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Almacenamiento de residuos radiactivos
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Almacenamiento de residuos radiactivos

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Conferencia de la Dra. Paloma Gómez González, investigadora de CIEMAT, sobre el almacenamiento de los residuos radiactivos que se generan en España y los proyectos de construcción de almacenes para …

Conferencia de la Dra. Paloma Gómez González, investigadora de CIEMAT, sobre el almacenamiento de los residuos radiactivos que se generan en España y los proyectos de construcción de almacenes para residuos de alta actividad

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  • 1. ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS RADIACTIVOS UNIVERSIDAD POPULAR CARMEN DE MICHELENA TRES CANTOS Paloma Gómez Grupo de Hidrogeoquímica Departamento de Medio Ambiente (CIEMAT)
  • 2. 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?
  • 3. 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%
  • 4. ¿CÓMO SE CLASIFICAN LOS RESIDUOS RADIACTIVOS? DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)  no generan calor  la concentración en emisores α es muy pequeña  contienen emisores ß – γ  periodos de semidesintegración inferiores 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)
  • 5. ¿QUÉ DIFERENCIAS HAY ENTRE LAS RADIACIONES IONIZANTES?
  • 6. ¿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
  • 7. ¿CÓMO SE GESTIONAN LOS RESIDUOS RADIACTIVOS? DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) DE ALTA ACTIVIDAD (RAA) 1.- Piscina 3.- AGP2.- ATC Gestión Se almacenan de forma definitiva en El Cabril (Córdoba)
  • 8. VOLUMEN DE RESIDUOS A GESTIONAR EN ESPAÑA ALTA @ 13.000 m3 80% 19,9% 0,1% COMBUSTIBLE GASTADO OTROS RMA VIDRIOS BAJA Y MEDIA @ 178.000 m3 EC: Elementos Combustibles CC.NN.: Centrales Nucleares II.RR.: Instalaciones Radiactivas DESMANTELAMIENTO CC.NN 63,5% OPERACIÓN CC.NN 25,6% FABRICACIÓN EC 0,5% II.RR 10,4%
  • 9. VOLUMEN DE RESIDUOS EN ESPAÑA Fuente: Datos de la OECD/NEA y de la Dirección de Medio Ambiente de la OECD
  • 10. VOLUMEN DE RESIDUOS ORGÁNICOS Y RADIACTIVOS ANUALES EN ESPAÑA
  • 11. ENRESA: EMPRESA NACIONAL DE RESIDUOS RADIACTIVOS, S.A ¿QUIÉN TIENE QUÉ GESTIONAR LOS RESIDUOS RADIACTIVOS EN ESPAÑA? El objetivo de la gestión de los residuos radiactivos es limitar las exposiciones a la radiación de los trabajadores y del público, minimizando los posibles efectos a largo plazo en el medio ambiente y en las generaciones futuras.
  • 12. Parque nuclear actual CC.NN. POTENCIA (Mwe) INICIO OPERACIÓN SITUACIÓN ACTUAL José Cabrera 160 1968 Parada (2006) y semi desmantelada 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
  • 13. PORTUGAL 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 SALAMANCA SEGOVIA SORIA TERUEL VALLADOLID VIZCAYA ZAMORA ZARAGOZA BURGOS GUIPÚZCOA PONTEVEDRA ALMERÍA CÁDIZ CÓRDOBA GRANADA HUELVA JAÉN MÁLAGA SEVILLA CÁCECES BADAJOZ ALBACETE CIUDAD REAL CUENCA GUADALAJARA TOLEDO MURCIA CASTELLÓN ALICANTE VALENCIA VALENCIA BARCELONA GERONA LÉRIDA TARRAGONA MADRID FUERTEVENTURA STA. 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 10 130 10 9 12 2 5 24 12 13 16 20 37 5 45 15 20 xx 4 0 0 1 2 2 2 3 2 1 2 5 1 0 INSTALACIONES GENERADORAS DE RESIDUOS RADIACTIVOS EN ESPAÑA 864
  • 14. 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)
  • 15. 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
  • 16. ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) Y DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA)
  • 17. OBJETIVO: Impedir o retardar la llegada de los radionucleidos al medio ambiente, hasta que su actividad haya decaído hasta niveles inocuos ALMACENAMIENTO DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) BARRERAS DE CONFINAMIENTO
  • 18. SALA DE CONTROL EDIFICIO ACONDICIONAMIENTO CELDA DE ALMACENAMIENTO RED DE CONTROL DE INFILTRACIONES PLANTA DE FABRICACIÓN DE CONTENEDORES EL ALMACÉN CENTRALIZADO DE EL CABRIL (CÓRDOBA) DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)
  • 19. TRATAMIENTO Y ACONDICIONAMENTO PREVIOS DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) 320 contenedores en cada Celda de almacenamiento Bidones metálicos 220 litros Contenedores de hormigón de 2m de lado 18 bidones 28 Celdas de almacenamiento estructura hormigón armado
  • 20. EL ALMACÉN CENTRALIZADO DE EL CABRIL (CÓRDOBA) DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) 16 celdas de almacenamiento en la PLATAFORMA NORTE (todas llenas) Techado Móvil Galería de inspección
  • 21. EL ALMACÉN CENTRALIZADO DE EL CABRIL (CÓRDOBA) DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) 12 celdas de almacenamiento en la PLATAFORMA SUR (3 llenas)
  • 22. EL ALMACÉN CENTRALIZADO DE EL CABRIL (CÓRDOBA) DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) 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
  • 23. COBERTURA FINAL + 300 años vigilancia institucional DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)
  • 24. COBERTURA FINAL DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) CELDAS DE ALMACENAMIENTO
  • 25. 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 DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)
  • 26. PLANES DE VIGILANCIA Y CONTROL DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) 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.
