2. Isótopos presentes en bultos de residuos radiactivos
Un residuo radiactivo de baja y media actividad es aquel cuya composición radiológica presenta un conteniendo significativo de emisores de vida corta y cantidades limitadas, generalmente bajas, de emisores de vida larga. En los bultos resultantes del acondicionamiento de este tipo de residuos, y como caso más representativo los procedentes de una central nuclear, existe una gran variedad de isótopos radiactivos, estando habitualmente presentes emisores Gamma de fácil medida, emisores Beta puros y emisores Alfa, ambos de difícil medida. El conjunto de isótopos existentes en los bultos se pueden dividir en tres grandes grupos. En la Figura 2a se muestran los esquemas de producción de los mismos: Productos de activación (PA): Surgen como consecuencia de la absorción de un neutrón procedente del reactor, generando un isótopo de diferentes características al original. Este proceso ocurre generalmente con los productos de corrosión presentes en el agua del reactor. Estos productos son arrastrados por el agua y a su paso por el núcleo del reactor absorben parte de los neutrones que éste ha producido en los procesos de fisión, generando isótopos radiactivos a partir de elementos que originalmente no lo eran. Igualmente, las sustancias disueltas en el agua del reactor pueden ser activadas de manera similar que las partículas de corrosión anteriormente indicadas. Ejemplos de tales sustancias son el dióxido de carbono, ácido bórico, hidróxido de litio y el propio agua del reactor, entre otros. Como ejemplo, en este grupo de productos de activación se pueden indicarlos siguientes isótopos: 3H, 14C, 59Ni, 63Ni, 55Fe, 94Nb, 54Mn, 58Co, 60Co, 65Zn, 110mAg, 125Sb. En la Figura 2 se muestran los esquemas de producción de los mismos. Productos de fisión (PF): Se producen como consecuencia de la división de los isótopos físiles del reactor (U-235 fundamentalmente), es decir, de los propios mecanismos de fisión, responsables del funcionamiento del reactor. Generalmente estos productos quedan confinados mayoritariamente en el mismo combustible del reactor, sin embargo, se pueden dar una o varias circunstancias por las que este tipo de elementos están presentes en el agua del reactor: Debido a la presencia de pequeñas trazas de Uranio presentes en las vainas que recubren al combustible, se produce una liberación desde éstas al agua del reactor de los productos de fisión originados. Existen elementos capaces de difundir a través de las vainas del combustible hasta el agua del reactor. Por último, pueden darse pequeñas fugas de combustible hacia el agua del reactor a través de defectos o roturas de las vainas. Como ejemplo, en este grupo de productos de fisión se pueden distinguir los siguientes isótopos 99 Tc; 106 Ru; 129 I; 134 Cs; 137 Cs; 152 Eu; 154 Eu; 155 Eu. 2. Isótopos presentes en bultos de residuos radiactivos Transuránicos (TRU): Son los elementos generados por activación a partir del Uranio. En este caso, se forman elementos con un número atómico superior al de los uranios presentes en el combustible, tales como: 237Np; 238Pu; 239Pu; 240Pu; 241Pu; 241Am; 242Cm; 243Am; 244Cm. Su mecanismo de liberación al agua del reactor es el mismo al indicado en los productos de fisión Del conjunto de todos los tipos de isótopos indicados, (PA, PF y TRU), y una vez que El C.A. El Cabril finalice su periodo operacional (cuando se llene en su totalidad su capacidad), se hace especial hincapié en aquellos que serán de significación durante los 300 años de vigilancia institucional, en función de: Periodo de semidesintegración, ya que los isótopos de vida muy corta prácticamente habrán desaparecido. Influencia en el almacenamiento, en función de los diferentes escenarios considerados en el Estudio de Seguridad. 2.1. Características básicas El proceso físico fundamental que tiene lugar en un bulto de residuos radiactivos es la desintegración radiactiva de los isótopos que contiene, la cual, en función del inventario isotópico, puede ser: Desintegración Beta pura. El isótopo radiactivo emite una partícula Beta (electrón o positrón). 15