El surgimiento de la energía nuclear ofrece oportunidades prometedoras para fuentes de energía de bajo costo y altamente eficientes. Sin embargo, la eliminación adecuada de los residuos nucleares sigue siendo un gran desafío.
Los residuos nucleares son uno de los tipos de residuos más difíciles de gestionar porque son muy peligrosos. Por lo tanto, vamos a explorar los mayores problemas y soluciones de eliminación de desechos nucleares.
Los materiales provenientes de procesos nucleares que son naturalmente radiactivos o que han sido contaminados por otros elementos radiactivos se denominan desperdicios nucleares.
Son residuos radiados durante el proceso de producción de energía nuclear. Hay mucho debate sobre cómo se deben eliminar estos residuos y esto es especialmente cierto en el caso de los residuos de alta actividad (HLW).
Según la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), los desechos nucleares se clasifican en seis categorías generales. Éstas incluyen:
- Combustible nuclear gastado de reactores nucleares
- Relaves de molinos de uranio provenientes de la minería y molienda de mineral de uranio
- Residuos de alta actividad procedentes del reprocesamiento de combustible nuclear gastado
- Residuos de actividad baja
- Residuos transuránicos de programas de defensa.
- Materiales radiactivos de origen natural y producidos por aceleradores.
La eliminación de desechos nucleares o la gestión de desechos radiactivos es una parte importante de la generación de energía nuclear y las centrales nucleares y otras empresas deben seguir algunas pautas muy importantes y estrictas.
Estas directrices garantizan que todos los residuos nucleares se eliminen de forma segura, cuidadosa y con el menor daño posible a la vida (ya sea animal o vegetal). La central nuclear produce residuos nucleares radiactivos, que pueden causar graves daños a la salud humana y al medio ambiente.
Hay que evitar entrar en contacto con estos residuos nucleares radiactivos. En algunos países no se puede hablar de energía nuclear sin que surja el llamado problema de los “residuos nucleares”, pero en otros apenas es un problema.
Índice del contenido
Los 10 mayores problemas y soluciones de eliminación de residuos nucleares
Vamos a explorar los problemas y las soluciones de la eliminación de desechos nucleares y promete ser intrigante.
Problemas de la eliminación de residuos nucleares
- No existe una solución de almacenamiento a largo plazo
- Caro de limpiar
- Larga vida media
- Problema de especificación
- Barrido
- El reprocesamiento de residuos nucleares es perjudicial
1. No existe una solución de almacenamiento a largo plazo
No existen depósitos seguros para el almacenamiento de desechos a largo plazo, a pesar de que las centrales nucleares suministran el 11 por ciento de la electricidad mundial a partir de 449 reactores nucleares en funcionamiento.
Nuestra principal forma de lidiar con los desechos radiactivos en este momento es simplemente almacenarlos en algún lugar y tratar de descubrir qué hacer con ellos más adelante. Un “lugar de almacenamiento” comúnmente utilizado durante décadas han sido nuestros mares y océanos por su gran capacidad para diluir la radiación.
Por ejemplo, la planta británica de combustibles nucleares en Sellafield ha estado depositando desechos nucleares en el Mar de Irlanda desde la década de 1950. Se registraron prácticas similares en muchos otros lugares, como el vertido de reactores radiactivos de submarinos y armas soviéticos en el Océano Ártico o innumerables contenedores llenos de residuos nucleares a lo largo de la costa de San Francisco.
Sin embargo, esta forma de tratar un material tan peligroso no es segura, ya que la contaminación radiactiva se propaga por nuestro ecosistema marino, dañando así la masa de agua y las especies que en ella se encuentran.
2. Caro de limpiar
Debido a la naturaleza inherentemente peligrosa de los desechos nucleares, su limpieza es muy costosa y puede afectar negativamente la salud de quienes participan en la limpieza.
Por ejemplo, ocurrió un escenario desagradable bajo los hermosos bosques del norte de Alemania. Una antigua mina de sal, Asse, que en los años 126,000 sirvió como depósito de residuos nucleares para 1970 contenedores de residuos radiactivos, muestra signos de colapso.
