La gestión de desechos radiactivos de alto nivel se refiere a cómo se tratan los materiales radiactivos creados durante la producción de energía nuclear y armas nucleares . Los desechos radiactivos contienen una mezcla de nucleidos de vida corta y larga , así como nucleidos no radiactivos. [1] Según se informa, en 2002 se almacenaron en Estados Unidos unas 47.000 toneladas (100 millones de libras) de residuos nucleares de alta actividad.
Los elementos transuránicos más problemáticos en el combustible gastado son el neptunio-237 (vida media de dos millones de años) y el plutonio-239 (vida media de 24.000 años). [2] En consecuencia, los desechos radiactivos de alta actividad requieren un tratamiento y una gestión sofisticados para aislarlos con éxito de la biosfera . Esto suele requerir un tratamiento, seguido de una estrategia de gestión a largo plazo que implica el almacenamiento permanente, la eliminación o la transformación de los residuos en una forma no tóxica. [3] La desintegración radiactiva sigue la regla de la vida media , lo que significa que la velocidad de desintegración es inversamente proporcional a la duración de la desintegración. En otras palabras, la radiación de un isótopo de vida larga como el yodo-129 será mucho menos intensa que la de un isótopo de vida corta como el yodo-131 . [4]
Los gobiernos de todo el mundo están considerando una variedad de opciones de gestión y eliminación de residuos, que generalmente implican su colocación en zonas geológicas profundas , aunque ha habido avances limitados hacia la implementación de soluciones de gestión de residuos a largo plazo. [5] Esto se debe en parte a que los plazos en cuestión cuando se trata de residuos radiactivos oscilan entre 10.000 y millones de años, [6] [7] según estudios basados en el efecto de las dosis de radiación estimadas. [8]
Así, el ingeniero y físico Hannes Alfvén identificó dos requisitos previos fundamentales para una gestión eficaz de los desechos radiactivos de alta actividad: (1) formaciones geológicas estables y (2) instituciones humanas estables durante cientos de miles de años. Como sugiere Alfvén, ninguna civilización humana conocida ha durado tanto tiempo, y aún no se ha descubierto ninguna formación geológica de tamaño adecuado para un depósito permanente de desechos radiactivos que haya permanecido estable durante un período tan largo. [9] Sin embargo, evitar enfrentar los riesgos asociados con la gestión de desechos radiactivos puede crear riesgos compensatorios de mayor magnitud. La gestión de residuos radiactivos es un ejemplo de análisis de políticas que requiere especial atención a las preocupaciones éticas, examinadas a la luz de la incertidumbre y el futuro : consideración de "los impactos de las prácticas y tecnologías en las generaciones futuras". [10]
Existe un debate sobre lo que debería constituir una base científica y de ingeniería aceptable para proceder con estrategias de eliminación de desechos radiactivos. Hay quienes han argumentado, sobre la base de complejos modelos de simulación geoquímica, que ceder el control sobre los materiales radiactivos a procesos geohidrológicos en el momento del cierre del repositorio es un riesgo aceptable. Sostienen que los llamados "análogos naturales" inhiben el movimiento subterráneo de radionucleidos, haciendo innecesaria la eliminación de desechos radiactivos en formaciones geológicas estables. [11] Sin embargo, los modelos existentes de estos procesos están empíricamente infradeterminados: [12] debido a la naturaleza subterránea de tales procesos en formaciones geológicas sólidas, la precisión de los modelos de simulación por computadora no ha sido verificada mediante observación empírica, ciertamente no durante períodos de tiempo. equivalente a la vida media letal de los desechos radiactivos de alto nivel. [13] [14] Por otro lado, algunos insisten en que son necesarios depósitos geológicos profundos en formaciones geológicas estables. Los planes nacionales de gestión de varios países muestran una variedad de enfoques para resolver este debate.
Los investigadores sugieren que los pronósticos de deterioro de la salud durante períodos tan largos deberían examinarse críticamente . [15] Los estudios prácticos sólo consideran hasta 100 años en lo que respecta a la planificación efectiva [16] y las evaluaciones de costos [17] . El comportamiento a largo plazo de los desechos radiactivos sigue siendo objeto de investigación en curso. [18] A continuación se describen las estrategias de gestión y los planes de implementación de varios gobiernos nacionales representativos.
