Residus Nuclears
Continguts
Introducció
Les centrals nuclears són molt útils per l'energia que poden arribar a generar. Però tenen un greu problema, els residus radioactius o nuclears. Aquests residus emeten unes radiacions molt perilloses que poden causar malalties greus als éssers humans, només cal pensar en el cas de la central de Txernòbil, o en el cas de Fukushima. Ara bé, les preguntes que se'ns passen al cap a moltes persones, no estan massa aclarides, així que, de què estan formats aquest residus? Què se’n fa d'ells? Com afecten al medi ambient i a nosaltres?.
Què són els residus nuclears?
Tota substancia sobrant de productes nuclears, o bé de productes químics utilitzats per centrals per a la qual no estigui prevista cap utilització i que conté radionúclids en concentració superior a la que les autoritats competents consideren acceptables en materials que es llençaran o que es van gestionar sense control. Molt freqüentment són materials utilitzats per la fissió nuclear. Però no només fan referència a les centrals nuclears, també se'n generen a hospitals i a centres de recerca nuclear.
D'on provenen?
Podríem dividir la procedència dels residus radioactius en dos grups:
- El primer grup correspon al de les aplicacions energètiques de l’energia nuclear, és a dir, a la producció d’energia elèctrica. Les etapes que constitueixen el cicle del combustible nuclear i les centrals nuclears on es crema aquest combustible son les principals productores de residus radioactius. Apart, se’ls hi ha de sumar tots aquells residus que es produeixen a la hora de desmantellar les centrals nuclears com també les pròpies plantes de tractament de residus. Així doncs, aquest grup forma el 95% dels residus radioactius.
- El segon grup l’integren les aplicacions no energètiques de l’energia nuclear que estan relacionades amb quatre tipus d’activitats: la producció d’isòtops radioactius, la investigació, la medicina i l’industria. Aquest grup es denomina “petits productors” perquè els residus que es generen són molt escassos comparats amb la producció d’energia elèctrica. Es pot afirmar sempre que és menor al 10% del total però això no vol dir que s’hagin de menysprear.
Tipus
Abans de passar a dir els tres tipus de residus, explicarem què és un radionúclid. Els residus radioactius contenen radionúclids, o nuclèid radioactiu, es a dir, un nuclèid inestable. A causa d'això, quan es degenera emet radiacions ionitzants, d'aquí el perill dels residus radioactius. A continuació explicarem els tres tipus de residus nuclears:
Residus de transició
Aquest tipus de residus, principalment d'origen mèdic, es desintegren durant el període d'emmagatzematge temporal, es a dir, no triguen massa temps a perdre la radioactivitat. Un cop l'han perduda per complet, és tracten com a residus no radioactius.
Residus de baixa i mitjana activitat
Aquests residus tenen una concentració de radionúclids baixa, de manera que durant la seva evacuació l'energia tèrmica que generen no és massa gran. Els núclids que contenen tenen una vida inferior o igual a 30 anys.
Residus de alta activitat
Aquests residus contenent una concentració de radionúclids elevada tal que cal tenir en compte la generació d'energia tèrmica durant la seva evacuació i emmagatzematge. Majoritàriament s'obtenen del combustible gastat per reactors nuclears, i per tant s'emmagatzemen en cementiris subterranis, per exemple a Mèxic i Nevada. Aquests residus de tanta activitat es produeixen entre 20 i 30 tones per reactor nuclear. Aproximadament hi ha 10000 tones mètriques d'aquests residus cada any i triguen molts anys a perdre la radioactivitat.
Elements i període de desintegració
Aquests residus, tenen elements químic alguns dels quals tenen el període de semidesintegració molt elevat. Aquest període de semidesintegració consisteix en el temps que tarda en desintegrar-se el nucli radioactiu. Però aquest nucli esta format per diversos elements: El mes curt en desintegrar-se es el oxigen que tarda 122 segons. Seguidament esta el Radó que tarda 3,82 dies i el Iode que tarda uns 8,02 dies. A partir d’aquí els elements que venen son més difícils de desintegrar; Tenim el Bismut, amb 31,55 anys, el Cesi, 30,07 anys, el Radi amb 1620 anys, el potassi amb 1,28E9 anys, el Urani amb 4,468E9 anys, i el Urani-235 amb 7,038E8 anys. Això però és el que tardaria a fer un període de semidesintegració, però per desgracia, es necessiten 10 períodes de desintegració per aconseguir un 0,09% de radioactivitat.
