Centrais nucleares. Una vez pechado, que?

2000/12/01 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena

As primeiras centrais nucleares construíronse nos anos 50 e 60 cando non sabían que facer e como actuar á hora de pechar. Cinco décadas despois, o peche definitivo das centrais nucleares de forma eficiente e segura é un tema de gran responsabilidade. De feito, os equipos de entón están a piques de superar ou superar una vida plena

... As centrais nucleares están deseñadas paira funcionar correctamente durante uns 40 anos, aínda que en ocasións péchanse antes por diversas razóns. Nos próximos 20-30 anos deberanse pechar unhas 400 instalacións nucleares en Europa Occidental e Estados Unidos e unhas 160 na Unión Europea, sen que o traballo poida realizarse de calquera xeito.

Tras o grave accidente ocorrido en Chernobil en 1986, a Axencia Internacional da Enerxía Atómica (AEMA) elaborou as normas sobre seguridade da enerxía atómica, establecendo, entre outros, o procedemento xeral de peche definitivo das centrais nucleares. Desde entón, o propio EANA, a Axencia de Enerxía Nuclear (AEMA), que forma parte da Organización paira a Economía, a Cooperación e o Desenvolvemento (OECD), e a Comisión Europea, están a traballar sobre todo niso.

Un longo camiño de tres pasos

O EANA recomenda o peche das centrais nucleares en tres pasos, definidos en función das características físicas das instalacións e das medidas necesarias paira a súa conservación. O primeiro labor é retirar o combustible nuclear e o material radioactivo inmediatamente despois do seu peche, así como os residuos xerados nas operacións habituais. A continuación iníciase a fase de desmonte da instalación.

Na primeira fase déixanse cando hai una barreira que protexe ao reactor e sélanse outros sistemas mecánicos de apertura, é dicir, retíranse os produtos máis radioactivos e protéxese o resto. A continuación establécense estritos coidados e revisións xa que o seguinte paso non se abordará inmediatamente. Na segunda fase reducirase ao máximo a barreira de protección e estenderase e selará o escudo biolóxico (normalmente auga) que o rodea. O resto de edificios desmóntanse ou descontaminan paira adaptarse aos novos usos. Por último, a non reutilización das instalacións en proxectos nucleares supón a extracción de todos aqueles materiais que superen os niveis de radioactividade natural, deixando o espazo ocupado pola central nuclear totalmente limpo.

Os pasos pódense realizar a continuación ou non. A segunda opción levárona a cabo a maioría dos países que deben pechar as centrais nucleares, fóra de Alemaña e Suecia. Estados Unidos e Xapón marcaron un prazo de entre 10 e 20 anos, prorrogable a 60, paira deter o reactor e comezar os traballos de peche definitivo; Canadá e Francia decidiron esperar varias décadas. No caso do Reino Unido, as centrais deixarán sen desmontar durante máis de cen anos con reactores comerciais tipo Magnox alimentados con uranio.

A importante redución da radioactividade en 135 anos, segundo os xestores, permitirá utilizar técnicas manuais paira o desmonte das centrais e una maior seguridade, ademais de reducir a xeración de residuos. O reactor xaponés Tokai-1, que deixou de funcionar en 1998, desmontarase completamente en 5-10 anos e é do mesmo tipo.

Estratexias máis frecuentes

Dada a variedade de reactores e instalacións nucleares existentes, existen numerosas estratexias paira aplicar os pasos recomendados polo EANA. Con todo, os plans anunciados na maioría dos países son xeralmente variantes das estratexias DECON, SAFSTOR e ENTOMB:

Na estratexia DECON todos os compoñentes e estruturas radioactivas son descontaminados ou desmontados desde o principio. Residuos de pequena actividade (ver Elhuyar. Ciencia e Técnica nº 158 p. 26) transpórtanse ou se almacenan nos almacéns correspondentes. Aínda que se tardan uns 5 anos en realizar o traballo, una vez finalizado o mesmo, o espazo queda limpo. Nas estratexias SAFSTOR e ENTOMB as cousas fanse máis lentas.

A estratexia DECON é a que máis respecto mostra ás seguintes xeracións, pero tamén a que máis residuos xera. Por iso, normalmente non se elixe. No entanto, os importantes avances que se produciron nos últimos anos no campo das técnicas de descontaminación permitiron reducir considerablemente os residuos radioactivos, polo que é posible reforzar a estratexia DECON.