El Panel Internacional sobre Materiales Fisibles ha dicho:
Está ampliamente aceptado que el combustible nuclear gastado, el reprocesamiento de alto nivel y los desechos de plutonio requieren un almacenamiento bien diseñado durante períodos que oscilan entre decenas de miles y un millón de años, para minimizar las liberaciones al medio ambiente de la radiactividad contenida. También se requieren salvaguardias para garantizar que ni el plutonio ni el uranio altamente enriquecido se desvíen para uso armamentístico. Existe un acuerdo general en que colocar el combustible nuclear gastado en depósitos a cientos de metros bajo la superficie sería más seguro que el almacenamiento indefinido de combustible gastado en la superficie. [19]
El proceso de selección de depósitos permanentes apropiados para desechos de alta actividad y combustible gastado está actualmente en marcha en varios países y se espera que el primero entre en funcionamiento en algún momento después de 2017. [20] El concepto básico es ubicar una formación geológica grande y estable y utilizarla. tecnología minera para excavar un túnel, o máquinas perforadoras de túneles de gran diámetro (similares a las utilizadas para perforar el Túnel del Canal de Inglaterra a Francia) para perforar un pozo de 500 a 1000 metros (1600 a 3300 pies) por debajo de la superficie donde se encuentran las habitaciones o bóvedas. se puede excavar para la eliminación de residuos radiactivos de alta actividad. El objetivo es aislar permanentemente los residuos nucleares del entorno humano. Sin embargo, muchas personas siguen incómodas con el cese inmediato de la gestión de este sistema de eliminación, lo que sugiere que una gestión y un seguimiento perpetuos serían más prudentes.
Debido a que algunas especies radiactivas tienen vidas medias superiores a un millón de años, se deben tener en cuenta incluso tasas muy bajas de fuga de contenedores y de migración de radionúclidos. [21] Además, puede requerir más de una vida media hasta que algunos materiales nucleares pierdan suficiente radiactividad como para dejar de ser letales para los organismos vivos. Una revisión realizada en 1983 por la Academia Nacional de Ciencias del programa sueco de eliminación de desechos radiactivos encontró que la estimación del país de varios cientos de miles de años (tal vez hasta un millón de años) necesarios para el aislamiento de desechos estaba "plenamente justificada". [22]
El método propuesto de eliminación subductiva de desechos en tierra eliminaría los desechos nucleares en una zona de subducción a la que se puede acceder desde tierra [23] y, por lo tanto, no está prohibido por ningún acuerdo internacional. Este método se ha descrito como un medio viable de eliminación de desechos radiactivos [24] y como una tecnología de eliminación de desechos nucleares de última generación. [25]
En la naturaleza, se descubrieron dieciséis depósitos en la mina de Oklo en Gabón , donde tuvieron lugar reacciones naturales de fisión nuclear hace 1.700 millones de años. [26] Se descubrió que los productos de fisión en estas formaciones naturales se habían movido menos de 10 pies (3 m) durante este período, [27] aunque la falta de movimiento puede deberse más a la retención en la estructura de uraninita que a la insolubilidad y la sorción. del agua subterránea en movimiento; Los cristales de uraninita se conservan mejor aquí que los de las barras de combustible gastadas debido a una reacción nuclear menos completa, por lo que los productos de la reacción serían menos accesibles al ataque de las aguas subterráneas. [28]
La eliminación de perforaciones horizontales describe propuestas para perforar más de un kilómetro verticalmente y dos kilómetros horizontalmente en la corteza terrestre, con el fin de eliminar formas de desechos de alto nivel, como el combustible nuclear gastado , el cesio-137 o el estroncio-90 . Después del emplazamiento y del período de recuperación, [ se necesita aclaración ] los pozos de perforación se rellenarían y sellarían. Una empresa privada con sede en EE. UU. llevó a cabo una serie de pruebas de la tecnología en noviembre de 2018 y luego nuevamente de manera pública en enero de 2019. [29] La prueba demostró la colocación de un recipiente de prueba en un pozo de perforación horizontal y la recuperación del mismo recipiente. No se utilizaron residuos reales de alto nivel en esta prueba. [30] [31]
Para almacenar residuos radiactivos de alto nivel en depósitos geológicos a largo plazo, es necesario utilizar formas de residuos específicas que permitan que la radiactividad se desintegre mientras los materiales conservan su integridad durante miles de años. [32] Los materiales que se utilizan se pueden dividir en algunas clases: formas de desechos de vidrio, formas de desechos cerámicos y materiales nanoestructurados.
Las formas de vidrio incluyen vidrios de borosilicato y vidrios de fosfato. Los vidrios de residuos nucleares de borosilicato se utilizan a escala industrial para inmovilizar residuos radiactivos de alto nivel en muchos países que son productores de energía nuclear o disponen de armamento nuclear. Las formas de desechos de vidrio tienen la ventaja de poder adaptarse a una amplia variedad de composiciones de flujos de desechos, son fáciles de ampliar para el procesamiento industrial y son estables frente a perturbaciones térmicas, radiativas y químicas. Estos vidrios funcionan uniendo elementos radiactivos a elementos formadores de vidrio no radiactivos. [33] Los vidrios de fosfato, aunque no se utilizan industrialmente, tienen tasas de disolución mucho más bajas que los vidrios de borosilicato, lo que los convierte en una opción más favorable. Sin embargo, ningún material de fosfato tiene la capacidad de acomodar todos los productos radiactivos, por lo que el almacenamiento de fosfato requiere más reprocesamiento para separar los desechos en fracciones distintas. [34] Ambos vidrios deben procesarse a temperaturas elevadas, lo que los hace inutilizables para algunos de los elementos radiotóxicos más volátiles.
