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La propia forma del
combustible es la primera
barrera, dado
que su insolubilidad en
las condiciones existentes
en un AGP es tan
elevada que, para disolver
el combustible
irradiado que debe
gestionar ENRESA, haría
falta todo el agua
almacenada en los
pantanos españoles.
La I+D del combustible,
dado su carácter
estratégico, está incluida
en el área de tecnologías
básicas.
Las cápsulas metálicas
que contendrán el combustible
constituyen una
importante barrera,
dado que su durabilidad
puede alcanzar miles
de años.
La I+D en cápsulas
pretende mejorar los
estudios de corrosión
de los materiales metálicos
y el aumento de
durabilidad, utilizando
recubrimientos metálicos,
cerámicos u orgánicos.
Otra línea importante
es el estudio de la generación
de gases por
efecto de la corrosión y
su influencia en el funcionamiento
del resto
de las barreras.
Plan de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Gestión de Residuos Radiactivos (1999-2003)
3.1.1 Materiales metálicos
ENRESA ha venido desarrollando en colaboración
con INASMET una serie de actividades
encaminadas a seleccionar el material
metálico más apropiado para fabricar
las cápsulas que contengan el combustible,
analizando aspectos tales como: propiedades
mecánicas, estructurales, durabilidad,
estabilidad, comportamiento frente a la corrosión,
fabricación, coste y reciclabilidad
(Figura 20).
Como resultado de estas actividades se
dispone de datos previos referentes a aceros
al carbono, aceros inoxidables y aleaciones
de titanio, así como de los productos
de corrosión que generan y de sus uniones
soldadas.
Estos datos han permitido identificar al acero
al carbono como un material adecuado
para la cápsula de almacenamiento final
por su baja sensibilidad a la corrosión localizada
en diferentes ambientes químicos y
su buen comportamiento y fácil predicción
frente a la corrosión generalizada. Sin embargo,
como materiales consumibles que
son, generan una gran cantidad de gases
de corrosión, que es necesario disipar posteriormente
en el almacenamiento, y aportan
una durabilidad limitada del orden de 1000
años a la cápsula de almacenamiento.
El objetivo para este Plan de I+D 1999-
2003 es profundizar en el estudio de materiales
metálicos resistentes a la corrosión,
que puedan ofrecer una opción alternativa
al acero al carbono, minimizando la producción
de gases de corrosión y ofreciendo
una mayor durabilidad que facilite su eventual
recuperabilidad si así se decidiera.
Estos materiales no están exentos de algunos
inconvenientes que será necesario analizar;
entre ellos, la más difícil modelización
de la corrosión puntual y su elevado coste.
Las líneas básicas que se proponen son:
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Culminación de la evaluación de la
generación de gases por corrosión y
estudio de la evolución y comportamiento
del acero al carbono bajo las
condiciones químicas de temperatura y
presión esperadas en el almacenamiento,
como caso base para com-
parar con otros materiales alternativos.
Se pretende asimismo comparar los resultados
de laboratorio obtenidos con
los datos y conclusiones del estudio de
análogos arqueológicos en marcha.
Estudio del comportamiento a largo
plazo de materiales alternativos resistentes
a la corrosión (aceros inoxidables,
aceros aleados FeCrNi y NiCr-
Mo, aleaciones de cobre) que limiten
los problemas asociados a la producción
de gas y faciliten una posible recuperabilidad
de los residuos.
Estudio de recubrimientos metálicos o
cerámicos que mejoren la resistencia a
la corrosión y aumenten la durabilidad
de los aceros al carbono.
3.1.2 Materiales arcillosos
Los materiales arcillosos reúnen una serie
de propiedades que les hacen idóneos en
un repositorio como materiales de relleno
de huecos entre los contenedores y la formación
geológica, así como para el sellado
de los pozos y las galerías excavadas durante
la construcción del mismo. Sus propiedades
plásticas (protección ante deformaciones),
hinchamiento en su contacto
con el agua (protección frente a la acumulación
advectiva de fluidos por fracturas y
fisuras) y retención (protección frente a la
migración) junto a su estabilidad térmica,
ofrecen grandes ventajas para su uso como
barreras de ingeniería.
ENRESA ha venido desarrollando actividades
importantes en este campo que le han
permitido alcanzar un conocimiento avanzado
sobre tres aspectos específicos de estos
materiales.
a) Fabricación, instalación y monitorización
de la variación de sus propiedades
por efecto de la temperatura, la
humedad y esfuerzos mecánicos.
b) Modelización de su comportamiento
termo-hidro-mecánico.
c) Estabilidad geoquímica a largo plazo
de estos materiales.
El trabajo experimental previo, en los anteriores
planes de I+D de ENRESA y la UE,