Introducción a la Energía Nuclear - Restitución Ambiental

1. Mendoza, 21 y 22 de octubre de 2016
CNEA-Regional Cuyo
Jornadas de Capacitación en
Ciencia y Tecnología Nuclear.
Herramientas TIC para el aula

2. Fisión nuclear

3. Partículas y Radiación
En la desintegración
de los elementos
radiactivos se emiten
. Partículas Alfa, α: formadas por 2 protones y 2
neutrones; por ende son MUY PESADAS
(tienen poco alcance) y tienen carga eléctrica
positiva (+).
. Partículas beta, β: Son electrones, tienen carga
eléctrica negativa (-) y son detenidas por una
simple lámina de aluminio.
.Radiación gama, γ: Son radiaciones de una
corta longitud de onda, la que les hace
penetrantes. Se detecta que el alcance de la
radiación γ es inversamente proporcional a la
distancia.

6. ¿Por qué el cielo lo
vemos azul?
¿Por qué al
cielo lo vemos
rojo?

7. ¿Por qué es rojo el tomate?

8. • Los elementos radiactivos
existen en nuestro planeta
mucho antes de la aparición de la
vida sobre el mismo.
• El hombre no inventó la
radioactividad, sólo logró
descubrirla y hacer uso de ella a
través de diversas aplicaciones.
• En el ambiente, la radiación es
producida por fuentes naturales o
por fuentes artificiales.
• La mayor parte de la radiación
que recibimos proviene de
fuentes naturales (radiación de
fondo). Los niveles van desde 1,5
a 3,5 mSv/año.
Fuentes Naturales Fuentes Artificiales
¿Qué es la radiación?

10. C12 (carbono cuyo Peso es 12)=
98,89 %
C13 (carbono cuyo Peso es 13)=
1,11 %
C14 (carbono cuyo Peso es 14)=
trazas
(el cual es radiactivo) (vida media
:5.730 años)
Isótopos del oxígeno
O16 (oxígeno cuyo Peso es 16)= 99,762 %
O17 (oxígeno cuyo Peso es 17)= 0,038 %
O18 (oxígeno cuyo Peso es 18)= 0,200 %
Ej. de Aplicación: a partir del
H20 (con 018) se obtiene F18
, aplicado en Medicina
Nuclear
Isótopos del carbono
Ej. de Aplicación: de acuerdo a la
relación isotópica de C12 y C13;
se determina si el alcohol
contenido en vinos, proviene de la
fermentación de azucares de la
caña de azúcar ó de la uva.

11. Isótopos del potasio
K39 (Potasio cuyo Peso es 39) = 93,26 %
K40 (potasio cuyo Peso es 40) = 0,012 % =120 ppm (es radiactivo)
K41 (potasio cuyo Peso es 41)= 6,73 %
Isótopos del uranio
U238 (Uranio cuyo Peso es 238)= 97,2742 %
U235 (Uranio cuyo Peso es 235)= 0,7204 %
U234 (Uranio cuyo Peso es 234)= 0,0054 %
El POTASIO Tiene 3 isótopos naturales :
39K39 : 93,26 % - No es radiactivo
39K40 : 0,012 % - Es radiactivo : 120 ppm – Vida media 1,3 × 109 años
39K41 : 6,73 % - No es radiactivo