Cementiris nuclears
Els llocs d'emmagatzematge dels residus nuclears, també s'anomenen cementiris nuclears. N'hi ha de diferents tipus:
1. En superficie: S'emmagatzemen residus en format sòlid en bidons. Es col·loquen 18 bidons dins d'un bloc de formigó i seguidament es tapen. Un cop fets aquests blocs de formigó s'emmagatzemen en cel·les de 320 blocs que poden suportar terratrèmols d'alta intensitat.
2. Sota Terra: Aquesta opció és elegida principalment per Suècia. El que es fa és bàsicament enterrar els residus a uns 60 metres sota el mar. Un cop el magatzem estigui a la seva màxima capacitat el que es farà serà tancar totes les vies d'accés i túnels amb bentonita ,una mena d'argila.
Aquests dos tipus de emmagatzematge però nomes serveixen de moment per els residus de baixa activitat. Pels residus d'alta activitat hi ha 2 vies:
1. Via Humida: S'utilitzen piscines, on dins d'aquestes hi hauran els residus d'alta activitat amb una estructura de formigó, i un recobriment d'acer inoxidable. L'aigua proporcionarà un blindatge contra la radiació i refrigeració. Cal que aquests residus estiguin en aquestes piscines almenys 5 anys per poder perdre la calor residual.
2. Via seca: Hi han diferents tipus de per emmagatzemar els residus per aquest mètode. Primer de tot tenim els contenidors metàl·lics que apart d'emmagatzemar, també poden ser transportats. Aquests contenidors tenen una sèrie de avantatges, son molt adaptables, tenen un manteniment senzill, i son fàcils de desmantellar. També tenim els contenidors de formigó, que a l'igual que els de metall, poden ser transportats, però no tenen les avantatges que tenen els de metall.
Principals desastres Nuclears
Els desastres nuclears han permès que una gran quantitat de residus s'escampi sense control. Els principals desastres nuclears són el de Fukushima i el de Chernòbil tot i així no podem deixar de banda altres desastres com els de Mayak (Rússia) i el de Goiania (Brasil).
Chernòbil
El de desastre de Chernòbil va passar a Ucraina el 26 d'Abril del 1986 va se provocat a causa d'un sobreescalfament del reactor durant un simulacre va provocar l'explosió de l'hidrogen que contenia al seu interior. Els efectes de l'incident van ser molt diversos ja que va afectar en mes o menys intensitat a molts països.
L' incident va provocar canvis en la flora i la fauna, problemes de salut a curt i llarg termini, restriccions alimentaries i evacuació de pobles i ciutats.
Fukushima
L’accident va passar a Japó el dia 11 de març del 2011 i va ser provocat per un terratrèmol i tsunami que van danyar diversos reactors. És el desastre més recent i l'únic que ha igualat els efectes del desastre de Chernòbil. Les principals conseqüències han estat l'abocament de agua contaminada al mar amb nivells de radiació molt més elevats dels permesos durant molt de temps i la radiació que ha afectat a la zona del voltant de la central.
Altres desastres
A part dels 2 grans desastres anteriors també n'hi ha hagut d'altres però de menor intensitat i amb conseqüències molt inferiors. Alguns d'aquests desastres són el de Goiania a Brazil que va ser provocat pel robatori de material d'un hospital el qual desprenia radiacions o el cas de Mayak a Rússia que va provocar una explosió no nuclear a causa d'un problema al sistema de refrigeració.
Radiacions sobre el cos humà
En general l’exposició a radiació provoca canvis en l’estructura de les cèl·lules. Aquest fet afecta a molts aspectes diferents del nostre cos: des de malestar, cremades a la pell, caiguda dels cabells, problemes intestinals fins a càncer de tot tipus i problemes de tiroides.
L’exposició de radiació afecta més a les dones que als homes en el sentit reproductiu ja que els espermatozoides ,a diferencia dels òvuls, es formen cada 90 dies. Si es fecunden òvuls que han estat exposats a radiació és molt probable que apareguin malformacions.
Impacte Mediambiental/Socioeconòmic
Mediambiental
Un dels components d'aquests residus, el triti, en cas d'una fuga d'aigua a la central, provocaria contaminació a les aigües ja que el triti es dissolt en l'aigua.
Cal dir que l'impacte que provoquen els residus de les centrals nuclears, principalment, son el volum que ocupen, obtenir el combustible (mineria) i la contaminació que provoquen els seus residus i . Durant el transport d'aquests residus, ens arrisquem a patir un accident, poden haver-hi impactes d'avions contra aquests edificis, terratrèmols,... Per minimitzar aquest impacte el que es fa es prendre mesures periòdicament de la radioactivitat de l'entorn. En cas de fuga, s'evacuarà tot el personal, i gràcies a les instal·lacions sallades, només s'haurà de descontaminar la zona.