Las formas de desechos cerámicos ofrecen cargas de desechos más altas que las opciones de vidrio porque las cerámicas tienen una estructura cristalina. Además, los análogos minerales de las formas de desechos cerámicos proporcionan evidencia de una durabilidad a largo plazo. [35] Debido a este hecho y al hecho de que pueden procesarse a temperaturas más bajas, las cerámicas a menudo se consideran la próxima generación en formas de desechos radiactivos de alto nivel. [36] Las formas de desechos cerámicos ofrecen un gran potencial, pero aún queda mucha investigación por hacer.
Finlandia, Estados Unidos y Suecia son los más avanzados en el desarrollo de un depósito profundo para la eliminación de desechos radiactivos de alta actividad. Los países varían en sus planes sobre la eliminación del combustible usado directamente o después del reprocesamiento, y Francia y Japón tienen un amplio compromiso con el reprocesamiento. A continuación se describe el estado específico de cada país de los planes de gestión de residuos de alta actividad.
En muchos países europeos (por ejemplo, Gran Bretaña, Finlandia, Países Bajos, Suecia y Suiza) el riesgo o límite de dosis para un miembro del público expuesto a la radiación de una futura instalación de residuos nucleares de alta actividad es considerablemente más estricto que el sugerido por la Comisión Internacional de Protección Radiológica o propuesta en Estados Unidos. Los límites europeos suelen ser más estrictos que la norma sugerida en 1990 por la Comisión Internacional de Protección Radiológica en un factor de 20, y más estrictos en un factor de diez que la norma propuesta por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de Estados Unidos para las centrales nucleares de Yucca Mountain. depósito de residuos durante los primeros 10.000 años después del cierre. Además, el estándar propuesto por la EPA de EE.UU. para más de 10.000 años es 250 veces más permisivo que el límite europeo. [37]
Los países que han logrado mayores avances hacia un depósito de desechos radiactivos de alta actividad generalmente han comenzado con consultas públicas y han hecho de la ubicación voluntaria una condición necesaria. Se cree que este enfoque de búsqueda de consenso tiene mayores posibilidades de éxito que los modos verticalistas de toma de decisiones, pero el proceso es necesariamente lento y "no hay experiencia suficiente en todo el mundo para saber si tendrá éxito en todas las iniciativas nucleares existentes y futuras". naciones". [38]
Además, la mayoría de las comunidades no quieren albergar un depósito de desechos nucleares porque les "preocupa que su comunidad se convierta en un sitio de facto para desechos durante miles de años, las consecuencias para la salud y el medio ambiente de un accidente y la reducción del valor de las propiedades". [39]
En China ( República Popular China ), diez reactores proporcionan alrededor del 2% de la electricidad y cinco más están en construcción. [40] China se comprometió a reprocesar en el decenio de 1980; Se está construyendo una planta piloto en Lanzhou , donde se ha construido una instalación temporal de almacenamiento de combustible gastado. La eliminación geológica se ha estudiado desde 1985, y en 2003 se exigió por ley un depósito geológico profundo permanente. Se están investigando sitios en la provincia de Gansu , cerca del desierto de Gobi , en el noroeste de China, y se espera que se seleccione un sitio final para 2020 y se realice la eliminación real. alrededor de 2050. [41] [42]
En Taiwán ( República de China ), se construyó una instalación de almacenamiento de desechos nucleares en el extremo sur de la isla Orquídea en el condado de Taitung , frente a la costa de la isla Taiwán. La instalación fue construida en 1982 y es propiedad de Taipower y está operada por ella . La instalación recibe residuos nucleares de las tres centrales nucleares actuales de Taipower . Sin embargo, debido a la fuerte resistencia de la comunidad local de la isla, los residuos nucleares deben almacenarse en las propias instalaciones de la central eléctrica. [43] [44]
India adoptó un ciclo de combustible cerrado, que implica el reprocesamiento y reciclaje del combustible gastado. El reprocesamiento da como resultado que entre el 2 y el 3 % del combustible gastado se desperdicie, mientras que el resto se recicla. El combustible residual, llamado residuo líquido de alta actividad, se convierte en vidrio mediante vitrificación. Luego, los residuos vitrificados se almacenan durante un período de 30 a 40 años para enfriarlos. [45]
