Plan de Investigación, desarrollo tecnológico y demostración para la gestión de residuos radiactivos 2004-2008 el quemado del combustible, y a otros isótopos de vida larga, de elementos tales como: estroncio, cesio, etc, que son productos de fisión generados en dicho proceso de quemado. Los procesos de activación neutrónica completan la producción del inventario radiactivo del combustible irradiado. En el combustible irradiado pueden aparecer isótopos radiactivos, con mayor o menor contenido, de la mayoría de los elementos de la tabla periódica. Los isótopos radiactivos contenidos en el combustible irradiado le confieren una capacidad de emisión de calor y radiación durante largo tiempo, así como una radiotoxicidad alta (figura 1). El volumen y características de los RAA dependerán de la vida operativa de las centrales nucleares, del grado de quemado del combustible y de los ciclos operacionales utilizados. En las figuras 2 y 3 se dan algunas estimaciones referentes a la composición química del combustible irradiado. Considerando una vida operativa de de las centrales nucleares 40 años, la producción de residuos de alta actividad dará lugar aproximadamente a 20.343 elementos combustibles, equivalentes a 6.984 t de uranio irradiado con volumen aproximado de 19.871 m 3 . (Tabla 2) El desmantelamiento de instalaciones nucleares, la restauración ambiental y la protección radiológica 14 Tabla 1 Inventario autorizado de referencia de los residuos a almacenar en la instalación de El Cabril. Radionucleido Actividad (TBq) Actividad (Ci) H-3 2,00 E+02 5.400 C-14 2,00 E+01 540 Ni-59 2,00 E+02 5.400 Ni-63 2,00 E+03 54.000 Co-60 2,00 E+04 540.000 Sr-90 2,00 E+03 54000 Nb-94 1,00 E+00 27 Tc-99 3,20 E+00 86,5 I-129 1,0 E+10 -1 Cs-137 3,70E+03 100.000 Pu-241 1,15E+02 3100 Total Alfa a los 300 años 2,70E+01 730 asociada a la gestión de residuos, también han requerido actividades de I+D. Las actividades de desmantelamiento de la Antigua Fábrica de Andújar, la restauración de antiguas minas de uranio y el desmantelamiento de la C.N. de Vandellós 1, han llevado asociadas actividades de I+D en los Planes anteriores. Sus resultados junto con la experiencia operacional adquirida permiten una focalización muy precisa de las necesidades de I+D en estos campos de actividad, asignadas a <strong>Enresa</strong>, además de la propia gestión de residuos radiactivos. 1.2. La gestión de los residuos radiactivos 1.2.1. General La gestión de los residuos radiactivos puede definirse como el conjunto de actividades que es necesario realizar para conseguir que estos materiales, una vez generados, no den lugar a un impacto no admisible para el ser humano y el medio ambiente, ni ahora ni en el futuro. 4
2 Helio 1 Hidrógeno He NUM ERO ATOMICO NOMBRE H 2,2 4,003 95 Americio 5 Boro 6 Carbono 7 CANTIDAD TOTAL (GRAMOS/TONELADA URANIO) CANTIDAD (GRAMOS/TONELADA URANIO) Am SIMBOLO 1,008 3,8 3 1,23E+01 0,07 Flúor 10 Neón Nitrógeno 8 Oxígeno 284,3 PESO ATOMICO 9 N C B 205,7 1,8 76,8 (243) 241 4,322E+02 242 1,520E+02 243 7,380E+03 Berilio 3 Litio 4 Ne F O ISOTOPOS RADIACTIVOS 12,011 152,1 14,007 14 5,73E+03 0,4 10,811 PERIODO DE SEMIDESINTEGRACION (AÑOS) Be Li 20,180 10,7 18,998 134.800,0 15,999 90,8 9,012 1,1 6,941 Argón Cloro 18 17 Fósforo 16 Azufre 15 13 Aluminio 14 Silicio Magnesio 11 Sodio 12 Ar Cl S P Si Al Mg Na 32,070 30,974 94,8 28,086 252,70 39,948 5,3 35,453 17,2 44,7 26,981 2,0 24,305 15,0 22,990 Bromo 36 Criptón 35 34 Selenio Arsénico 24 Cromo 25 Manganeso 26 