Almacenamiento de residuos radiactivos

ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS RADIACTIVOS

UNIVERSIDAD POPULAR CARMEN DE MICHELENA TRES CANTOS

Paloma GómezGrupo de Hidrogeoquímica

Departamento de Medio Ambiente

(CIEMAT)

Cualquier material o producto de desecho, para

el cual no está previsto ningún uso, que

contiene o está contaminado con

radionucleidos en concentraciones o niveles de

actividad superiores a los establecidos por las

autoridades competentes:

- Consejo de Seguridad Nuclear (CSN)

- Ministerio de Industria y Energía

¿QUÉ ES UN RESIDUO RADIACTIVO?

ORIGEN DE LOS RESIDUOS RADIACTIVOS

Desmantelamiento de instalaciones

nucleares y radiactivas

Producción de energía eléctrica de origen

nuclear

Aplicación de isótopos radiactivos

en medicina, industria,

agricultura, investigación, etc

Generan un 90% - 95% de los residuos radiactivos 5% -10%

¿CÓMO SE CLASIFICAN LOS RESIDUOS RADIACTIVOS?

DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD(RBMA)

no generan calor

la concentración en emisores αes muy pequeña

contienen emisores ß – γ

periodos de semidesintegracióninferiores a 30 años

DE ALTA ACTIVIDAD (RAA)

generan calor

La concentración en emisores α de

vida larga es alta

período de semidesintegración

superior a 30 años, en

concentraciones apreciables

El principal exponente es el Combustible

Gastado (CG)

¿QUÉ DIFERENCIAS HAY ENTRE LAS RADIACIONES IONIZANTES?

¿PERIODO DE SEMIDESINTEGRACIÓN?

Tiempo necesario para que se desintegren la mitad de los núcleos de una muestra inicial de un radioisótopo

Uranio-235 7,038·108 años Uranio-238 4,468·109 años Potasio-40 1,28·109 años

Radio-226 1620 años Cesio-137 30,07 años Bismuto-207 31,55 años

Yodo-131 8,02 días Radón-222 3,82 días Oxígeno-15 122 segundos

http://es.wikipedia.org/wiki/Uranio-235

http://es.wikipedia.org/wiki/Uranio

http://es.wikipedia.org/wiki/Potasio

http://es.wikipedia.org/wiki/Radio_(elemento)

http://es.wikipedia.org/wiki/Cesio-137

http://es.wikipedia.org/wiki/Bismuto

http://es.wikipedia.org/wiki/Yodo-131

http://es.wikipedia.org/wiki/Rad%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno

¿CÓMO SE GESTIONAN LOS RESIDUOS RADIACTIVOS?

DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD(RBMA)


1.- Piscina 3.- AGP2.- ATC

Gestión

Se almacenan de forma definitiva en

El Cabril (Córdoba)

VOLUMEN DE RESIDUOS A GESTIONAR EN ESPAÑA

ALTA @ 13.000 m3

80%

19,9%

0,1%

COMBUSTIBLEGASTADO

OTROS RMA

VIDRIOS

BAJA Y MEDIA @ 178.000 m3

EC: Elementos CombustiblesCC.NN.: Centrales NuclearesII.RR.: Instalaciones Radiactivas

DESMANTELAMIENTOCC.NN63,5%

OPERACIÓNCC.NN25,6%

FABRICACIÓNEC

0,5%II.RR10,4%

VOLUMEN DE RESIDUOS EN ESPAÑA

Fuente: Datos de la OECD/NEA y de la Dirección de Medio Ambiente de la OECD

VOLUMEN DE RESIDUOS ORGÁNICOS Y RADIACTIVOS ANUALES EN ESPAÑA

ENRESA: EMPRESA NACIONAL DE RESIDUOS RADIACTIVOS, S.A

¿QUIÉN TIENE QUÉ GESTIONAR LOS RESIDUOS RADIACTIVOS EN ESPAÑA?

El objetivo de la gestión de losresiduos radiactivos es limitar lasexposiciones a la radiación de lostrabajadores y del público,minimizando los posibles efectos alargo plazo en el medio ambiente yen las generaciones futuras.

