1.2 Operación en las centrales Nucleares. Ciclo del combustible

En las CCNN, de forma ideal, se produce una fisión sencilla según el esquema que sigue:

$$^{235}U+n\longrightarrow PF1+PF2+200MeV +(2-3)n$$

La fisión del $^{235}U$ en dos fragmentos puede producirse de diferentes formas dando lugar a decenas de productos de fisión diferentes. Estos productos de fisión son los que encabezan cadenas de desintegración radiactiva, generando centenares de nucleidos de los que muchos son radiactivos e incluso algunos no existen en la naturaleza ¹. Esto se produce dentro del reactor de las CCNN, pero existe a su alrededor toda una serie de infraestructuras destinadas a seguridad, a la propia generación de electricidad, tuberías metálicas, refrigeración...Donde son activados elementos, en principio neutros, por radiaciones generadas desde el propio reactor. A continuación estudiaremos un poco los ciclos de funcionamiento de las centrales nucleares, cómo el combustible llega a ellas y dónde se producen residuos radiactivos para tratar de entender el origen y magnitud de nuestra problemática. CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR:

• El combustible (inútil aún para las CCNN) sale de las minas de uranio hacia plantas de concentración y enriquecimiento mediante procesos químicos.
• Una vez enriquecido, el combustible está preparado para llegar a las CCNN y entrar en el reactor. Hasta entonces el combustible sólo posee escasa radiación natural no peligrosa.
• El combustible entra en el reactor y comienza a producir energía eléctrica. Mientras el combustible es utilizado se producen residuos:
  • El agua que se calienta en el reactor puede ser activada, el agua activada circula por tuberías metálicas que también recibirán radiación.
  • A lo largo del recorrido de estas aguas hay estaciones de muestreo (control de niveles de radiación, pH...) que generarán también residuos.
  • Los eyectores destinados a disminuir la presión del agua en el condensador.
  • En el sistema de tratado y limpieza de aguas.
  • Algunos residuos gaseosos podrían pasar al aire. Este aire es filtrado y de ese filtrado también salen residuos.
  • Dado que ningún sistema de tuberías puede ser completamente hermético, se producirán pequeñas fugas o filtraciones. Este problema está pensado y se instalan sistemas de drenajes y sumideros con limpieza de aguas de donde también surgen residuos.

  Ilustración 2: Esquema de Funcionamiento de una Central Nuclear

  

• Por supuesto, el propio combustible gastado, que cuando se saca del reactor posee alta actividad y es almacenado en piscinas destinadas a dicho uso dentro de la propia central.
• El agua de dichas piscinas y las fases de depuración de ésta también generarán residuos.
• En algunos países (como Francia pero no en España) se llevan a cabo tareas de reproceso de combustible gastado mediante el cual gran parte de los residuos del reactor son reaprovechados y entran de nuevo en el ciclo.
• Los residuos no reprocesados son llevados a almacenamientos de los que hablaremos en detalle más adelante.

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