Hierro 27 Cobalto 28 Niquel 29 Cobre 30 Zinc 31 Galio 32 Germanio 33 Titanio 23 Vanadio 22 Calcio 21 Escandio 19 Potasio 20 Kr Br Se As Ge Ga Zn Cu Ni V Cr Mn Fe Co Ca Sc Ti K 83,80 375,6 85 1,07E+01 19,7 79,904 78,96 57,2 79 6,50E+04 5,9 74,922 72,61 69,723 19,0 65,39 40,3 101,9 50,941 17,6 51,996 6.727,0 54,938 452,6 55,847 17.700,0 58,933 72,7 58,69 8.160,0 63,546 55 2,70E+00 1,4 60 5,27E+00 6,8 59 7,50E+04 41,5 63 9,60E+01 8,3 40,078 2,0 44,956 47,88 22,0 39,098 Iodo 54 Xenón 53 52 Teluro Antimonio Estaño 51 Paladio 47 Plata 48 Cadmio 49 Indio 50 Niobio 42 Molibdeno 43 Tecnecio 44 Rutenio 45 Rodio 46 Circonio 41 Estroncio 39 Itrio 40 37 Rubidio 38 Xe I Te Sb Sn In Cd Ag Pd Ru Rh Tc Nb Mo Zr Y Sr Rb 5.202,0 131,29 126,904 227,9 129 1,57E+07 175,3 469,7 91,224 278.833,0 92,906 695,2 95,94 3.856,2 (97) 783,2 101,07 2.156,0 102,906 455,9 106,42 1.288,0 107,868 69,7 112,41 122,6 114,82 2,4 118,71 4582,7 121,75 25,7 127,60 93 1,53E+06 858,1 94 2,03E+04 6,4 99 2,13E+05 783,2 106 1,01E+00 16,5 107 6,50E+06 199,0 126 1,00E+05 25,9 125 2,77E+00 5,7 474,1 85,468 358,4 87,62 874,1 88,906 87 4,70E+10 252,7 90 2,91E+01 510,9 Astato 86 Radón 85 84 Polonio Bismuto 82 Plomo 83 Tántalo 74 Wolframio 75 Renio 76 Osmio 77 Iridio 78 Platino 79 Oro 80 Mercurio 81 Talio Hafnio 73 72 Bario At Po Bi Pb 1,0 Tl Hg Au Pt Ir Os Re W Ta Hf * 55 Cesio 56 Rn Ba Cs (222) (210) (209) 207,2 208,980 204,383 200,59 196,967 195,08 192,22 190,2 186,207 7,0 183,85 180,948 21,6 178,49 1.553,0 132,905 2.695,0 134 2,06E+00 40,3 137,327 135 2,30E+06 411,7 137 3,00E+01 1.105,0 Rutherfordio 105 Dubrio 106 Seaborgio 107 Bohrio 108 Hassio 109 Meitnerio 110 104 Radio Uun Bh Hs Mt Db Sg Ra Rf ** 87 Francio 88 Fr 262 263 264 265 266 Los datos de esta tabla están referidos a una tonelada de uranio irradiado con un grado de quemado de 33.000 MWd/tU y un periodo de enfriamiento de 3 años 261 (223) (226) Lutecio 71 Iterbio 70 Tulio Cerio 59 Praseodimio 60 Neodimio 61 Promecio 62 Samario 63 Europio 64 Gadolinio 65 Terbio 66 Disprosio 67 Holmio 68 Erbio 69 57 Lantano 58 Lu Yb Tm Gd Tb Dy Ho Er Eu Sm Pm Nd Pr *Lantánidos La Ce 1.228 2.390,0 174,967 173,04 168,934 140,115 140,908 1.148,0 144,24 4.054,0 (145) 63,0 150,36 809,5 151,965 148,6 157,25 87,7 158,925 2,4 162,50 1,3 164,930 167,26 144 7,79E-01 20,18 20,2 147 2,62E+00 63,01 151 9,00E+01 13,9 154 8,80E+00 24,7 155 4,96E+00 7,7 2.390,00 138,906 Mendelevio 102 Nobelio 103 Laurencio 95 Americio 96 Curio 97 Berquelio 98 Californio 99 Einstenio 100 Fermio 101 94 Plutonio Torio 91 Protoactinio 92 Uranio 93 Neptunio 89 Actinio 90 Lw No Md Fm Es Cf Bk Pu 238,029 956.312,3 (244) 8.750,4 (243) 284,3 234 2,45E+05 186,3 (237) 477,1 238 8,77E+01 143,6 241 4,32E+02 205,7 (247) 19,7 (249) 235 7,04E+08 9.066,0 239 2,41E+04 5.151,0 237 2,14E+06 477,1 240 6,54E+03 2.005,0 242 1,52E+02 1,8 236 2,34E+07 4.260,0 241 1,44E+01 1.039,0 244 1,81E+01 18,5 238 4,47E+09 942.800,0 243 7,38E+03 76,8 242 3,76E+05 411,8 Cm Am Np U Pa Th Ac (260) (259) (258) (257) (254) (251) (231) 232,038 **Actínidos (227) 1. Principios básicos y sistemas de gestión de residuos radiactivos BAJA CONCENTRACION DE ISOTOPOS ESTABLES ALTA O MEDIA CONCENTRACION DE ISOTOPOS ESTABLES MEDIA O BAJA RADIACTIVIDAD Y RADIOTOXICIDAD ALTA RADIACTIVIDAD Y RADIOTOXICIDAD Potencia Térmica Actividad Radiotoxicidad Figura 1. Características de un RAA de Referencia y Evolución de la Potencia Térmica. Actividad y Radiotoxicidad con el tiempo. 15
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