Parque nuclear actual

CC.NN.POTENCIA

(Mwe)INICIO

OPERACIÓNSITUACIÓN ACTUAL

José Cabrera 160 1968 Parada (2006) y semidesmantelada

Santa María de Garoña

466 1971 Parada (Junio 2013)

Vandellós I 500 1972 Desmantelada a Nivel 2 (Parada 1991)

Almaraz I 1.035,27 1981 En operación

Almaraz II 980 1983 En operación

Ascó I 1.032,50 1983 En operación

Ascó II 1.027,20 1985 En operación

Cofrentes 1.092 1984 En operación

Vandellós II 1.087,14 1988 En operación

Trillo 1.066 1988 En operación

PO

RT

UG

AL

FRANCIA

ASCO I y II

VANDELLOS I y II

GAROÑA

TRILLO

JUZBADOSAELICES

EL CHICO

ALMARAZ I y II

LA HABA

JOSE CABRERA

COFRENTES

SIERRA

ALBARRANA

ANDUJAR

IBIZA

FORMENTERA

MENORCA

MALLORCA

HIERRO GRAN CANARIA

ÁLAVA

ASTURIAS

ÁVILA

BURGOS

CANTABRIALA CORUÑA

HUESCA

LEÓN

LUGO

NAVARRA

ORENSE

PALENCIA

LA RIOJA

SALAMANCASEGOVIA

SORIA

TERUEL

VALLADOLID

VIZCAYA

ZAMORA ZARAGOZA

BURGOS

GUIPÚZCOA

PONTEVEDRA

ALMERÍA

CÁDIZ

CÓRDOBA

GRANADA

HUELVA

JAÉN

MÁLAGA

SEVILLA

CÁCECES

BADAJOZALBACETE

CIUDAD REAL

CUENCA

GUADALAJARA

TOLEDO

MURCIA

CASTELLÓN

ALICANTE

VALENCIA

VALENCIA

BARCELONA

GERONA

LÉRIDA

TARRAGONA

MADRID

FUERTEVENTURASTA. C. DE TENERIFE

LA PALMA

GOMERA

LANZAROTE

FABRICA CONCENTRADOS DE URANIO

CLAUSURADA (En vigilancia y control)

FABRICA ELEMENTOS COMBUSTIBLES

CENTRAL NUCLEAR EN OPERACION

CENTRAL NUCLEAR EN DESMANTELAMIENTO

INSTALACION DE ALMACENAMIENTO DE

RESIDUOS DE BAJA Y MEDIA.

REACTOR DE INVESTIGACION

CONTRATOS ACTIVOS INSTALAC. RADIACTIVAS

(886 A 31-12-2008)

REAC. ARBI

REAC. ARGOS

CIEMAT

191

6

14

19

18

11

5

37

23

24

7 (Total Baleares)

9

21

11

12

4

5

5

8

10130

10

9

12

2

5

24

12

13

16

20

37

5

45

15

20

xx

4

0

0

1 2

22

3

2

1

2

5

1

0

INSTALACIONES GENERADORAS DE RESIDUOS RADIACTIVOS EN ESPAÑA

864

DOSIS INDIVIDUAL MEDIA EN LA POBLACIÓN (mSv)

Fuente: Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los Efectos de las Radiaciones Atómicas (UNSCAR)

Parque nuclear mundial

SITUACIÓN (DIC. 2013)

435 reactores en uso 111 clausurados 41 en construcción

País Clausuradas En construcción Generación

Nº Potencia Cantidad Nº Electricidad

(MW) %

Alemania 17 20.425 19 – 26

Argentina 3 935 – 1 7

Bélgica 7 6.092 1 – 54

Brasil 2 1.901 – – 3

Bulgaria 2 1.906 4 2 44

Canadá 18 12.584 – 7 16

China 11 8.587 – 5 2

Corea del Sur 20 16.810 – 4 39

Eslovaquia 5 2.034 2 – 57

España 7 7.450 3 – 20

Estados Unidos 104 99.210 28 1 19

Finlandia 4 2.676 – 1 20

Francia 59 63.363 11 1 78

Hungría 4 1.755 – – 38

India 17 3.732 – 6 3

Japón 56 47.593 4 1 30

México 2 1.360 – – 5

Países Bajos 1 482 1 – 4

Pakistán 2 425 – 1 3

Reino Unido 19 10.982 26 – 19

Rep. Checa 6 3.538 – – 32

Rusia 31 21.743 5 7 16

Suecia 10 8.916 3 – 48

Suiza 5 3.220 – – 37

Sudáfrica 2 1.800 – – 4

Taiwán 6 4.884 – 2 22

Ucrania 15 13.107 4 2 48

TOTAL 435 367.510 111 41

En uso

ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)

Y DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA)

OBJETIVO:

Impedir o retardar la llegada de los radionucleidos al medio ambiente, hasta que su actividad haya decaído hasta niveles inocuos