  • 27. PLANES DE VIGILANCIA Y CONTROL DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) 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
  • 28. Técnicas Cromatográficas Determinación de aniones y cationes mayoritarios: F-, Cl-, SO4 2-, 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 DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)
  • 29. DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) UNIDAD MÓVIL DE CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA
  • 30. DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) UNIDAD MÓVIL DE CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA
  • 31. DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) UNIDAD MÓVIL DE CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA
  • 32. ESTUDIOS DE VIGILANCIA HIDROGEOQUÍMICA DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)  Monitorización del emplazamiento desde 1988  61 puntos de control de agua subterránea  Mas de 2500 análisis químicos
  • 33. ESTUDIOS DE VIGILANCIA HIDROGEOQUÍMICA DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA) Control de la composición química de las aguas subterráneas de El Cabril SO42- (meq/L)
  • 34. INSTALACIONES DE RBMA EN OTROS PAÍSES DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)
  • 35. INSTALACIONES DE RBMA EN OTROS PAÍSES L’AUBE (FRANCIA) SFR (SUECIA)KONRAD (ALEMANIA) DRIGG (REINO UNIDO)ROKKASHIO (JAPON) DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD (RBMA)
  • 36. ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA)
  • 37. • Fecha de inicio: Octubre 2008 DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA) • 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
  • 38. INSTALACION COMPLEMENTARIA DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA) CELDAS DE ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS DE MUY BAJA ACTIVIDAD CELDAS DE ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS DE MEDIA ACTIVIDAD
  • 39. SECCIÓN DE UNA CELDA DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA)
  • 40. DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA) • 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
  • 41. CONSTRUCCIÓN DE LA CELDA 29 DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA) FEBRERO 2007
  • 42. DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA) CONSTRUCCIÓN DE LA CELDA 29 ABRIL 2007
  • 43. DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA) CONSTRUCCIÓN DE LA CELDA 29 FEBRERO 2008
  • 44. CELDA 29 DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA)
  • 45. DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA) CELDA 29
  • 46. GESTIÓN DE RBBA. EDIFICIO DE TRATAMIENTO • Principales funciones: – Recepción de Residuos – Almacenamiento Temporal – Estabilización de Residuos – Relleno de Huecos • Inventario estimado de RBBA DE MUY BAJA ACTIVIDAD (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
  • 47. ALMACENAMIENTO EN MORVILLIERS (L’AUBE, FRANCIA) DE MUY BAJA ACTIVIDAD (RBBA) INSTALACIONES DE RBBA EN OTROS PAÍSES
  • 48. ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD (RAA)
  • 49. 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
  • 50. NÚCLEO REACTOR PASTILLAS DIÓXIDO URANIO ELEMENTO COMBUSTIBLE FRESCO PISCINA CENTRAL NUCLEAR PRODUCCIÓN DE CG Y RAA Centrales Nucleares RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 51. TRANSFORMACIÓN DEL ELEMENTO COMBUSTIBLE COMPOSICIÓN PASTILLA EN COMBUSTIBLE FRESCO U-238 97% U-235 3% - Temperatura ambiente - Niveles de dosis similares al uranio natural URANIO 96% (0,9 % del U-235) PLUTONIO 1% 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 EN COMBUSTIBLE GASTADO - Alta generación calor (1-5 kW por elemento) - Dosis muy altas REACTOR RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 52. TIPOS DE ALMACENAMIENTO DE CG Y RAA TEMPORAL ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO PROFUNDO (AGP) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD DEFINITIVO ALMACENAMIENTO TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC)
  • 53. • 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 RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD ¿Por qué un ATC? En Diciembre 2011 el Gobierno decide
  • 54. -Razones de seguridad la centralización en un único lugar es más seguro que la dispersión en varias ubicaciones ya que se optimiza la aplicación de las tecnologías y sistemas de seguridad pasivos y activos. Para unos mismos objetivos de seguridad, es necesario emplear recursos muy superiores si el almacenamiento se produce en varias instalaciones dispersas, que si se hace en un único almacén centralizado. -Razones económicas: la solución de la gestión centralizada de los residuos es significativamente menos costosa que la construcción de un almacén para cada central. Un ATC es 2,5 veces más económico que siete ATI (almacén temporal individualizado) ¿Por qué un ATC? RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 55. - 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? RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD Volumen equivalente a 4,5 piscinas olímpicas