Aunque ya en 1988 aparecieron algunas grietas graves en las paredes, ¡hace poco que el gobierno ha decidido que hay que trasladar los residuos nucleares!” A Alemania le cuesta 140 millones de euros al año sólo el cumplimiento de las medidas de seguridad para los implicados en la investigación, no el traslado real de los residuos.
También el transporte de residuos nucleares por sí solo conlleva un riesgo importante. Si ocurre un accidente durante el transporte a una instalación de almacenamiento, la contaminación ambiental resultante puede ser devastadora.
El coste de limpiarlo todo y hacer que todo vuelva a ser seguro para las personas, los animales y las plantas es muy alto. No existe un camino sencillo o fácil para limpiar el material radiactivo derramado; en cambio, puede llevar años garantizar que un área sea segura para vivir o incluso para visitarla nuevamente.
En el caso de accidentes muy graves, pueden pasar muchas decenas de años hasta que las cosas vuelvan a crecer o vivir con normalidad.
3. Larga vida media
Si se pregunta cuál es la vida media de los elementos radiactivos, es simplemente la cantidad de tiempo necesaria para que los núcleos radiactivos experimenten una desintegración del 50%.
Actualmente, los productos de la fisión nuclear tienen vidas medias largas. Esto significa que seguirán siendo radiactivos durante muchos miles de años, es decir, irradiando durante mucho tiempo, por lo que seguirán siendo una amenaza potencial en todo momento. Por lo tanto, no se pueden desechar en un área abierta.
Además, si algo les sucediera a los cilindros en los que se almacenan los desechos nucleares, este material podría ser extremadamente volátil y peligroso durante muchos años. La vida de un residuo nuclear radiactivo es muy larga.
4. Problema de especificación
El principal problema de la eliminación de desechos radiactivos es que los gobiernos insisten en definir el combustible nuclear asfixiado con cenizas como desechos radiactivos y afirman deshonestamente que la razón para mantenerlo almacenado no es que nunca haya causado ningún daño allí y que tenga valor futuro. , pero que no se conoce ninguna forma de desecharlo permanentemente como residuo
Otra mentira del gobierno es que representa un peligro importante cuando se almacena. Si se cree, esto plantea un dilema: arriesgarse a enterrarlo o conservarlo pero protegiéndolos de la culpa por ganar dinero con los combustibles fósiles, cuyos desechos dañan a la gente.
5. Barrido
Un problema particularmente grave en los países en desarrollo es que la gente suele buscar desechos nucleares abandonados que todavía sean radiactivos. En algunos países existe un mercado para este tipo de bienes rescatados, lo que significa que la gente se expone voluntariamente a niveles peligrosos de radiación para ganar dinero.
Desafortunadamente, sin embargo, los materiales radiactivos pueden ser muy volátiles y causar algunos problemas. Por lo general, las personas que hurgan en la basura este tipo de materiales terminarán en hospitales e incluso pueden morir por problemas relacionados o causados por los materiales radiactivos.
Desafortunadamente, una vez que alguien ha estado expuesto a desechos nucleares, puede exponer a materiales radiactivos a otras personas que no han optado por buscar desechos nucleares.
6. El reprocesamiento de desechos nucleares es perjudicial
El reprocesamiento de desechos nucleares es muy contaminante y es una de las mayores fuentes de radiactividad generada por el hombre en el planeta.
Durante este proceso, el plutonio se separa mediante una serie de reacciones químicas del combustible de uranio gastado. Luego el plutonio se utiliza como nuevo combustible o para construir armas nucleares.
Si bien algunos creen que la idea de reprocesar el combustible nuclear gastado es una gran ventaja para nosotros, todavía se mantiene que el reprocesamiento nuclear no es una respuesta al problema de los desechos; más bien, es un problema en sí mismo.