ALMACENAMIENTO


BARRERAS DE CONFINAMIENTO

SALA DE CONTROL EDIFICIO ACONDICIONAMIENTO

CELDA DE ALMACENAMIENTO

RED DE CONTROLDE INFILTRACIONES

PLANTA DE FABRICACIÓN DE CONTENEDORES

EL ALMACÉN CENTRALIZADO DE EL CABRIL (CÓRDOBA)


M-0054 Acondicionamiento y Almacenamiento.wmv




TRATAMIENTO Y ACONDICIONAMENTO PREVIOS


320 contenedores en cada Celda de almacenamiento

Bidones metálicos 220 litros

Contenedores de hormigón de 2m de lado

18 bidones28 Celdas de

almacenamiento estructura hormigón armado

http://www.enresa.es/img/multimedios/fullceldaalmacenamiento_t.jpg

http://www.enresa.es/img/multimedios/fullceldaalmacenamiento_t.jpg



16 celdas de almacenamiento en la PLATAFORMA NORTE (todas llenas)

Techado Móvil

Galería de inspección



12 celdas de almacenamiento en la PLATAFORMA SUR (3 llenas)



Desde el inicio en 1992 hasta el 31 de diciembre 2013 se han almacenado 38.295 m3 de residuos

69,61%

1990 2014

El 70% de los residuos de baja actividad alcanzan la inocuidad en unos decenios

COBERTURA FINAL + 300 años vigilancia institucional


COBERTURA FINAL


CELDAS DE ALMACENAMIENTO

UNA VEZ CUBIERTO EL EMPLAZAMIENTO: VIGILANCIA DURANTE 300 AÑOS

– Mantenimiento necesario de la instalación

– Acceso restringido

– Vigilancia institucional, que incluye: toma periódica de muestras y medidas de radiactividad en el agua, aire y seres vivos, debiéndose mantener los valores medidos por debajo de los indicados en la reglamentación vigente

PASADOS 300 AÑOS

– Libre disposición del emplazamiento para cualquier actividad


PLANES DE VIGILANCIA Y CONTROL


EL CABRIL

VIGILANCIA RADIOLÓGICA

EL CABRIL

VIGILANCIA AMBIENTAL

VIGILANCIA CUATRIMESTAL NIVEL DE RADIACIÓN

VIGILANCIA DEL AIRE Y DEL AGUA

VIGILANCIA DE VEGETACIÓN Y SUELOS

VIGILANCIA DE ANIMALES

VIGILANCIA SEMESTRAL NO RADIOLÓGICA

VIGILANCIA CALIDAD DEL AIRE

VIGILANCIA aguas superficiales

VIGILANCIA aguas subterráneas

VIGILANCIA sedimentos ríos, etc.

PLANES DE VIGILANCIA Y CONTROL


VIGILANCIA RADIOLÓGICA

LOS RESULTADOS SE ENVÍAN PERIODICAMENTE A:

• AYUNTAMIENTOS DE LA ZONA

• DELEGACIÓN PROVINCIAL

• CONSEJERÍA DE MEDIO AMBIENTE

DE LA COMUNIDAD AUTÓNOMA

• CONSEJO DE SEGURIDAD NUCLEAR

VIGILANCIA AMBIENTAL

LOS RESULTADOS SE ENVÍAN PERIODICAMENTE A:

• AYUNTAMIENTOS DE LA ZONA

• GOBIERNO AUTONÓMICO

• CONSEJO DE SEGURIDAD NUCLEAR

Técnicas Cromatográficas

Determinación de aniones y cationes

mayoritarios:

F-, Cl-, SO42-, PO4

3-, NO3-, NO2

-, Br-

Ca2+, Na+, K+, Mg2+, Li+, NH4+,

Determinación de:

TOC, TIC, TC

Técnicas

Potenciométricas

Alcalinidad: HCO3-

Técnicas

Espectroscópicas

Determinación de

Fe2+/Fe3+

Técnicas Espectrocópicas de emisión óptica

de plasma acoplado

Determinación de elementos traza:

Al, As, Cd, Co, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Se, Sn, Tl, U,

V, Zn

VIGILANCIA AMBIENTAL: AGUAS SUBTERRÁNEAS

UNIDAD MÓVIL DE CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA

Técnicas Isotópicas

δ18O, δ2H, 13C



UNIDAD MÓVIL DE CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA

ESTUDIOS DE VIGILANCIA HIDROGEOQUÍMICA


Monitorización del

emplazamiento desde 1988

61 puntos de control de agua

subterránea

Mas de 2500 análisis químicos

ESTUDIOS DE VIGILANCIA HIDROGEOQUÍMICA


Control de la composición química de las aguas subterráneas de El Cabril

SO42- (meq/L)

INSTALACIONES DE RBMA EN OTROS PAÍSES


INSTALACIONES DE RBMA EN OTROS PAÍSES

L’AUBE (FRANCIA)

SFR (SUECIA)KONRAD (ALEMANIA)

DRIGG (REINO UNIDO)ROKKASHIO (JAPON)



DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA)

• Fecha de inicio: Octubre 2008


• Superficie: 15 Ha (Plataforma Este)

• Actividad: muy baja 1-100 Bq/ g

• Tipos o formas de residuos:

– Cajas metálicas con chatarra, componentes, etc.