Dieciséis reactores nucleares producen alrededor del 3% de la electricidad de la India y siete más están en construcción. [40] El combustible gastado se procesa en instalaciones en Trombay , cerca de Mumbai , en Tarapur, en la costa oeste al norte de Mumbai, y en Kalpakkam, en la costa sureste de la India. El plutonio se utilizará en un reactor reproductor rápido (en construcción) para producir más combustible y otros desechos vitrificados en Tarapur y Trombay. [46] [47] Se espera un almacenamiento provisional durante 30 años, con una eventual eliminación en un depósito geológico profundo en roca cristalina cerca de Kalpakkam. [48]
En 2000, una Ley de Eliminación Final de Desechos Radiactivos Específicos exigía la creación de una nueva organización para gestionar los desechos radiactivos de alto nivel, y ese mismo año se estableció la Organización de Gestión de Desechos Nucleares de Japón (NUMO) bajo la jurisdicción del Ministerio de Economía, Comercio. e Industria. NUMO es responsable de seleccionar un sitio de depósito geológico profundo permanente , construcción, operación y cierre de la instalación para el emplazamiento de desechos para 2040. [49] [50] La selección del sitio comenzó en 2002 y la información de la solicitud se envió a 3239 municipios, pero para 2006, ningún gobierno local se había ofrecido voluntario para albergar la instalación. [51] La prefectura de Kōchi mostró interés en 2007, pero su alcalde renunció debido a la oposición local. En diciembre de 2013, el gobierno decidió identificar áreas candidatas adecuadas antes de acercarse a los municipios. [52]
El jefe del panel de expertos del Consejo Científico de Japón ha dicho que las condiciones sísmicas de Japón hacen difícil predecir las condiciones del suelo durante los 100.000 años necesarios, por lo que será imposible convencer al público de la seguridad de la eliminación geológica profunda. [52]
Bélgica tiene siete reactores nucleares que proporcionan alrededor del 52% de su electricidad. [40] El combustible nuclear gastado belga se envió inicialmente para su reprocesamiento a Francia. En 1993, el reprocesamiento se suspendió tras una resolución del parlamento belga; [53] Desde entonces, el combustible gastado se almacena en las instalaciones de las centrales nucleares. La eliminación profunda de residuos radiactivos de alta actividad (HLW) se estudia en Bélgica desde hace más de 30 años. Boom Clay se estudia como formación huésped de referencia para la eliminación de HLW. El laboratorio de investigación subterráneo (URL) de Hades está ubicado a -223 m (-732 pies) en la Formación Boom en el sitio Mol . La URL belga está gestionada por el Grupo de Interés Económico Euridice , una organización conjunta entre SCK•CEN , el Centro Belga de Investigación Nuclear que inició la investigación sobre la eliminación de residuos en Bélgica en los años 1970 y 1980 y ONDRAF/NIRAS , la agencia belga para residuos radiactivos. gestión. En Bélgica, el organismo regulador encargado de la orientación y la aprobación de licencias es la Agencia Federal de Control Nuclear, creada en 2001. [54]
En 1983, el gobierno decidió seleccionar un sitio para su depósito permanente para 2010. Con cuatro reactores nucleares que suministraban el 29% de su electricidad, [40] Finlandia promulgó en 1987 una Ley de Energía Nuclear que responsabilizaba a los productores de desechos radiactivos de su eliminación, sujeto a a los requisitos de su Autoridad de Seguridad Nuclear y Radiológica y un veto absoluto otorgado a los gobiernos locales en los que se ubicaría un repositorio propuesto. Los productores de residuos nucleares organizaron la empresa Posiva , encargada de la selección del lugar, la construcción y la explotación de un depósito permanente. Una enmienda de 1994 a la Ley exigía la disposición final del combustible gastado en Finlandia, prohibiendo la importación o exportación de desechos radiactivos.
La evaluación ambiental de cuatro sitios se realizó entre 1997 y 1998, Posiva eligió el sitio de Olkiluoto cerca de dos reactores existentes y el gobierno local lo aprobó en 2000. El Parlamento finlandés aprobó un depósito geológico profundo allí, en un lecho de roca ígnea a una profundidad de unos 500 metros ( 1.600 pies) en 2001. El concepto de depósito es similar al modelo sueco, con contenedores que se revestirán de cobre y se enterrarán bajo el nivel freático a partir de 2020. [55] Se construyó una instalación subterránea de caracterización, el depósito de combustible nuclear gastado de Onkalo , en el sitio desde 2004 [56] hasta 2017.