  • 56. 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) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD TECNOLOGÍAS ALMACENAMIENTO TEMPORAL
  • 57. 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 pasiva Tiro natural. El propio calor residual hace de motor de la refrigeración 8. Recuperabilidad Instalación de carácter reversible ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 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)
  • 58. CELDA DE DESCARGA CONTENEDOR DE MANEJO ZONA DE PREPARACIÓN DE CONTENEDORES NIVEL +17.000 NIVEL +23.500 NIVEL +22.700 NIVEL +25.800 NIVEL +45.500 NIVEL +8.500 NIVEL +0.000 NIVEL - 6.500 SECCIÓN DE LA INSTALACIÓN ATC ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD NIVEL +45,0 NIVEL +25,0 NIVEL +8,5 NIVEL 0,0 NIVEL -6,5 Zona manejo contene- dores Zona descarga Zona preparación contenedores Zona recepción contenedores NIVEL: 22,7
  • 59. Almacenamiento de Residuos de Media Actividad Área de Recepción Bloque A Edificio de Procesos Bloque B Bloque D Edificio de Servicios y Sistemas Auxiliares Bloque C Bloque E Bloque F Bloque G Bloque H Bloque J Bloque K Edificio de Almacenamient: EB1 Edificio 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 ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 60. 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 RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 61. TERRENOS PROPUESTOS POR EL AYUNTAMIENTO DE VILLAR DE CAÑAS ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD VILLAR DE CAÑAS (CUENCA)
  • 62. ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD ATC PARQUE EMPRESARIAL CENTRO TECNOLÓGICO FINCA “LAS BALANZAS” 6 Ha 20 Ha
  • 63. 1. CARTOGRAFÍA Y TOPOGRAFÍA Radio (km) Escala (E) Regional 160 / 320 1:200.000 Comarcal 40 1:50.000 Local 8 /16 1:25.000 Topografía 2 1:1.000 Topografía Detalle 1:100/1:500 Topografía Cuenca Záncara 1:25.000 2. GEOGRAFÍA Y ECOLOGÍA (R: 8 km; E: 1:25.000) Fisiografía Cobertura vegetal y usos del suelo Erosión y combustibilidad Unidades ambientales Impacto visual Actualización usos suelo Actuación 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 meteorológica Análisis meteorológico Modelo dispersión Diseño y construcción estación meteorológica definitiva. Equipamiento 3. SOCIOECONOMÍA (R: 8 km; E: 1:25.000) Densidad de población Instalaciones industriales Infraestructuras Actualización Datos PLAN DE CARACTERIZACIÓN DEL EMPLAZAMIENTO ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 64. 5. HIDROGEOLOGÍA Hidrogeología Regional (R: 40 km, E: 1:50.000) Hidrogeología emplazamiento (Modelo flujo) (R:16 km; E: 1:25.000) Ensayos hidráulicos preliminares Hidrogeoquímica preliminar Perforación piezómetros Ensayos hidráulicos detalle Aforo caudales Hidrogeoquímica detalle Modelo 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 sísmica Instalaciones, seguimiento red sísmica Fuentes sismogénicas Modelos 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 ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 65. ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) ESCALA LOCAL Inventario puntos de agua ESCALA EMPLAZAMIENTO ATC Caracterización: Hidrogeoquímica del ATC RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 66. ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) Caracterización: Hidrogeoquímica del ATC RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD Escala Local
  • 67. ALMACEN TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC) Caracterización: Hidrogeoquímica del ATC RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD Escala Emplazamiento 32 sondeos Prof: 0-90m
  • 68. Caracterización de las aguas Rio Záncara SVC-9 SVC-11 SVC-6 SVC-3 SVC-7 SVC-8SG-17 SVC-10 SG-9 SG-10 SG-11 SG-3 SG-12 SG-13 SG-14 ONO ESE SG-20 SVC-9bis Ca-Mg-SO4-HCO3 1,3 g/LCa-Mg-SO4 3,4 g/L Ca-Mg-SO4 2,8 g/LCa-Mg-SO4 3,2 g/L 6,0 g/L SG-21 SG-19 4,6 g/L 5,3 g/L 5,0 g/L 4,0 g/L3,5g/L Ca-Mg-SO4 3,3 g/L Lutitas sup Balanzas Na-Ca-Mg-SO4 5,8 g/L Mg-Na-SO4 11,6 g/L Mg-Ca-SO4 Lutitas inf Balanzas Yesos Balanzas Depósitos Aluviales Na-Mg-SO4 154 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 RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 69. REFERENCIAS INTERNACIONALES TECNOLOGÍA ATC PACKS (HUNGRÍA) CASCAD (FRANCIA) LA HAGUE (FRANCIA) HABOG (HOLANDA) FORT ST. VRAIN (COLORADO, EEUU) MARCOULE (FRANCIA) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 70. 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 FERROCARRIL CARRETERA La seguridad en el transporte de combustible gastado está garantizada por el embalaje y las condiciones de transporte. RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 71. 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 RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 72. 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? RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 73. TIPOS DE ALMACENAMIENTO DE CG Y RAA TEMPORAL ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO PROFUNDO (AGP) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD DEFINITIVO ALMACENAMIENTO TEMPORAL CENTRALIZADO (ATC)