– Sacas con escombros (hormigón, aislamiento)

– Sacas con residuos inmovilizados o inertizados

– Grandes equipos o piezas

– Paquetes prensados

– Haces tubulares o de tuberías

INSTALACION COMPLEMENTARIA


CELDAS DE ALMACENAMIENTO DE

RESIDUOS DE MUY BAJA ACTIVIDAD

CELDAS DE ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS DE MEDIA

ACTIVIDAD

SECCIÓN DE UNA CELDA



• Diseño de las celdas:

• Barrera de impermeabilización:

arcilla (1 m) y bentonita ( 0,03 m)

hasta tener un permeabilidades

entorno a 10-9 m/s

• Capas drenantes: dos capas de grava

de 0,3 y 0,5 m.

• Dos alturas o secciones, separadas

por la protección intermedia

• Cobertura multicapa

• Recogida de lixiviados

– Reciclado de los lixiviados que se

recojan

CONSTRUCCIÓN DE LA CELDA 29


FEBRERO 2007



ABRIL 2007



FEBRERO 2008

CELDA 29


GESTIÓN DE RBBA. EDIFICIO DE TRATAMIENTO

• Principales funciones:

– Recepción de Residuos

– Almacenamiento Temporal

– Estabilización de Residuos

– Relleno de Huecos

• Inventario estimado de RBBA


INTERVENCIONES ESPECIALES, INCIDENTES 4.000 m3

DESMANTELAMIENTOS 12.000 m3

OPERACIÓN DE II.RR 2.000 m3

EXISTENTES EN ALMACENES TEMPORALES DE EL CABRIL 1.000 m3

OPERACIÓN DE II.NN 4.000 m3

TOTAL 130.000 m3

ALMACENAMIENTO EN MORVILLIERS

(L’AUBE, FRANCIA)


INSTALACIONES DE RBBA EN OTROS PAÍSES

RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD

El elemento combustible está constituido por pastillas de UO2, enriquecido en 235U (2-4%)

Las pastillas se apilan dentro de vainas de Zircaloy (barras combustibles).

DESCRIPCIÓN DE ELEMENTO COMBUSTIBLE

- El U es 500 veces más abundante que el Au

- 1 pastilla de U = 800 Kg carbón

200 barras

NÚCLEO REACTOR

PASTILLAS DIÓXIDO URANIO

ELEMENTO COMBUSTIBLE FRESCO

PISCINA CENTRAL NUCLEAR

PRODUCCIÓN DE CG Y RAA

Centrales Nucleares


TRANSFORMACIÓN DEL ELEMENTO COMBUSTIBLE

COMPOSICIÓN PASTILLA ENCOMBUSTIBLE FRESCO

U-238

97%

U-235

3%

- Temperatura ambiente

- Niveles de dosis similares al uranio natural

URANIO96%

(0,9 % del U-235)

PLUTONIO1%

ACTÍNIDOS MINORITARIOS

0,1% (50% Np, 47% Am, 3% Cm)

PRODUCTOS DE FISIÓN

2,9% (Y, Tc, Nd, Zr,

Mo, Ce, Cs, Rt, Pd, etc.)

COMPOSICIÓN PASTILLA ENCOMBUSTIBLE GASTADO

- Alta generación calor (1-5 kW por elemento)

- Dosis muy altas

REACTOR


TIPOS DE ALMACENAMIENTO DE CG Y RAA

TEMPORAL

ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO PROFUNDO

(AGP)


DEFINITIVO

ALMACENAMIENTO TEMPORAL

CENTRALIZADO

(ATC)

• La capacidad de las piscinas empezó a ser insuficiente a partir de 2013.

• El desmantelamiento de las centrales requería la retirada del CG de sus piscinas.

• Los residuos de alta actividad de la central nuclear de Vandellós I, deberían haber retornado a España antes del 31 de diciembre de 2010. Desde el 1 de enero 2011 se está pagando a Francia 65.000 euros diarios = 77M€

SOLUCIÓN PROPUESTA: ALMACÉN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC)

TECNOLOGÍA ELEGIDA: BÓVEDAS Y NAVES DE HORMIGÓN

• España necesitaba un almacenamiento temporal para el combustible gastado y los

residuos de alta actividad

• El proceso de selección del emplazamiento debía estar

basado en los principios de transparencia y voluntariedad


¿Por qué un ATC?