Con 58 reactores nucleares que aportan alrededor del 75% de su electricidad , [40] el porcentaje más alto de cualquier país, Francia ha estado reprocesando el combustible gastado de sus reactores desde la introducción de la energía nuclear allí. Parte del plutonio reprocesado se utiliza para fabricar combustible, pero se produce más del que se recicla como combustible para reactores. [57] Francia también reprocesa el combustible gastado para otros países, pero los residuos nucleares se devuelven al país de origen. Se espera que los residuos radiactivos resultantes del reprocesamiento del combustible gastado francés se eliminen en un depósito geológico, de conformidad con la legislación promulgada en 1991 que estableció un período de 15 años para realizar investigaciones sobre la gestión de residuos radiactivos. En virtud de esta legislación, el Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) está investigando la partición y transmutación de elementos de larga duración, los procesos de inmovilización y acondicionamiento y el almacenamiento a largo plazo cerca de la superficie. La agencia francesa para la gestión de residuos radiactivos (Agence nationale pour la Gestion des Déchets radioactifs) está estudiando la eliminación en formaciones geológicas profundas, en laboratorios de investigación subterráneos. [58]
Se identificaron tres sitios para una posible eliminación geológica profunda en arcilla cerca de la frontera de Mosa y Haute-Marne , cerca de Gard y en Vienne . En 1998, el gobierno aprobó el Laboratorio de Investigación Subterránea de Meuse/Haute-Marne , un sitio cerca de Meuse/Haute-Marne y dejó de considerar los demás. [59] En 2006 se propuso legislación para otorgar licencias a un repositorio para 2020, con operaciones previstas para 2035. [60]
La política de residuos nucleares en Alemania está cambiando. La planificación alemana para un depósito geológico permanente comenzó en 1974 y se centró en el domo de sal de Gorleben , una mina de sal cerca de Gorleben, a unos 100 kilómetros (62 millas) al noreste de Braunschweig. El sitio se anunció en 1977 con planes para una planta de reprocesamiento, gestión del combustible gastado e instalaciones permanentes de eliminación en un solo sitio. Los planes para la planta de reprocesamiento se abandonaron en 1979. En 2000, el gobierno federal y las empresas de servicios públicos acordaron suspender las investigaciones subterráneas durante tres a diez años, y el gobierno se comprometió a poner fin al uso de energía nuclear, cerrando un reactor en 2003. [61]
A los pocos días del desastre nuclear de Fukushima Daiichi en marzo de 2011 , la canciller Angela Merkel "impuso una moratoria de tres meses sobre las extensiones previamente anunciadas para las centrales nucleares existentes en Alemania, al tiempo que cerró siete de los 17 reactores que habían estado operando desde 1981". Las protestas continuaron y, el 29 de mayo de 2011, el gobierno de Merkel anunció que cerraría todas sus centrales nucleares para 2022. [62] [63]
Mientras tanto, las empresas eléctricas han estado transportando combustible gastado a instalaciones de almacenamiento provisional en Gorleben, Lubmin y Ahaus hasta que se puedan construir instalaciones de almacenamiento temporal cerca de los emplazamientos de los reactores. Anteriormente, el combustible gastado se enviaba a Francia o al Reino Unido para su reprocesamiento, pero esta práctica terminó en julio de 2005. [64]
COVRA ( Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval ) es la empresa holandesa provisional de procesamiento y almacenamiento de residuos nucleares en Vlissingen , [65] que almacena los residuos producidos en la única planta de energía nuclear que queda después de que Areva NC [66] los reprocese en La Hague . Mancha , Normandía , Francia . Hasta que el gobierno holandés decida qué hacer con los residuos, estos permanecerán en COVRA, que actualmente tiene una licencia para operar por cien años. A principios de 2017, no hay planes para una instalación de eliminación permanente.
En Rusia, el Ministerio de Energía Atómica ( Minatom ) es responsable de 31 reactores nucleares que generan alrededor del 16% de su electricidad. [40] Minatom también es responsable del reprocesamiento y eliminación de desechos radiactivos, incluidas más de 25.000 toneladas (55 millones de libras) de combustible nuclear gastado en almacenamiento temporal en 2001.
Rusia tiene una larga historia de reprocesamiento de combustible gastado para fines militares, y anteriormente planeó reprocesar combustible gastado importado, posiblemente incluyendo algunas de las 33.000 toneladas (73 millones de libras) de combustible gastado acumulado en sitios de otros países que recibieron combustible de Estados Unidos. que Estados Unidos se comprometió originalmente a recuperar, como Brasil, la República Checa, India, Japón, México, Eslovenia, Corea del Sur, Suiza, Taiwán y la Unión Europea. [67] [68]
Una Ley de Protección Ambiental de 1991 prohibió la importación de material radiactivo para su almacenamiento o entierro a largo plazo en Rusia, pero el Parlamento ruso aprobó una legislación controvertida para permitir las importaciones para su almacenamiento permanente, que fue firmada por el Presidente Putin en 2001. [67] A largo plazo , el plan ruso es un almacenamiento geológico profundo. [69] Se ha prestado mayor atención a los lugares donde se han acumulado desechos en almacenamiento temporal en Mayak, cerca de Chelyabinsk en los Montes Urales, y en granito en Krasnoyarsk en Siberia.