Socioeconòmic
Degut al perill que tenen els residus nuclears per el cos humà, com hem explicat, a ningú li faria gràcia viure prop d'una central nuclear. I tenen raó, ja que està demostrat que viure prop d'instal•lacions nuclears augmenta el perill de patir diverses malalties, especialment el càncer. Aquest perill a patir aquest tipus de malalties, ha fet que la gent agafi por a viure al costat d'aquestes centrals. És veritat que les centrals nuclears aporten una ajuda econòmica a l'estat pels impostos que paguen i generen una gran quantitat d'energia elèctrica que tota la població se’n surt beneficiada, però en canvi, ningú vol estar al costat d'elles. Aquest és un problema que sempre s'han trobat les centrals nuclears.
Reciclar els residus nuclears
S'estan estudiant algunes maneres de reciclar els residus nuclears. Algunes d'elles es enterrar-los profundament en una estructura geològica estable, transmutació(transformació d'elements químics) i inclús portar-los al espai exterior. Però fins ara no ha estat implementat cap d'aquests mètodes degut a que hi ha un consens sobre com emmagatzemar els residus nuclears. També es parla sobre el re processament nuclear, també anomenat cercle tancat el qual es basa en sotmetre el combustible gastat a un procés mecànic i químic que permet separa el urani i el plutoni que encara contenen productes de fissió i transurànics. Aquests, es fan servir per tornar a fabricar nou combustible i els productes constitueixen els residus de alta activitat però al separar-se el plutoni disminueix el temps de confinament necessari a 800 anys. Però no redueix la radioactivitat o la generació de calor del residu ,per tant, l'únic avantatge és que eliminem la necessitat de construir un altre cementiri nuclear. Altres opcions, totes també en estudi, es basen a intentar utilitzar els residus en altres processos, cosa que al seu torn genera també residus radioactius, però en principi en menor quantitat o almenys en menor volum. D'aquests, la partició és la separació de les diferents famílies de radionúclids per a la reutilització, com per exemple l'urani empobrit del combustible gastat reutilitzat com a MOX, o per a una posterior gestió més selectiva, per exemple, dels transurànids, que pot incloure la transmutació (irradiació de neutrons per a obtenir altres elements) o la vitrificació de residus.
Conclusions
Un cop arribats a aquest punt, exposem les següents conclusions. En primer lloc, hem pogut observar durant la realització d’aquest treball, que la quantitat de residus nuclears que s’estan acumulant cada dia és molt gran. Pensant que el mon és finit podem afirmar amb seguretat que arribarà un punt on no podrem emmagatzemar mes residus, i per tant, haurem de buscar alternatives, o bé començar a buscar-les, ja que a aquest ritme creiem que les futures generacions no podran viure com vivim nosaltres. Evidentment aquests residus son generats per la gran i imprescindible necessitat de les persones. Les centrals nuclears representen més d’un 60% de la energia elèctrica mundial, i per tant és necessària per poder cobrir les necessitats de tothom. Evidentment tenim altres alternatives per poder aconseguir energia elèctrica, però encara no és suficient, per tant aquestes centrals segueixen en funcionament i generant més i més residus. També es veritat que aquestes centrals nuclears necessiten el seu manteniment cada cert temps i aquest manteniment te un cost molt elevat com es normal en un edifici d’aquestes característiques. Tot i així, afegim que les centrals nuclears, vulguem o no les vulguem, generen llocs de feina per les persones i per tant això fa mes difícil el seu tancament.
Bibliografia
Definicions → http://ca.energia-nuclear.net/residus_nuclears.html
Impacte ambiental i altres→ https://es.wikipedia.org/wiki/Impacto_ambiental_de_la_energ%C3%ADa_nuclear#Riesgo_de_c.C3.A1ncer
Informació→ http://ca.energia-nuclear.net/residus_nuclears.html http://www.sortronic.com/preguntas/faq11.htm
https://ca.wikipedia.org/wiki/Residu_radioactiu
Elements i residus→ http://es.slideshare.net/universidadpopularc3c/almacenamiento-de-residuos-radiactivos?next_slideshow=1 http://es.slideshare.net/isromar/almacenamiento-de-residuos-radiactivos-impacto-ambiental
Radionùclids → https://ca.wikipedia.org/wiki/Radion%C3%BAclid
Energia Nuclear → http://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-nuclear