En Diciembre 2011 el Gobierno decide

-Razones de seguridad

la centralización en un único lugar es más seguro que la dispersión en variasubicaciones ya que se optimiza la aplicación de las tecnologías y sistemas deseguridad pasivos y activos. Para unos mismos objetivos de seguridad, esnecesario emplear recursos muy superiores si el almacenamiento se produceen varias instalaciones dispersas, que si se hace en un único almacéncentralizado.

-Razones económicas:

la solución de la gestión centralizada de los residuos es significativamentemenos costosa que la construcción de un almacén para cada central. Un ATCes 2,5 veces más económico que siete ATI (almacén temporal individualizado)

¿Por qué un ATC?


- 10.000 m3 de elementos combustibles de las 7 centrales nucleares españolas.

- 17 m3 de residuos procedentes del reprocesado de combustible de Vandellós I.

- 1.000 m3 de residuos de media actividad, procedentes tanto del reproceso de Vandellós I, así como del desmantelamiento de centrales nucleares

¿QUÉ VA A ALMACENAR EL ATC?


Volumen equivalente a 4,5 piscinas olímpicas

VÍA HÚMEDA:

PISCINAS CLAB (SUECIA)

VÍA SECA

CONTENEDORES METÁLICOS

CONTENEDORES HORMIGÓN

NICHOS HORMIGÓN

CÁMARAS O BÓVEDAS

SURRY (EE.UU.) PICKERING PH1 (CANADÁ)

O’CONEE (EE.UU.)HABOG

(HOLANDA)


TECNOLOGÍAS ALMACENAMIENTO TEMPORAL

CRITERIOS BÁSICOS DE DISEÑO DEL ATC

6. Confinamiento de las radiaciones:

muro de hormigón de 1,8m de espesor (triple barrera: cápsula, tubo, muro)

3.

7. Refrigeración pasivaTiro natural. El propio calor residual hace de motor de la refrigeración

8. RecuperabilidadInstalación de carácter reversible

ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC)


1. Recepción: se reciben los contenedores

desde las CCNN. Puente-grúa

descarga, retira limitadores de impacto y se

colocan en vertical

2. Apertura: se retira la

primera tapa del contenedor y se transfiere a la

celda de descarga

3. Descarga: se retira la tapa

interna , se extraen los EC, se sitúan en el

bastidor.El contenedor vuelve

a ser utilizado

4. Encapsulado:Los EC se

introducen en

cápsula y se

suelda su tapa

5. Almacenamiento:

La cápsula se introduce en un tubo de

almacenamiento. Doble barrera (cápsula y tubo)

enresa-atc.exe

enresa-atc.exe

CELDA DE

DESCARGA

CONTENEDOR

DE MANEJO

ZONA DE

PREPARACIÓN

DE CONTENEDORES

NIVEL +17.000

NIVEL +23.500NIVEL +22.700

NIVEL +25.800

NIVEL +45.500

NIVEL +8.500

NIVEL +0.000

NIVEL - 6.500

SECCIÓN DE LA INSTALACIÓN ATC



NIVEL +45,0

NIVEL +25,0

NIVEL +8,5

NIVEL 0,0

NIVEL -6,5Zona

manejo contene-

dores

Zona descarga

Zona preparación

contenedores

Zona recepción contenedores

NIVEL: 22,7

Almacenamiento

de Residuos de

Media Actividad

Área de

Recepción

Bloque A

Edificio de

Procesos

Bloque B

Bloque D

Edificio de

Servicios y

Sistemas

AuxiliaresBloque C

Bloque E Bloque F Bloque G Bloque H Bloque J Bloque K

Edificio de

Almacenamient: EB1Edificio de

Almacenamient: EB2

Edificio de

Almacenamient: EB3

282700

4700031100

19400

37700

21100

78200

22000 38600 37100 (TIP)

VALLADO DE LA INSTALACIÓN. DISTANCIA MÍNIMA: 100 m.