España tiene cinco plantas nucleares activas con siete reactores que produjeron el 21% de la electricidad del país en 2013. Además, existen residuos de alta actividad heredados de otras dos plantas más antiguas y cerradas. Entre 2004 y 2011, una iniciativa bipartidista del Gobierno español impulsó la construcción de una instalación de almacenamiento centralizado provisional (ATC, Almacén Temporal Centralizado), similar al concepto holandés COVRA . A finales de 2011 y principios de 2012 se dio la luz verde definitiva, se estaban terminando los estudios preliminares y se adquirió un terreno cerca de Villar de Cañas ( Cuenca ) tras un proceso de licitación competitivo. La instalación tendría inicialmente una licencia por 60 años.
Sin embargo, poco antes de que comenzara la primera piedra en 2015, el proyecto se detuvo debido a una combinación de problemas geológicos, técnicos, políticos y ecológicos. A finales de 2015, el Gobierno Regional lo consideró "obsoleto" y efectivamente "paralizado". A principios de 2017, el proyecto no ha sido archivado, pero permanece congelado y no se esperan nuevas acciones en el corto plazo. Mientras tanto, el combustible nuclear gastado y otros residuos de alta actividad se mantienen en las piscinas de las centrales, así como en almacenes temporales individualizados en Garoña y Trillo .
A principios de 2017 tampoco hay planes para construir una instalación permanente de eliminación de alto nivel. En las instalaciones de El Cabril ( Provincia de Córdoba ) se almacenan residuos de baja y media actividad .
En Suecia , desde 2007 hay diez reactores nucleares en funcionamiento que producen alrededor del 45% de su electricidad. [40] Otros dos reactores en Barsebäck fueron cerrados en 1999 y 2005. [70] Cuando se construyeron estos reactores, se esperaba que su combustible nuclear fuera reprocesado en un país extranjero y que los residuos del reprocesamiento no fueran devueltos a Suecia. [71] Posteriormente se contempló la construcción de una planta de reprocesamiento nacional, pero no ha sido construida.
La aprobación de la Ley de Estipulación de 1977 transfirió la responsabilidad de la gestión de desechos nucleares del gobierno a la industria nuclear, exigiendo a los operadores de reactores que presentaran un plan aceptable para la gestión de desechos con "absoluta seguridad" para poder obtener una licencia de operación. [72] [73] A principios de 1980, después de la fusión de Three Mile Island en los Estados Unidos, se celebró un referéndum sobre el uso futuro de la energía nuclear en Suecia. A finales de 1980, después de que un referéndum de tres preguntas arrojara resultados mixtos, el Parlamento sueco decidió eliminar gradualmente los reactores existentes para 2010. [74] El 5 de febrero de 2009, el Gobierno de Suecia anunció un acuerdo que permitía la sustitución de los reactores existentes, efectivamente poner fin a la política de eliminación. En 2010, el gobierno sueco se abrió a la construcción de nuevos reactores nucleares. Las nuevas unidades sólo podrán construirse en las centrales nucleares existentes, Oskarshamn, Ringhals o Forsmark, y sólo para sustituir uno de los reactores existentes, que deberá cerrarse para que el nuevo pueda ponerse en marcha.
La Empresa Sueca de Gestión de Residuos y Combustible Nuclear . (Svensk Kärnbränslehantering AB, conocida como SKB) fue creada en 1980 y es responsable de la eliminación final de los residuos nucleares allí. Esto incluye la operación de una instalación de almacenamiento recuperable monitoreada, la Instalación Central de Almacenamiento Provisional de Combustible Nuclear Gastado en Oskarshamn , a unos 240 kilómetros (150 millas) al sur de Estocolmo, en la costa báltica; transporte de combustible gastado; y construcción de un depósito permanente. [75] Las empresas de servicios públicos suecas almacenan el combustible gastado en el sitio del reactor durante un año antes de transportarlo a las instalaciones de Oskarshamn, donde será almacenado en cavernas excavadas llenas de agua durante unos 30 años antes de su traslado a un depósito permanente.
El diseño conceptual de un depósito permanente se determinó en 1983, requiriendo la colocación de botes de hierro revestidos de cobre en un lecho de roca de granito a unos 500 metros (1600 pies) bajo tierra, debajo del nivel freático en lo que se conoce como el método KBS-3 . El espacio alrededor de los botes se llenará con arcilla de bentonita . [75] Después de examinar seis posibles ubicaciones para un depósito permanente, se nominaron tres para una mayor investigación, en Osthammar , Oskarshamn y Tierp . El 3 de junio de 2009, Swedish Nuclear Fuel and Waste Co. eligió una ubicación para un vertedero de residuos de nivel profundo en Östhammar, cerca de la central nuclear de Forsmark. La solicitud para construir el repositorio fue entregada por SKB 2011, [ necesita actualización ] y fue aprobada por el gobierno sueco el 27 de enero de 2022. [76]
Suiza tiene cinco reactores nucleares que proporcionaron alrededor del 43% de su electricidad alrededor de 2007 (34% en 2015). [40] Parte del combustible nuclear gastado suizo ha sido enviado para su reprocesamiento a Francia y el Reino Unido; la mayor parte del combustible se almacena sin reprocesamiento. Una organización de propiedad industrial, ZWILAG, construyó y explota una instalación central de almacenamiento provisional de combustible nuclear gastado y desechos radiactivos de alta actividad, y para acondicionar desechos radiactivos de baja actividad e incinerar desechos. En Suiza siguen funcionando otros almacenes provisionales anteriores a ZWILAG.