La cantidad de residuos que quedan es mayor. Los procesos químicos utilizados para disolver las barras de combustible gastado generan un volumen significativo de residuos líquidos radiactivos, que deben almacenarse de forma segura (el problema del almacenamiento se repite una vez más).
El plutonio se encuentra entre las sustancias más tóxicas jamás conocidas por los humanos. Se acumula en los huesos y el hígado y dificulta la estimación de sus efectos en los individuos.
El reprocesamiento nuclear es un proceso extremadamente sucio. Parte de la radiactividad generada por la mayor instalación de reprocesamiento nuclear de La Hague en Francia se ha encontrado en el Círculo Polar Ártico.
Soluciones a los problemas de eliminación de desechos nucleares
- Construir reactores de torio de sales fundidas
- Almacenamiento de combustible usado
- Eliminación geológica profunda
- Mantener una mente positiva al afrontar los problemas
- Reducir el desperdicio en primer lugar
1. Construir reactores de torio de sales fundidas
Una forma de resolver el problema de los residuos nucleares sería construir reactores de torio de sales fundidas. Este tipo de reactores pueden hacerse intrínsecamente seguros, lo que significa que no pueden explotar como Chernobyl y tampoco se derretirían como Fukushima si la energía falla por completo.
Los reactores de torio podrían alimentarse con el tiempo con los desechos nucleares existentes para ser "quemados" en las reacciones nucleares dentro del reactor. Además, los reactores producirían energía eléctrica.
Sí, la reacción del torio también produce desechos nucleares, pero la línea de desintegración del torio produce elementos estables mucho más rápido. Los desechos nucleares sólo necesitan almacenarse de forma segura durante unos pocos cientos de años, en lugar de cientos de miles de años con los reactores basados en uranio y plutonio.
La tecnología del torio puede diseñarse para "quemar" actínidos (el resto de la familia horizontal de la tabla periódica).
Es significativamente menos costoso construir una planta de torio. La “huella” de un reactor de 450 Mw podría quedar enterrada y solo se vería la caseta de generación eléctrica, la conexión a la red y una carretera de acceso. La energía solar abarcaría más de 1000 acres y (actualmente) una vida útil de 20 a 30 años.
El torio simplifica mucho la gestión de la energía y los residuos de todo tipo.
2. Almacenamiento de combustible usado
Para el combustible usado designado como residuo de alto nivel radiactivo (HLW), el primer paso es el almacenamiento para permitir la desintegración de la radiactividad y el calor, lo que hace que su manipulación sea mucho más segura.
El almacenamiento del combustible usado normalmente se realiza bajo el agua durante al menos cinco años y luego, a menudo, en un lugar seco. El almacenamiento del combustible usado puede realizarse en estanques o barriles secos, ya sea en los emplazamientos de los reactores o de forma centralizada.
Más allá del almacenamiento, se han investigado muchas opciones que buscan brindar soluciones públicamente aceptables, seguras y ambientalmente racionales para la gestión final de los desechos radiactivos. La solución más favorecida es la eliminación geológica profunda.
3. Eliminación geológica profunda
Los desechos radiactivos se almacenan para evitar cualquier posibilidad de exposición de las personas a la radiación o cualquier contaminación. La radiactividad de los desechos decae con el tiempo, lo que constituye un fuerte incentivo para almacenar los desechos de alta actividad durante unos 50 años antes de su eliminación.
Existe un amplio consenso en que la eliminación geológica profunda es la mejor solución para la eliminación final de la mayoría de los residuos radiactivos producidos.
La mayoría de los desechos radiactivos de bajo nivel (LLW) generalmente se envían a eliminación en tierra inmediatamente después de su embalaje para su gestión a largo plazo.
Esto significa que para la mayoría (90% en volumen) de todos los tipos de desechos producidos por las tecnologías nucleares, se ha desarrollado y se está implementando en todo el mundo un medio de eliminación satisfactorio.
La atención se centra en cómo y dónde construir dichas instalaciones. El combustible usado que no está destinado a la eliminación directa puede reprocesarse para reciclar el uranio y el plutonio que contiene.
