Los residuos nucleares dañan sus cápsulas más de lo previsto

Los residuos de alta actividad de las centrales y las armas nucleares (fundamentalmente el plutonio) dañan más rápidamente de lo que se creía hasta ahora las cerámicas que se presentan como solución para su almacenamiento permanente en depósitos geológicos. Investigadores de Reino Unido y Estados Unidos han cuantificado el daño estructural de la radiación en un compuesto de zirconio, considerado el más seguro, y han visto que dejaría de serlo a los 1.400 años, mientras que el plutonio es radiactivo durante decenas de miles de años.

El silicato de zirconio está considerado el mineral más antiguo presente en la Tierra y alberga elementos radiactivos como el uranio y el torio, lo que indica que se ha comportado geológicamente como un sistema cerrado. Por esta razón ha sido considerado el compuesto de elección para, en forma de cerámica sintética, vitrificar los residuos de alta actividad tras su separación del combustible gastado en las centrales nucleares, con el propósito de almacenarlos luego de forma permanente.

Hasta ahora se están utilizando preferentemente otros silicatos, como los del boro, para la vitrificación de la parte activa del combustible gastado, en los países en los que existen plantas de reprocesamiento de residuos. No es el caso de España, donde los residuos sin tratar se almacenan en contenedores metálicos con hormigón, una técnica temporal cuya seguridad es de sólo un centenar de años. De todas formas, ningún país tiene todavía en funcionamiento un depósito geológico permanente y en España se ha optado por la construcción de un Almacén Temporal Centralizado, en superficie, cuya situación todavía no se ha decidido.

Los investigadores han cuantificado por resonancia magnética nuclear el daño que la radiación alfa (núcleos de helio) de los elementos actínidos (plutonio, americio y curio, entre otros) causa en la estructura cerámica. Han comprobado que el número de átomos desplazados por las partículas en sí y por la cascada de colisiones causada por el mecanismo de retroceso del pesado núcleo que las ha emitido es mucho mayor de lo que se suponía a partir de las simulaciones realizadas.

Los científicos publican el resultado hoy en la revista Nature y estiman que la estructura cristalina de la cerámica de zirconio dejará de serlo y, por tanto, de contener la radiactividad, en 1.400 años. El periodo de semidesintegración del plutonio-239 es de 24.110 años y el tiempo ideal de inmovilización de los residuos sería de 250.000 años.

A pesar de esta mala noticia para la vitrificación, los expertos subrayan que el problema de la gestión de los residuos nucleares de alta actividad cambia a lo largo del tiempo por el desarrollo científico y tecnológico. "Es muy posible que el periodo de semidesintegración se pueda acortar en el futuro, con técnicas nuevas, como esperan los científicos", comenta Eugenio Gil, subdirector del Consejo de Seguridad Nuclear. Sin embargo, los ingenieros no pueden dejar de buscar soluciones para el problema actual.