El programa suizo está considerando opciones para la ubicación de un depósito profundo para la eliminación de desechos radiactivos de alta actividad y para desechos de actividad baja e intermedia. La construcción de un depósito no está prevista hasta bien entrado este siglo. La investigación sobre rocas sedimentarias (especialmente Opalinus Clay) se lleva a cabo en el laboratorio de rocas suizo de Mont Terri; También sigue activo el sitio de pruebas de Grimsel, una instalación más antigua en roca cristalina. [77]
En 2007, el Reino Unido tenía 19 reactores en funcionamiento, que producían alrededor del 20 por ciento de su electricidad. [40] Procesa gran parte de su combustible gastado en Sellafield, en la costa noroeste frente a Irlanda, donde los desechos nucleares se vitrifican y se sellan en recipientes de acero inoxidable para su almacenamiento seco en la superficie durante al menos 50 años antes de su eventual eliminación geológica profunda. Sellafield tiene un historial de problemas ambientales y de seguridad, incluido un incendio en una planta nuclear en Windscale y un incidente importante en 2005 en la planta principal de reprocesamiento (THORP). [78]
En 1982 se creó el Ejecutivo de Gestión de Residuos Radiactivos de la Industria Nuclear (NIREX) con la responsabilidad de eliminar los residuos nucleares de larga duración [79] y en 2006 un Comité sobre Gestión de Residuos Radiactivos (CoRWM) del Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales recomendó Disposición geológica entre 200 y 1000 metros (660 y 3280 pies) bajo tierra. [80] NIREX desarrolló un concepto de repositorio genérico basado en el modelo sueco [81] pero aún no ha seleccionado un sitio. Una Autoridad de Desmantelamiento Nuclear es responsable del embalaje de los residuos del reprocesamiento y eventualmente eximirá a British Nuclear Fuels Ltd. de la responsabilidad de los reactores de potencia y la planta de reprocesamiento de Sellafield. [82]
Las 18 plantas de energía nuclear en funcionamiento en Canadá generaron alrededor del 16% de su electricidad en 2006. [83] En 2002, el Parlamento canadiense promulgó una Ley nacional de residuos de combustible nuclear , que exige a las corporaciones de energía nuclear crear una organización de gestión de residuos para proponer al gobierno Enfoques del gobierno de Canadá para la gestión de desechos nucleares e implementación de un enfoque seleccionado posteriormente por el gobierno. La Ley definió la gestión como "la gestión a largo plazo mediante almacenamiento o eliminación, incluido el manejo, tratamiento, acondicionamiento o transporte con fines de almacenamiento o eliminación". [84]
La Organización de Gestión de Residuos Nucleares (NWMO) resultante llevó a cabo un extenso estudio de tres años y una consulta con los canadienses. En 2005, recomendaron el Manejo Adaptativo por Fases, un enfoque que enfatizaba los métodos tanto técnicos como de manejo. El método técnico incluía el aislamiento centralizado y la contención del combustible nuclear gastado en un depósito geológico profundo en una formación rocosa adecuada, como el granito del Escudo Canadiense o las rocas sedimentarias del Ordovícico . [85] También se recomendó un proceso de toma de decisiones por etapas respaldado por un programa de aprendizaje, investigación y desarrollo continuos.
En 2007, el gobierno canadiense aceptó esta recomendación y a la NWMO se le encomendó la tarea de implementarla. No se definió un cronograma específico para el proceso. En 2009, la NWMO estaba diseñando el proceso de selección de sitios; Se esperaba que la ubicación tardara 10 años o más. [86]
La Ley de Política de Desechos Nucleares de 1982 estableció un calendario y un procedimiento para la construcción de un depósito subterráneo permanente para desechos radiactivos de alto nivel para mediados del decenio de 1990, y preveía cierto almacenamiento temporal de desechos, incluido el combustible gastado de 104 reactores nucleares civiles que producen alrededor del 19,4% de la electricidad allí. [40] En abril de 2008, Estados Unidos tenía alrededor de 56.000 toneladas (120 millones de libras) de combustible gastado y 20.000 botes de desechos sólidos relacionados con la defensa, y se espera que esta cantidad aumente a 119.000 toneladas (260 millones de libras) para 2035. [87 ] Estados Unidos optó por el depósito de desechos nucleares de Yucca Mountain , un depósito final en Yucca Mountain en Nevada , pero este proyecto encontró una amplia oposición, y algunas de las principales preocupaciones eran el transporte de desechos a larga distancia desde todo Estados Unidos hasta este sitio, el posibilidad de accidentes y la incertidumbre del éxito en el aislamiento de los desechos nucleares del entorno humano a perpetuidad. Se esperaba que Yucca Mountain, con capacidad para 70.000 toneladas (150 millones de libras) de desechos radiactivos, se inaugurara en 2017. Sin embargo, la administración Obama rechazó el uso del sitio en la propuesta de presupuesto federal de los Estados Unidos de 2009 , que eliminó toda la financiación excepto la necesaria. para responder a las consultas de la Comisión Reguladora Nuclear , "mientras la Administración diseña una nueva estrategia hacia la eliminación de residuos nucleares". [88] El 5 de marzo de 2009, el Secretario de Energía, Steven Chu, dijo en una audiencia en el Senado que "el sitio de Yucca Mountain ya no era visto como una opción para almacenar desechos de reactores". [87] [89] A partir de 1999, los desechos nucleares generados por el ejército están siendo enterrados en la Planta Piloto de Aislamiento de Residuos en Nuevo México.