  • 74. RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 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
  • 75. RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD FUNDAMENTOS DEL CONCEPTO DEL AGP
  • 76. ALMACENAMIENTO GEOLOGICO PROFUNDO (AGP) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD El diseño de un AGP se basa en el concepto multi-barrera.  El sistema está constituido por una combinación de barreras de ingeniería y naturales dispuestas en serie, de forma que los posibles fallos de las barreras en cualquiera de ellas incidirá solo de forma limitada en la función combinada del sistema.
  • 77. ALMACENAMIENTO GEOLOGICO PROFUNDO (AGP) RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 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 Irradiación Dispersión/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
  • 78. Residuo Contenedor Barrera Arcilla Geosfera Biosfera Barrera Geológica RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD Barrera físico- química Barrera de Ingeniería AGP: SISTEMA MULTIBARRERA 500 m
  • 79. AGP: FUNCIONES DE CADA BARRERA RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD Elemento combustible Cápsula Material de relleno y sellado (bentonita compactada a alta densidad) Barrera geológica - Retención de radionucleidos en la matriz de UO2 Retrasa la penetración de agua un ambiente químico favorable Limita la penetración de agua etrasa el inicio de la liberación Limita la liberación (difusión) Zona del repositorio: - Limitado aporte de agua - Quimismo favorable bilidad geológica a largo plazo Geosfera: tiempos de recorrido del agua traso adicional al transporte de l 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 FLUJO LATERAL INFILTRACIÓN Interacción fractura- matriz Advección 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
  • 80. RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD AGP: SISTEMA MULTIBARRERA
  • 81. 1ª BARRERA FÍSICO-QUÍMICA: CONTENEDOR DE ACERO AL C RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 82. 1ª BARRERA CONTENEDOR DE ACERO AL C RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 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
  • 83. 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 RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 1ª BARRERA: CONTENEDOR DE ACERO AL C Los Análogos Naturales contribuyen a generar confianza en la seguridad del concepto AGP
  • 84. 2ª BARRERA DE INGENIERÍA: BLOQUES DE BENTONITA COMPACTADA RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 85. RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD BARRERA DE ARCILLA Formada por bloques de BENTONITA (Arcilla expansiva) 2ª BARRERA: BENTONITA 3ª BARRERA GEOLÓGICA 1ª BARRERA FÍSICO-QUÍMICA
  • 86. Cantera: Serrata de Níjar, Almería Extendido del material Homogeneizado del material Secado del material RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 2ª BARRERA: BENTONITA
  • 87. RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD  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 2ª BARRERA: BENTONITA
  • 88. Conservación de la madera del bosque fósil de Dunarobba (Italia): 2 Ma ANÁLOGOS A LA BARRERA DE ARCILLA RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 89. 3ª BARRERA GEOLÓGICA: FORMACIÓN GEOLÓGICA ALOJANTE RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD
  • 90. 3ª BARRERA GEOLÓGICA RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD Formación geológica alojante Hay distintas posibilidades:  Granito (Suecia, Finlandia, España?)  Arcilla (Francia, Suiza, Bélgica…)  Sal (Alemania)  Toba volcánica (Estados Unidos)
  • 91. RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 3ª BARRERA GEOLÓGICA CARACTERIZACIÓN INTEGRAL DE FORMACIONES GRANÍTICAS:  Sísmica  Geología Estructural  Geofísica  Geoquímica  Hidrogeología  Hidrogeoquímica
  • 92. 3ª BARRERA GEOLÓGICA RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 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.
  • 93. RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD 3ª BARRERA GEOLÓGICA Técnicas geofísicas: • Tomografía sísmica de alta resolución • Sísmica de reflexión 2D • Perfiles sísmicos verticales Modelo estructural y geológico
  • 94. 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
  • 95. Gracias por su atención