Contratiempo en el almacenaje seguro de residuos nucleares

Un material que prometía ser capaz de encerrar a los residuos nucleares durante cientos o miles de años, tal vez no esté preparado para ese trabajo.

En la actualidad, estos residuos de alto nivel se “vitrifican” combinándolos con cristal líquido de borosilicato y solidificando la mezcla. Esto hace más seguro al residuo y retarda el goteo de material radiactivo. El cristal, sin embargo, no es ideal ya que la actividad geológica puede romperlo, de modo que los investigadores están buscando materiales más robustos para la “inmovilización” de estos materiales.

Se cree que materiales tales como el zircón (ZrSiO4) han mantenido encerrados de forma natural a las vetas de uranio y torio radiactivos en la corteza terrestre desde hace 4.400 millones de años, sobreviviendo a terremotos y erupciones volcánicas. En vista de ello, los investigadores pensaban que el zircón, o otras cerámicas sintéticas similares, podrían atrapar los residuos nucleares dentro de sus estructuras vítreas durante al menos 241.000 años, el tiempo que el plutonio-239 necesita para hacerse relativamente seguro.

Ahora, un nuevo estudio muestra que esto es bastante improbable. Resulta que las partículas alfa liberadas por a medida que el plutonio se desintegra, golpean los átomos del zircón y los mueven a otra posición más rápido de lo que se preveía inicialmente, perjudicando a la habilidad este material para inmovilizar los residuos (Nature, vol 445, p 190).

Ian Farnan de la Universidad de Cambridge y sus colegas del Pacific Northwest National Laboratory en Richland, Washington, añadieron plutonio al zircón y emplearon espectroscopia por resonancia magnética nuclear para distinguir entre el zircón cristalino a su forma dañada y porosa.

Los investigadores encontraron un número de átomos dañados cinco veces superior a lo estimado en las simulaciones por computadora. En el estudio, concluyen que el plutonio radiactivo atrapado en zircón comenzará a permitir filtraciones en solo 210 años, y perderá completamente su estructura cristalina después de 1.400 años.

El resultado podría echar por tierra las esperanzas de utilizar cerámicas similares al zircón, decisión que estaban considerando países como Australia, Rusia y los Estados Unidos. Farnan cree sin embargo, que aún es posible desarrollar cerámicas sintéticas que no pierdan su estructura cristalina tan rápidamente como el zircón. “Hemos demostrado que existe un método que nos permitirá ganar confianza de cara al almacenamiento futuro de residuos”, añadió.

Traducido de Setback for safe storage of nuclear waste (de la edición 2586 de la revista New Scientist, 10 enero 2007, pag 26).

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