LARGO: 283m

ANCHO: 78m

ALTURA RESPECTO AL SUELO: 26m + 19m (chimeneas) = 45 m

DIMENSIONES DEL ATC

Segunda fase de construcción Última fase de construcción



INFRAESTRUCTURAS ASOCIADAS AL PROYECTO ATC

• Centro Tecnológico Asociado

Laboratorio de combustible nuclear

Laboratorios de materiales, prototipos y caracterización de procesos y medio ambiente

• Parque Empresarial

Vivero de Empresas y Laboratorio Conjunto

Naves industriales (tecnológicas y empresariales)

• ATC y Auxiliares Instalación principal: bóvedas de almacenamiento, áreas de recepción y

proceso Edificio de almacenamiento de residuos de media, sala de espera de

contenedores y taller de mantenimiento de contenedores


TERRENOS PROPUESTOS POR EL AYUNTAMIENTO DE VILLAR DE CAÑAS



VILLAR DE CAÑAS (CUENCA)



ATC

PARQUE EMPRESARIAL

CENTRO TECNOLÓGICO

FINCA “LAS BALANZAS”

6 Ha

20 Ha

1. CARTOGRAFÍA Y TOPOGRAFÍA

Radio (km) Escala (E)Regional 160 / 320 1:200.000Comarcal 40 1:50.000Local 8 /16 1:25.000Topografía 2 1:1.000Topografía Detalle 1:100/1:500Topografía Cuenca Záncara 1:25.000

2. GEOGRAFÍA Y ECOLOGÍA (R: 8 km; E: 1:25.000) FisiografíaCobertura vegetal y usos del sueloErosión y combustibilidadUnidades ambientalesImpacto visualActualización usos sueloActuación impacto ambiental

4. CLIMATOLOGÍA E HIDROLOGÍA

Climatología Regional (R: 40 km; E: 1:50.000)Meteorología Local (R: 8 km; E: 1:25.000)

(Pluviometría, viento, humedad, dispersión)Hidrología Regional (R:40 km; E: 1:50.000)Riesgo inundaciones (R:16 km (CHZ); E:1:25.000)Seguimiento estación meteorológicaAnálisis meteorológicoModelo dispersiónDiseño y construcción estación meteorológica definitiva. Equipamiento

3. SOCIOECONOMÍA(R: 8 km; E: 1:25.000)

Densidad de poblaciónInstalaciones industrialesInfraestructurasActualización Datos

PLAN DE CARACTERIZACIÓN DEL EMPLAZAMIENTO



5. HIDROGEOLOGÍA

Hidrogeología Regional (R: 40 km, E: 1:50.000)Hidrogeología emplazamiento (Modelo flujo) (R:16 km; E: 1:25.000)Ensayos hidráulicos preliminaresHidrogeoquímica preliminarPerforación piezómetrosEnsayos hidráulicos detalleAforo caudalesHidrogeoquímica detalleModelo de flujos

6. SÍSMICA Y GEOTECNIA

Sismicidad Regional (R: 320 km; E:1:200.000)Fallamento superficial (R: 160 km; E:1: 200.000)Peligrosidad sísmica (R: 8 km; E:1:25.000)Diseño Red sísmicaInstalaciones, seguimiento red sísmicaFuentes sismogénicasModelos sismológicos

7. GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA

Síntesis Geológico-Estructural Regional (R: 320 km; E:1:200.000)Síntesis Geológico-Estructural Comarcal (R: 40 km; E:1:50.000)Neotectónica Regional (R: 160 km; E: 1:200.000)Neotectónica Comarcal (R: 40 km; E: 1:50.000)Geología Local (R: 16 km; E: 1:25.000)Geomorfología y procesos activos (R: 16 km; E: 1:25.000)Geología afloramiento (R:1 km; E:1:1.000)

PLAN DE CARACTERIZACIÓN DEL EMPLAZAMIENTO




ESCALA LOCALInventario puntos de agua

ESCALA EMPLAZAMIENTO

ATC

Caracterización: Hidrogeoquímica del ATC


ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC)Caracterización: Hidrogeoquímica del ATC


Escala Local

ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC)Caracterización: Hidrogeoquímica del ATC


Escala Emplazamiento

32 sondeos

Prof: 0-90m

Caracterización de las aguas

Rio Záncara

SVC-9SVC-11

SVC-6

SVC-3

SVC-7

SVC-8SG-17SVC-10

SG-9

SG-10

SG-11

SG-3 SG-12

SG-13SG-14

ONO ESE

SG-20

SVC-9bis

Ca-Mg-SO4-HCO31,3 g/LCa-Mg-SO4

3,4 g/L

Ca-Mg-SO4

2,8 g/LCa-Mg-SO43,2 g/L

6,0g/L

SG-21SG-19

4,6g/L

5,3g/L

5,0g/L

4,0g/L3,5g/L

Ca-Mg-SO43,3 g/L

Lutitas sup Balanzas

Na-Ca-Mg-SO45,8 g/L

Mg-Na-SO411,6 g/L

Mg-Ca-SO4

Lutitas inf Balanzas

Yesos Balanzas

Depósitos Aluviales

Na-Mg-SO4154 g/L

Flujos superficiales: aguas Ca-SO4 Flujos subsuperficiales: aguas Mg-Ca- SO4 Flujos profundos: aguas Mg-Na-SO4