A perforación do cemento, o chorro de area ou o chorro de granalla son vías convencionais e tamén se realizaron ensaios con microondas e láser. O coitelo de punta de diamante paira a descontaminación a gran escala é moi útil xa que tamén pode cortar compoñentes metálicos articulados en cemento. A superficie de 400 m2 que utilizaron Labana no proxecto Eurochemic da Unión Europea foi tres veces máis rápida que a perforación e xerou a metade dos residuos. É moito máis cómodo paira os empregados. No caso dos metais, a descontaminación utilízase na zona de jaiste e xeralmente realízase mediante métodos químicos físicos. En caso de optar pola estratexia SAFSTOR, a central nukeana manterase como está durante 20-150 anos. Na contorna da central construirase un escudo de seguridade, especialmente paira asegurar que os materiais radioactivos non causarán accidentes.

A estratexia SAFTOR utiliza o tempo como axente de descontaminación, xa que os átomos perden radioactividade co paso do tempo. Despois de 30 anos, por exemplo, a radioactividade do isótopo de cobalto 60 será a corentena da inicial, e aos 50 a milésima parte da inicial. Una vez determinado que se reduciu suficientemente o nivel de radioactividade, o peche definitivo da central realizarase de acordo coa estratexia DECON.

A estratexia ENTOMB é a que menos garantías ofrece nas tres. Todos os compoñentes recúbrense cun material resistente, por exemplo cemento, ata que a radioactividade diminúe suficientemente. Posteriormente, cando xa non sexan perigosos, procederase á retirada da tapa e inicio do desmonte. Isto é moito tempo, xa que aos 100 anos é moi posible que o nivel de radioactividade sitúese por encima do máximo permitido, polo que é necesario prever medidas de seguridade a longo prazo. Deixar una central nuclear enterrada en cemento durante 100 anos non parece, a priori, una solución adecuada.

Como elixir o camiño?

Franois Chevenier, responsable da Organización Francesa de Xestión de Residuos Radioactivos en 1990, cualificou de neglixencia o goce da electricidade grazas á enerxía nuclear e a cesión do lixo ás xeracións futuras. Pero iso é precisamente o que se fai: En 1999, 94 reactores nucleares deixaron de funcionar, mentres que só uns poucos desmontáronse.

O tipo de reactor, o estado físico da central e o nivel de radioactividade son elementos importantes paira elixir un proceso de desmonte ou outro. O grao de radioactividade e a súa localización depende do reactor. Por exemplo, no reactor de auga fervendo (BWR) transpórtanse emisións radioactivas desde o circuíto da turbina, mentres que no de auga presurizada (PWR) a radioactividade atópase no sistema refrigerante primario e non chega ás turbinas.

Tampouco é una cuestión baladí que facer cos residuos xerados pola central. O 99% da radioactividade dos reactores nucleares está asociada ao combustible que se retira na primeira fase. Se non se contamina o chan, o resto da radioactividade débese aos "produtos activados", é dicir, aos compoñentes metálicos que sufriron durante moito tempo un bombardeo de neutróns. Os neutróns son axentes e produtos da fisión, pero ao mesmo tempo converten aos átomos estables das cubertas que rodean ao reactor en isótopos radioactivos como o ferro 55, o cobalto-60, o niquel-63 e o carbono-14. As dúas primeiras son moi radioactivas e emiten raios gamma.

Nas centrais nucleares xéranse principalmente núcleos radioactivos de curta vida media, que aos 5 e 30 anos perden considerablemente a súa radioactividade. Pero iso non quere dicir que en tan pouco tempo deixen de ser nocivos: a metade da vida do níquel 59 é de 80.000 anos e hai que esperar un millón de anos para que perda toda a radioactividade.

A maior parte do residuo que se xera no desmonte pode ser almacenado xunto a outros xa xerados pola central, xa que o volume e natureza dos residuos resultantes do desmonte é do mesma orde de magnitude que o que se xera en funcionamento. Con todo, o volume pode reducirse considerablemente mediante descontaminación, compactación, segmentación e incineración das superficies. Con todo, moitos países carecen de capacidade suficiente paira almacenar residuos.

Contas

Aínda non se definiu do todo o custo do peche dunha central nuclear, nin de quen é responsable. Algúns cálculos indican que o custo oscila entre o 10 e o 40% da cantidade inicialmente establecida, outros o 100% e que o peche pode resultar máis caro que a apertura. Iso significa miles de millóns en pesetas, pero quen a paga? Os explotadores da central? Os consumidores? Descendentes? En moitos países establecéronse ou proposto fondos monetarios paira asegurar o financiamento do desmonte. A idea é calcular e prerecaudar o importe que se vai a necesitar cando se peche a central. Paira iso, tres son as vías máis habituais: pór diñeiro paira pechar a central coa posta en marcha; recadar una parte do que os consumidores pagan pola electricidade, en torno ao 5% anualmente; e asegurarse de que cos seguros ou créditos existirá diñeiro paira pechar a central. Con todo, hai sospeitas de que tanto os residuos como o financiamento cederase ás xeracións futuras.