Residuos de alto nivel
Los residuos de alto nivel ( HLW ) son un tipo de residuos nucleares creados por el reprocesamiento del combustible nuclear gastado. [1] Existe en dos formas principales:
- Refinado de primer y segundo ciclo y otras corrientes de residuos creadas por el reprocesamiento nuclear .
- Residuos formados por vitrificación de residuos líquidos de alta actividad.
Los desechos líquidos de alto nivel suelen almacenarse temporalmente en tanques subterráneos a la espera de su vitrificación. La mayor parte de los desechos de alto nivel generados por el Proyecto Manhattan y los programas de armamentos de la Guerra Fría existen en esta forma porque los programas de armamentos originales no solían financiar su posterior procesamiento. Tanto el combustible nuclear gastado como los desechos vitrificados se consideran [2] formas adecuadas para su eliminación a largo plazo, después de un período de almacenamiento temporal en el caso del combustible nuclear gastado.
Los residuos nucleares de alto nivel contienen muchos de los productos de fisión y elementos transuránicos generados en el núcleo del reactor y son el tipo de residuos nucleares con mayor actividad. Los residuos nucleares de alto nivel representan más del 95% de la radiactividad total producida en el proceso de generación de energía nuclear. En otras palabras, mientras que la mayoría de los residuos nucleares son residuos de bajo y medio nivel, como ropa y equipos de protección que han sido contaminados con radiación, la mayor parte de la radiactividad producida en el proceso de generación de energía nuclear proviene de residuos de alto nivel.
Algunos países, en particular Francia, reprocesan el combustible gastado de uso comercial.
Los residuos de alta actividad son muy radiactivos y, por lo tanto, requieren un blindaje especial durante su manipulación y transporte. Al principio también necesitan refrigeración, porque generan una gran cantidad de calor. La mayor parte del calor, al menos después de que se han desintegrado los nucleidos de vida corta, proviene de los productos de fisión de vida media cesio-137 y estroncio-90 , que tienen vidas medias del orden de 30 años.
Un reactor nuclear típico de gran tamaño de 1000 MWe produce entre 25 y 30 toneladas de combustible gastado por año. [3] Si el combustible se reprocesara y vitrificara , el volumen de desechos sería de solo unos tres metros cúbicos por año, pero el calor de desintegración sería casi el mismo.
Se acepta generalmente que los residuos finales se eliminarán en un depósito geológico profundo , y muchos países han desarrollado planes para dicho sitio, entre ellos Finlandia , Francia , Japón , Estados Unidos y Suecia .
Definiciones
| Nuclido | 1 ⁄ 2 | Producir | Q [a 1] | βγ |
|---|---|---|---|---|
| ( Mamá ) | (%) [a 2] | ( keV ) | ||
| 99 tc | 0,211 | 6.1385 | 294 | β |
| 126 seg | 0,230 | 0,1084 | 4050 [a 3] | β- γ |
| 79 Sí | 0,327 | 0,0447 | 151 | β |
| 135 C | 1.33 | 6.9110 [a 4] | 269 | β |
| 93 Zr | 1.53 | 5.4575 | 91 | βγ |
| 107 páginas | 6.5 | 1.2499 | 33 | β |
| 129 yo | 16.14 | 0,8410 | 194 | βγ |
| ||||
| t ½ ( año ) | Producir ( % ) | Q ( keV ) | βγ | |
|---|---|---|---|---|
| 155 UE | 4,76 | 0.0803 | 252 | βγ |
| 85 coronas | 10,76 | 0,2180 | 687 | βγ |
| CD de 113 m | 14.1 | 0,0008 | 316 | β |
| 90 Sr | 28.9 | 4.505 | 2826 | β |
| 137 C | 30.23 | 6.337 | 1176 | β- γ |
| 121 millones de segundos | 43.9 | 0,00005 | 390 | βγ |
| 151 pequeños | 88.8 | 0,5314 | 77 | β |
Los desechos de alto nivel son los materiales de desecho altamente radiactivos resultantes del reprocesamiento de combustible nuclear gastado, incluidos los desechos líquidos producidos directamente en el reprocesamiento y cualquier material sólido derivado de dichos desechos líquidos que contengan productos de fisión en concentraciones suficientes; y otros materiales altamente radiactivos que se determine, de conformidad con la legislación vigente, que requieren un aislamiento permanente. [4]
Combustible de reactor gastado (usado) .
- El combustible nuclear gastado es combustible de reactor usado que ya no es eficiente para generar electricidad, porque su proceso de fisión se ha ralentizado debido a la acumulación de venenos de reacción . Sin embargo, sigue siendo térmicamente caliente, altamente radiactivo y potencialmente dañino.
Materiales de desecho procedentes del reprocesamiento .
- Los materiales para armas nucleares se obtienen mediante el reprocesamiento del combustible nuclear gastado de los reactores reproductores . El reprocesamiento es un método de tratamiento químico del combustible gastado para separar el uranio y el plutonio . El subproducto del reprocesamiento es un residuo de lodo altamente radiactivo.
Almacenamiento
Los residuos radiactivos de alto nivel se almacenan durante 10 o 20 años en piscinas de combustible gastado y luego pueden colocarse en instalaciones de almacenamiento en contenedores secos .
En 1997, en los 20 países que generan la mayor parte de la energía nuclear del mundo, la capacidad de almacenamiento de combustible gastado en los reactores era de 148.000 toneladas, de las cuales se utilizaba el 59%, y la capacidad de almacenamiento fuera del reactor era de 78.000 toneladas, de las cuales se utilizaba el 44%. [5]
Véase también
- Residuos radiactivos
- Residuos de baja actividad
- Residuos transuránicos
- Residuos mixtos
- Hacia la eternidad (película)
Notas
- ^ MI Ojovan y WE Lee. Introducción a la inmovilización de residuos nucleares. Elsevier, Ámsterdam (2005)
- ^ "Gestión de residuos radiactivos". Archivado desde el original el 11 de junio de 2010. Consultado el 3 de abril de 2010 .
- ^ "Gestión de desechos radiactivos de WNO". Archivado desde el original el 1 de febrero de 2016. Consultado el 13 de julio de 2015 .
- ^ Departamento de Energía - MANUAL DE GESTIÓN DE RESIDUOS RADIACTIVOS - DOE M 435.1-1
- ^ "Residuos radiactivos". martinfrost.ws. Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2012. Consultado el 16 de abril de 2013 .
Referencias
- Fentiman, Audeen W. y James H. Saling. Gestión de residuos radiactivos . Nueva York: Taylor & Francis, 2002. Segunda edición.
- Large, John H. Riesgos y peligros derivados del transporte de combustible irradiado y materiales nucleares en el Reino Unido R3144-A1, marzo de 2006 [1]
Enlaces externos
- Documento informativo de la NRC sobre residuos radiactivos
