La energía nuclear afecta al ambiente | 2da. parte

Producción de la base del combustible

     Al concentrado de óxido de uranio producido en la planta de lixiviado próxima a la mina, hay que concentrarlo y convertirlo en un compuesto volátil, el hexafluoruro de uranio, para poderlo utilizar como material de alimentación de las plantas de enriquecimiento. Las repercusiones radiobiológicas de estas operaciones se deben a la emisión de radionucleidos al medio ambiente, tanto a la atmósfera como a los cauces de agua.

Enriquecimiento de uranio

     El aumento de la concentración del isótopo uranio-235 que es el isótopo más fisionable, es necesario para fabricar el combustible de los reactores. La concentración del uranio-235 en el uranio natural es aproximadamente de 0,7%. Hay que llevarlo a 2 a 4 %. Las tecnologías de enriquecimiento en gran escala se basan en la difusión gaseosa o en la centrifugación de los isótopos del uranio en forma de hexafluoruro de uranio.

     Las repercusiones radiológicas en esta fase se deben a la descarga de isótopos de uranio al medio ambiente. En las grandes cantidades de electricidad empleadas en el proceso de enriquecimiento por difusión gaseosa se emiten considerables cantidades de gases de efecto invernadero. Las plantas de centrifugación requieren aproximadamente una décima parte de la electricidad que necesitan las plantas de difusión.

En la imagen Planta de Pilcaniyeu, Río Negro. Enriquecía uranio por difusión gaseosa.

Fabricación de combustible

     En una planta de fabricación de combustible, el hexafluoruro de uranio enriquecido se convierte en dióxido de uranio en polvo que luego se transforma en pastillas y se sinteriza para lograr un sólido de la densidad deseada. Las pastillas acabadas se introducen en tubos de aleación de circonio a los que se sueldan casquetes terminales, formando así agujas de combustible herméticas. Dichas agujas, ya terminadas, se montan formando conjuntos fijos denominados elementos combustibles. Los efectos radiológicos de la fabricación de combustible pueden derivarse de la emisión de isótopos de uranio y de torio.

Funcionamiento de los reactores

     Por de pronto la seguridad de los reactores consume electricidad, esta es una de las paradojas de la industria nuclear, con el fin de generar electricidad de forma segura, las plantas necesitan un suministro significativo y constante de electricidad, electricidad que normalmente es producida por usinas que funcionan con combustibles fósiles.

     Las centrales nucleares consumen grandes cantidades de agua, tanto los reactores para refrigerar núcleos y condensadores, como las piscinas de combustible gastado, necesitan agua en abundancia, parte de esa agua regresa al cauce origen sobrecalentada, afectando la vida acuática.

     Durante el funcionamiento de los reactores de potencia se forman radionucleidos por fisión del combustible nuclear y por activación neutrónica de los materiales de las paredes de la estructura. La mayoría de los productos de fisión permanecen en los elementos combustibles, pero una pequeña parte puede escaparse y pasar al refrigerante por defectos de las vainas del combustible. La mayoría de los isótopos radiactivos que escapan al refrigerante o al moderador son eliminados mediante sistemas de tratamiento del agua en forma gaseosa y líquida. No obstante, es posible que una parte del material radiactivo sea vertida finalmente al medio ambiente.

Nucleoeléctrica Argentina SA, la empresa que maneja nuestras centrales nucleares reconoce:

“Las centrales nucleares,… producen elementos radiactivos artificiales (tales como el Sr-90, I-131, Cs-137, Am-241) no existentes previamente en el medio natural, que pueden llegar a dispersarse en el ambiente. Una vez ahí, se pueden transmitir a los alimentos mediante varias vías: a través del aire o el agua…, el entorno marino en pescados y mariscos, y la alimentación en el caso de la ganadería”.

     Entre los numerosos productos radiactivos de fisión y de activación generados durante el funcionamiento de los reactores, interesan en especial las repercusiones ambientales del tritio, del carbono-14 y de los radionucleidos en forma de partículas que se descargan a la atmósfera y a los cauces de agua.

     Tienen particular interés los radionucleidos de período largo, como el carbono-14, los compromisos de exposición radiológica derivados de su acumulación en el medio ambiente son considerablemente mayores que los derivados de los gases nobles y el tritio.

     El criptón-85 merece especial atención por la dificultad intrínseca de su control y por su naturaleza esencialmente arreactiva y móvil en el medio ambiente Algunos radionucleidos son radiológicamente significativos en los ambientes locales. Los gases nobles, el tritio en forma de vapor de agua tritiada, el carbono-14 y el yodo pasan al medio ambiente en forma de efluentes suspendidos en el aire.

     El detrimento para la salud humana que se deriva de la generación nucleoeléctrica se debe principalmente a la exposición profesional a los rayos gamma de los productos de fisión y de activación.

     Los radionucleidos vertidos al medio ambiente durante el funcionamiento de los reactores experimentan una serie de complejos procesos físicos, químicos y biológicos, antes de llegar al hombre. Tales procesos dependen de la ubicación del reactor, de las condiciones meteorológicas y de las diferentes vías de exposición.

     Los radionucleidos descargados en los efluentes líquidos pueden causar males en las personas a través de vías como la ingestión de agua y el consumo de pescado, en lo que respecta a las descargas al agua dulce, y el consumo de pescado de mar y mariscos, por lo que se refiere a las descargas en aguas saladas.

     Parte de la población puede estar expuesta también en las zonas costeras a la irradiación externa por sedimentos radiactivos.

     Este tipo de contaminación difusa tanto aérea como acuática es casi imposible de controlar, minimizar o restaurar, ya que no existe una solución técnica por el momento que garantice la no destrucción del hábitat circundante.

     Continuando con estas notas veremos en próxima nota cómo la gestión de los residuos nucleares, el desmantelamiento de las instalaciones nucleares, y el transporte de los materiales radiactivos afectan al medio ambiente.                                                                                              (En colaboración con Cristian Basualdo)