superficie como los repositorios geológicos profundos son instalaciones en las que se implementa el concepto de “barreras múltiples, independientes y redundantes” de manera que tanto la tecnología (barreras ingenieriles) como la naturaleza del medio (barreras geológicas) garanticen el confinamiento de los residuos con respecto de la biósfera. Esto se realiza con el objetivo de ser efectivo durante el tiempo suficiente hasta los elementos radiactivos de los residuos hayan decaído y ya no presenten riesgos para el ambiente.

El “destino final” de los residuos de alta actividad son los llamados repositorios geológicos. El emplazamiento geológico de un repositorio de alta actividad estará condicionado geográficamente por innumerables variables a tener en cuenta, relacionadas con la preservación intacta durante períodos de tiempo que exceden ampliamente a la escala humana. Entre los criterios a tener en cuenta se encuentra la distancia a centros urbanos, a cursos de agua y acuíferos, la posible sismicidad o volcanismo de la zona, la accesibilidad, el clima, la actividad extractiva actual o potencial en el área, las regulaciones locales, entre otras. Todo esto debe coincidir con una geología (tipo de roca y estructuras) que admitan y minimicen el impacto del emplazamiento de este tipo de repositorios. Hay muchos otros criterios naturales e inducidos por el hombre que deben ser tenidos en cuenta al tomar una decisión de este calibre, todas ellas radican en evitar los llamados “Riesgos Extremos” e incluyen desde vientos extremos, tsunamis y fenómenos biológicos hasta incendios forestales, presencia de gases tóxicos, explosiones o la probabilidad de impacto de aviones o misiles. Todos estos criterios se deberán conjugar en las próximas décadas (en función del avance de la actividad nuclear en nuestro país y de las necesidades energéticas) para disponer de los combustibles gastados en forma directa en un repositorio geológico profundo ubicado en el territorio nacional (o previo reaprovechamiento de su potencial energético con tecnología actual o futura).

El Programa Nacional de Gestión de Residuos Radiactivos opera actualmente con instalaciones que entraron en funcionamiento en la órbita de CNEA durante la década del 70. Desde entonces se ha procedido a readaptar la infraestructura a los procesos y tecnologías actuales. Muchas de estas instalaciones se encuentran actualmente en proceso de modernización, como la Planta de Tratamiento y Acondicionamiento de Residuos Radiactivos provenientes de los Pequeños Generadores (como por ejemplo los Centros Atómicos y los Centros de Medicina Nuclear entre otros). Además, se está construyendo un nuevo laboratorio de análisis y caracterización de residuos. A esto se le suma una nueva planta de almacenamiento centralizado de combustibles gastados de reactores de investigación.

Manejo de residuos radiactivos en el mundo

En el mundo hay 441 centrales nucleares operativas, con una capacidad instalada total de 366.590 GW, a lo que se suman otros 65 reactores en construcción en distintos países. El manejo de los residuos radiactivos ha sido materia de investigación desde los inicios de la tecnología nuclear. Como consecuencia de más de medio siglo de investigación y desarrollo en este sentido, en el mundo existen en la actualidad dos modelos conceptuales de repositorios equivalentes a los contemplados por el PNGRR:

Los repositorios cercanos a la superficie son instalaciones para la disposición final de residuos de media y baja actividad, y este tipo de instalaciones existen y operan hace muchos años en diferentes países del mundo como España, Francia e Inglaterra.

Los repositorios geológicos profundos son instalaciones para la disposición final de combustibles gastados y otros residuos de alta actividad. Esta alternativa es definitivamente la más compleja de ejecutar, pero ya son varios los países que tomaron la decisión de invertir en instalaciones de este tipo.

Entre los países más avanzados en la implementación de este tipo de repositorio se encuentran Suecia y Finlandia (con licencias de construcción solicitadas en 2011 y 2012 respectivamente). En el mismo sentido, otros países avanzaron en la construcción de laboratorios ubicados a varios cientos de metros de profundidad bajo tierra, y en esas instalaciones realizan ensayos de materiales y estudios geológicos e hidrogeológicos del terreno antes de decidir el emplazamiento definitivo de un repositorio. Este es el caso de Bélgica, entre otros.

Para la gestión de los residuos de muy baja actividad existe un consenso internacional con respecto a su preservación en repositorios superficiales, que requieren mantenimiento y atención mínimos, y un tiempo de asilamiento de los residuos del orden de los 50 años. Después de este tiempo los residuos son dispuestos junto con otros desechos industriales.