Durante el reprocesamiento surge algo de líquido separado (HLW); éste se vitrifica en vidrio y se almacena hasta su disposición final. Los desechos radiactivos de nivel intermedio (ILW) que contienen radioisótopos de vida larga también se almacenan en espera de su eliminación en un depósito geológico.
Varios países eliminan los (ILW) que contienen radioisótopos de vida corta en instalaciones de eliminación cercanas a la superficie, como se utilizan para la eliminación (LLW).
Algunos países se encuentran en las etapas preliminares de la consideración de la eliminación de ILW y HLW, mientras que otros, en particular Finlandia, han logrado buenos avances.
La mayoría de los países han investigado la eliminación geológica profunda y la política oficial es que sea un medio eficiente para eliminar los desechos nucleares.
4. Mantener una mente positiva al afrontar los problemas
En primer lugar, podemos dejar de exagerar y enfatizar los peligros y dificultades de abordar los desechos radiactivos y la energía nuclear en cada oportunidad posible.
Ahora mismo en Estados Unidos hay montones de residuos de alta actividad procedentes de reactores de fisión, de fuentes médicas utilizadas para el tratamiento del cáncer, así como montones de residuos radiactivos de baja actividad por todo el país.
Esto no supone ningún riesgo para la salud. Pero claro, no es una solución a largo plazo y no es lo mejor que se puede hacer, pero no estamos todos envueltos en nubes de polvo radiactivo.
Podemos comenzar haciendo una comparación racional con los problemas de eliminación de residuos y contaminación asociados con otros métodos de generación de energía.
Una vez hecho esto, podremos construir reactores reproductores de espectro rápido para quemar los actínidos de larga vida en la “corriente de desechos” de agua ligera, agua pesada y reactores térmicos moderados con grafito, muchos de los cuales son fisibles, la mayoría de los cuales son fisionables.
Alternativamente, podríamos aprender a lidiar con el crecimiento de la población humana mundial. Si se controla ese crecimiento y luego se reduce la población a un nivel razonable y estable, los problemas de generación de energía y eliminación de residuos de repente parecerán mucho más manejables, sin importar cuál sea la fuente de energía que finalmente se utilice.
5. Reducir el desperdicio en primer lugar
Este método se centra específicamente en el almacenamiento y eliminación de productos de desecho de reactores nucleares. Sin embargo, también se ha realizado una inversión significativa para encontrar formas de reducir la cantidad de residuos creados en primer lugar.
Actualmente hay 55 nuevas empresas nucleares con 1.6 millones de dólares de financiación. El sector nuclear es muy restrictivo y presenta grandes barreras para nuevos actores debido a la historia de la NRC (Comisión Reguladora Nuclear) como una entidad destinada a frustrar la proliferación de armas nucleares y no centrada en involucrarse con empresarios innovadores.
Conclusión
En conclusión, según este artículo y la tendencia social actual, la eliminación adecuada de los residuos nucleares sigue siendo una cuestión difícil que limita el crecimiento de la energía nuclear.
El principal problema reside en las vidas medias producidas por los radioisótopos, que son muy largas. Algunos de ellos tienen más de un millón de años. Por tanto, esto dificulta mucho el control y la gestión de los residuos nucleares.
Sin embargo, el método más comúnmente utilizado para la eliminación de desechos nucleares es el almacenamiento, ya sea utilizando cilindros de acero como escudos radiactivos o utilizando métodos de eliminación geológica profunda.
Pero la eliminación de residuos nucleares mediante almacenamiento todavía suscita muchas preocupaciones, ya que la fuga de residuos nucleares puede provocar enormes desastres medioambientales y afectar a la salud humana.
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Ahamefula Ascension es consultor inmobiliario, analista de datos y escritor de contenido. Es el fundador de la Fundación Hope Ablaze y un Graduado en Gestión Ambiental en una de las universidades más prestigiosas del país. Está obsesionado con la lectura, la investigación y la escritura.