Tecnología España , Valladolid, Jueves, 02 de febrero de 2006 a las 15:17

Investigadores de la Universidad de Valladolid trabajan para eliminar la radioactividad de los residuos nucleares

El Grupo de Investigación de Química Analítica y Electroquímica de Materiales colabora con el Ciemat

Beatriz G. Amandi/DICYT El Grupo de Investigación de Química Analítica y Electroquímica de Materiales de la Universidad de Valladolid, dirigido por Yolanda Castrillejo, mantiene abierta una línea de trabajo cuyo objetivo es averiguar las propiedades electroquímicas y posibilidades de reutilización y eliminación que tienen algunos de los componentes de los residuos radioactivos generados en las centrales nucleares. Se trata de uno de los pocos grupos de científicos que hay en España que trabajen en el área, y mantienen líneas de colaboración con el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat). 

Es precisamente Yolanda Castrillejo quien se ha encargado de la puesta en marcha del laboratorio de sales fundidas, donde se realizan todos los trabajos relacionados con esta línea de investigación. Según ha explicado a DICYT Enrique Barrado, del Departamento de Química Analítica, los residuos radioactivos que surgen del proceso de las centrales nucleares son varios y, desde hace algunos años “hay una carrera científica entre Europa, Estados Unidos y Japón por hallar solución a este problema”. En esta lucha contrarreloj, el grupo de investigación vallisoletano trabaja en un tipo de compuestos muy concreto: los lantánidos.

Estos compuestos pueden presentarse con o sin radioactividad (en el caso de los residuos nucleares, sí la tienen), pero en ambos casos presentan los mismos comportamientos. Esto permite que el grupo de investigación pueda trabajar con lantánidos no radioactivos y estudiarlos de igual modo que sí lo fueran, pero sin necesidad de un laboratorio específico de materiales radioactivos. Los resultados de sus investigaciones, por tanto, tienen la misma validez para los elementos radioactivos resultantes del proceso energético.

Así, en el laboratorio de sales fundidas se estudian los lantánidos mediante procesos a altas temperaturas, conocidos como procesos de piroquímica, con los que se estudian los conocidos como reprocesos de combustible nuclear.

 

A más de 500 grados

Para ello, en el laboratorio disponen de hornos que alcanzan altas temperaturas, superiores a los 500 grados centígrados. Allí se calientan las sales hasta que alcanzan un estado similar al líquido, en el que se diluye el compuesto lantánido que se pretende estudiar. Es en este momento cuando se introducen unos electrodos que permiten cambiar el estado de los compuestos, dependiendo de la cantidad de potencia aplicada y de la composición del electrodo, que puede ser de volframio, cadmio líquido o aluminio, entre otros. Así, se consiguen separar los compuestos, de modo que cambian su estado y permiten obtener nuevos elementos que, en algunos casos pueden ser reutilizados y en otros, directamente han cambiado sus características, reduciendo así su radioactividad.

 

Para obtener los resultados del estudio es imprescindible un aislamiento muy estricto de los elementos que emplean, y para ello los investigadores disponen de unas vitrinas donde el aislamiento no se realiza con oxígeno, puesto que éste contiene agua, sino que se hace con otros componentes como el argón o el helio.

El objetivo es conocer con un alto grado de exactitud el comportamiento de cada uno de los lantánidos presentes en los residuos radioactivos de modo que, posteriormente, se pueda llegar a desarrollar una tecnología capaz de realizar estos procesos en grandes cantidades, eliminando así el problema de los residuos radioactivos generados por la energía nuclear.

El problema energético

El laboratorio vallisoletano ha trabajado desde mediados de los 90 en colaboración con el Ciemat, quien se encarga de realizar los ensayos de otros compuestos radioactivos, que sí exigen instalaciones de máxima seguridad. Actualmente, el grupo de investigación de la Universidad de Valladollid se plantea también solicitar nuevos proyectos a la Unión Europea, donde se ha recobrado el interés por la energía nuclear ante el problema energético provocado por la escasez y el alza de precios de otro tipo de energías.

Se trata de un problema de gran calado en la actualidad, puesto que la dependencia energética de los países desarrollados va en aumento. En el caso de España, según explicó en septiembre del año pasado el vicepresidente del Parlamento Europeo, el español Alejo Vidal-Quadras, se trata de un país que importa ya el 70% de la energía que consume, frente a la media europea que se sitúa en el 50%. Todo esto supone, que las subidas constantes del precio del petróleo y las posibles multas que se impondrán con la puesta en marcha efectiva del Protocolo de Kyoto, obligarán a buscar alternativas más baratas que no se descarta que pasen por la energía nuclear.

 

 

Tierras raras
Los lantanidos ocupan la fila seis de la tabla periódica de elementos, dentro del grupo de las tierras raras porque suelen encontrarse en forma de óxido. Son el lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio.

Estos son los compuestos que se estudian en el laboratorio de sales fundidas de la Universidad de Valladolid, pero no son los únicos que aparecen en los residuos nucleares. El proceso de producción de energía nuclear supone que un combustible se somete a diversas reacciones, de modo que proporciona más energía y, a cambio, produce también residuos, algunos de los cuáles son radioactivos. Así, entre la materia resultante del proceso también está presente el uranio y el plutonio, si bien ambos son elementos mejor conocidos, y para los que ya se ha conseguido hallar el modo de reutilizarlos. También hay otros compuestos conocidos como actínidos que siempre se presentan en forma radioactiva, por lo que en España se ocupa de su estudio el propio Ciemat, ya que cuenta con las instalaciones necesarias para hacerlo.