Dado que la fracción de átomos de un radioisótopo que se desintegran por unidad de tiempo es inversamente proporcional a su vida media, la radiactividad relativa de una cantidad de desechos radiactivos humanos enterrados disminuiría con el tiempo en comparación con los radioisótopos naturales; como las cadenas de desintegración de 120 millones de megatones (260 cuatrillones de libras) de torio y 40 millones de megatones (88 cuatrillones de libras) de uranio, que se encuentran en concentraciones relativamente trazas de partes por millón cada una sobre la masa de 30.000 cuatrillones de toneladas (66.000.000 cuatrillones de libras) de la corteza . [90] [91] [92] Por ejemplo, durante un período de miles de años, después de que los radioisótopos de vida media corta más activos se desintegraran, enterrar los desechos nucleares estadounidenses aumentaría la radiactividad en los 610 metros (2000 pies) superiores de roca. y el suelo en los Estados Unidos (10 millones de kilómetros cuadrados, 3,9 millones de millas cuadradas) en ≈ 1 parte en 10 millones sobre la cantidad acumulada de radioisótopos naturales en tal volumen, aunque las proximidades del sitio tendrían una concentración mucho mayor de radioisótopos artificiales. radioisótopos bajo tierra que ese promedio. [93]
En un memorando presidencial fechado el 29 de enero de 2010, el presidente Obama estableció la Comisión del Listón Azul sobre el Futuro Nuclear de Estados Unidos (la comisión). [94] La comisión, compuesta por quince miembros, llevó a cabo un extenso estudio de dos años de duración sobre la eliminación de desechos nucleares, lo que se conoce como el "final" del proceso de energía nuclear. [94] La comisión estableció tres subcomités: Tecnología de reactores y ciclos del combustible, Transporte y almacenamiento, y Eliminación. [94] El 26 de enero de 2012, la Comisión presentó su informe final al Secretario de Energía, Steven Chu. [95] En el informe final del Subcomité de Eliminación, la Comisión no emite recomendaciones para un sitio específico sino que presenta una recomendación integral para estrategias de eliminación. Durante su investigación, la Comisión visitó Finlandia, Francia, Japón, Rusia, Suecia y el Reino Unido. [96] En su informe final, la Comisión formuló siete recomendaciones para desarrollar una estrategia integral a seguir: [96]
La administración de Biden ha recomendado la categorización de los desechos por nivel de radiactividad en lugar de por la fuente de los desechos, lo que permitiría nuevos planes de gestión. [97]
Aunque Australia no tiene reactores de energía nuclear, Pangea Resources consideró ubicar un depósito internacional en el interior de Australia Meridional o Australia Occidental en 1998, pero esto estimuló la oposición legislativa en ambos estados y en el Senado nacional australiano durante el año siguiente. [98] A partir de entonces, Pangea cesó sus operaciones en Australia pero resurgió como Asociación Internacional Pangea, y en 2002 evolucionó hasta convertirse en la Asociación para el Almacenamiento Subterráneo Regional e Internacional con el apoyo de Bélgica, Bulgaria, Hungría, Japón y Suiza. [99] Uno de los directores de las tres empresas ha propuesto un concepto general para un repositorio internacional. [100] Rusia ha expresado interés en servir como depósito para otros países, pero no prevé el patrocinio o el control por parte de un organismo o grupo internacional de otros países. También se han mencionado como posibles ubicaciones Sudáfrica, Argentina y el oeste de China. [59] [101]
En la UE, COVRA está negociando un sistema de eliminación de residuos a nivel europeo con sitios de eliminación únicos que puedan ser utilizados por varios países de la UE. Esta posibilidad de almacenamiento en toda la UE se está investigando en el marco del programa SAPIERR-2. [102]
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