Leyenda

SO4 (mEq/L)

14 - 24

25 - 35

36 - 45

46 - 55

56 - 66

67 - 76

77 - 87

88 - 97

98 - 108

109 - 118


REFERENCIAS INTERNACIONALES TECNOLOGÍA ATC

PACKS (HUNGRÍA)

CASCAD (FRANCIA) LA HAGUE (FRANCIA)

HABOG (HOLANDA) FORT ST. VRAIN (COLORADO, EEUU)

MARCOULE (FRANCIA)


TRANSPORTE A LA INSTALACIÓN ATC

Los contenedores de CG y de RAA se pueden transportar hasta la instalación ATC por dos vías:

Ambas modalidades son viables, pudiendo coexistir

FERROCARRILCARRETERA

La seguridad en el transporte de combustible gastado está garantizada por el embalaje y las condiciones de transporte.


TRANSPORTE A LA INSTALACIÓN ATC

Los embalajes deben de estar sometidos a diferentes ensayos de caída libre, ensayos de fuego e inmersión para poder ser homologados:

CAÍDA LIBRE DESDE 9m SOBRE BLANCO RÍGIDO

CAÍDA LIBRE DESDE 1m SOBRE PUNZÓN ACERO

FUEGO A 800º DURANTE 30

MINUTOS


VTS_01_1.VOB

VTS_01_1.VOB

EL ATC TENDRÁ UNA VIGENCIA DE 60 AÑOS

– Mantenimiento necesario de la instalación

– Acceso restringido

– Vigilancia institucional, que incluirá: toma periódica de muestras y medidas de radiactividad en el agua, aire y seres vivos, debiéndose mantener los valores medidos por debajo de los indicados en la reglamentación vigente

¿PERO PASADOS 60 AÑOS QUE HACEMOS CON LOS RESIDUOS RADIACTIVOS?


TIPOS DE ALMACENAMIENTO DE CG Y RAA

TEMPORAL

ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO PROFUNDO

(AGP)


DEFINITIVO

ALMACENAMIENTO TEMPORAL

CENTRALIZADO

(ATC)


FUNDAMENTOS DEL CONCEPTO DEL AGP

El concepto de AGP deriva del conocimiento adquirido en el estudio y

explotación de los yacimientos de Uranio existentes en el mundo.

De estos estudios se deduce:

1. la estabilidad del mineral de uranio en condiciones reductoras y su baja movilidad

2. el efecto barrera de materiales arcillosos sobre la mineralización de U

3. el efecto barrera de la formación geológica que impide o minimiza las manifestaciones radiactivas en superficie


FUNDAMENTOS DEL CONCEPTO DEL AGP

ALMACENAMIENTO GEOLOGICO PROFUNDO (AGP)


El diseño de un AGP se basa en el concepto multi-barrera.

El sistema está constituido por una combinación de barreras de ingeniería ynaturales dispuestas en serie, de forma que los posibles fallos de las barreras encualquiera de ellas incidirá solo de forma limitada en la función combinada delsistema.

ALMACENAMIENTO GEOLOGICO PROFUNDO (AGP)


Distintas opciones consideradas:

Espacio exterior

Fondos marinos

Sondeos a gran profundidad

Casquetes polares

Tratamiento adecuado de los RRAA: evitar que los radionucleidos puedan interaccionar con la biosfera

IrradiaciónDispersión/inhalación

El almacenamiento geológico profundo es la opción más segura e internacionalmente aceptada para el aislamiento

de los residuos radiactivos (Dutton, EC report, 2004)

X

Residuo Contenedor Barrera Arcilla Geosfera Biosfera

Barrera Geológica


Barrera físico-

química

Barrera de Ingeniería

AGP: SISTEMA MULTIBARRERA

500 m

AGP: FUNCIONES DE CADA BARRERA


Elemento combustible

Cápsula

Material de relleno y sellado (bentonita compactada a alta densidad)

Barrera geológica

- Retención de radionucleidosen la matriz de UO2

- Retrasa la penetración de agua- Establece un ambiente químico favorable

- Limita la penetración de agua- Retrasa el inicio de la liberación

- Limita la liberación (difusión)

Zona del repositorio: - Limitado aporte de agua

- Quimismo favorable- Estabilidad geológica a largo plazo

Geosfera:

- Largos tiempos de recorrido del agua- Retraso adicional al transporte de

material radioactivo en agua (sorción, difusión en matriz rocosa)

Barrera físico-

química

-Alta estabilidad del material cerámico UO2

- Gran resistencia térmica y frente a la irradiación

Barrera de Ingeniería

- Limita la penetración de agua- Gran retardo para el transporte de solutos (Difusión y sorción)- Capacidad de sellado

Bentonita

Barrera Geológica

FLUJOLATERAL

INFI LT RAC IÓN

Interacción

fractura-

matrizAdvección

Difusión

en la

matriz

- Estabilidad mecánica- Baja circulación de agua- Retrasa el transporte radioactivo en agua- Ambiente químico favorable a la retención.- Protección física del sistema

-Aislamiento del residuo por más de 1000 años- Establece ambiente químico favorables por los productos de corrosión


AGP: SISTEMA MULTIBARRERA

1ª BARRERA FÍSICO-QUÍMICA:

CONTENEDOR DE ACERO AL C


1ª BARRERA CONTENEDOR DE ACERO AL C


Acero al Carbono:

1. Fácil mecanización y conformado

2. Bajas tasas de corrosión (menores de 0,1 micra/año) para T>100ºC en salmueras

3. Escasos fenómenos de corrosión por picaduras

pieza metálica del siglo IV enterrada a 1,75 m (aluvial). Tasa de corrosión: 0,8µm/año.Necrópolis de Trespaderne (Burgos)

Cañón de bronce del siglo XVIII, rescatado

del fondo marino en la Bahía de Laredo en

Santander

Clavo de 35 cm enterrado después

de 2000 años en yacimimiento

arqueológico de Inchhtuthil (Escocia)

ANÁLOGOS AL CONTENEDOR DE ACERO


1ª BARRERA: CONTENEDOR DE ACERO AL C

Los Análogos Naturales

contribuyen a generar confianza en la seguridad del

concepto AGP

2ª BARRERA DE INGENIERÍA:

BLOQUES DE BENTONITA COMPACTADA



BARRERA DE ARCILLA

Formada por bloques de BENTONITA (Arcilla expansiva)

2ª BARRERA: BENTONITA

3ª BARRERA GEOLÓGICA

1ª BARRERA FÍSICO-QUÍMICA

Cantera: Serrata de Níjar, Almería Extendido del material

Homogeneizado del material Secado del material




Baja Permeabilidad: 3·10-14 m/s

Presión Hinchamiento: 7 MPa

Alta Plasticidad: L. Líquido: 102% L. Plástico: 53%

Capacidad de Succión

Conduct. Térmica: 0.6-1.4 W/mK

Superficie específica: 725 m2/g

Propiedades Físicas de BENTONITA


Conservación de la madera del bosque fósil de Dunarobba (Italia): 2 Ma

ANÁLOGOS A LA BARRERA DE ARCILLA


3ª BARRERA GEOLÓGICA:

FORMACIÓN GEOLÓGICA ALOJANTE




Formación geológica alojante

Hay distintas posibilidades:

Granito (Suecia, Finlandia, España?)

Arcilla (Francia, Suiza, Bélgica…)

Sal (Alemania)

Toba volcánica (Estados Unidos)



CARACTERIZACIÓN INTEGRAL DE FORMACIONES GRANÍTICAS:

Sísmica Geología Estructural Geofísica Geoquímica Hidrogeología Hidrogeoquímica



Desarrollar técnicas instrumentales de evaluación geoquímica in situ para

determinar los parámetros del sistema más ajustados a las condiciones

reales y equipos humanos capaces de elaborar los modelos de

funcionamiento hidrogeológico-hidrogeoquímico del sistema.

RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD3ª BARRERA GEOLÓGICA

Técnicas geofísicas: • Tomografía sísmica de alta resolución

• Sísmica de reflexión 2D

• Perfiles sísmicos verticales

Modelo estructural y geológico

NUEVOS RETOS

El mayor reto que debe asumir el sector nuclear en los próximos años:

MEJORAR LA COMUNICACIÓN CON LA POBLACIÓN

Es verdad que los residuos radiactivos tienen una larga vida

PERO SE SABE QUÉ HACER CON ELLOS!!!!!

Una gestión de residuos radiactivos adecuada reduce hasta niveles de radiación naturales su impacto sobre el

medioambiente y el público en general

Gracias por su atención

Almacenamiento de residuos radiactivos

Engineering

Transcript of Almacenamiento de residuos radiactivos