12. SERIE DEL URANIO Y DEL RADIO (Tabla 1)
ISÓTOPO SÍMBOLO VIDA MEDIA RAD. ENERGÍA(MEV)
GRUPODELURANIO
Uranio 238 92- U238
4,5 x 109
años alfa 4,18(77)-4,13(23)
Torio 234 90- Th234
24,1 días beta 0,19(65)-0,10(35)
gamma 0,09(15)-0,06(7)-0,03(7)
Protactinio 234 91- Pa234
1,18 minutos beta 2,31(93) - 1,45(6)- 0,55(1)
gamma 1,01(2) - 0,77(1) - 0,04(3)
Uranio 234 92- U234
2,5 x 105
años alfa 4,77(72) - 4,72(28)
gamma 0,05(28)
Torio 230 90- Th230
8,0 x 104
años alfa 4,68(76%)-4,62(24%)
GRUPODELRADIO
Radio 226 88- Ra226
1.622 años alfa 4,78(94) - 4,59(6)
gamma 0,19(4)
Radón 222 86- Rn222
3,82 días alfa 5,48(100)
Polonio 218 84- Po218
3,05 minutos alfa 6,0(100)
Plomo 214 82- Pb214
26,8 minutos beta 1,03(6)-0,66(40)
beta 0,46(50)-0,40(4)
gamma 0,35(44)-0,29(24)
gamma 0,24(11)- 0,05(2)
Bismuto 214 83- Bi214
19,7 minutos beta 3,18(15)-2,56(4)-1,79(8)
beta 1,33(33)-1,03(22) –0,74(20)
gamma 2,43(2)-2,20(6)-2,12(1)
gamma 1,85(3) –1,76(19) –1,73(2)
gamma 1,51(3) –1,42(4) –1,38(7)
gamma 1,28(2) –1,24(7) –1,16(2)
gamma 1,12(20) –0,94(5) –0,81(2)
gamma 0,77(7) –0,61(45)
Polonio 214 84- Po214
160 x 10-6
seg. alfa 7,68(100%)
Plomo 210 82- Pb210
19,4 años beta 0,06(17)-0,02(83)
gamma 0,05(4)
Bismuto 210 83- Bi210
5,0 días beta 1,16(100%)
Polonio 210 84- Po210
138,4 días alfa 5,30(100%)
Plomo 206 82- Pb206
Estable

13. SERIE DEL POTASIO-40
ISÓTOPO SÍMBOLO VIDA MEDIA
PARTÍCULAS
RADIACTIVAS
ENERGÍA(MeV)
POTASIO 40 19- K40
1,3 x 109
años beta 1,33
gama 1,46
Argón 40 18- Ar40
Estable
Calcio 40 20- Ca40
Estable

14. URANIO
Fuente de energía alternativa a los combustibles fósiles, que transformado en
Combustible Nuclear, suministra grandes cantidades de electricidad sin generar
gases de efecto invernadero.
• Elemento químico,
levemente radioactivo,
que se encuentra
presente en toda la
corteza terrestre en muy
bajas concentraciones
• En las zonas donde se
encuentra concentrado
naturalmente, pueden
establecerse yacimientos
para emprender proyectos
de producción.

15. Composición química de elementos trazas
TITANIO 0,44 % 4.400 ppm
HIDROGENO 0,15 % 1.500 ppm
FOSFORO 0,11 % 1.100 ppm
MANGANESO 0,10 % 1.000 ppm
FLUOR 0,06 % 600 ppm
BARIO 0,04 % 400 ppm
ESTRONCIO 0,03 % 300 ppm
AZUFRE 0,03 % 300 ppm
CARBONO 0,023 % 230 ppm
VANADIO 0,015 % 150 ppm
CLORO 0,013 % 130 ppm
CROMO 0,01 % 100 ppm
NIQUEL 0,0075 % 75 ppm
COBRE 0,005 % 50 ppm
LITIO 0,003 % 30 ppm
COBALTO 0,0025 % 25 ppm
PLOMO 0,001 % 10 ppm
TORIO 0,001 % 10 ppm
URANIO 0,00025 % 2,5 ppm
CINC 0,00025 % 2,5 ppm
ARSÉNICO 0,0002 % 2,0 ppm
MOLIBDENO 0,00015 % 1,5 ppm
IODO 0,000015 % 0,15 ppm
CADMIO 0,00001 % 0,1 ppm
ORO 0,0000003 % 0,003 ppm
PLATA 0,000005 % 0,05 ppm

16. Complejos mineros
fabriles de producción
de concentrados de
uranio

17. Producción de uranio en Argentina
PROVINCIA C O M P L E J O PRODUCCIÓN DE URANIO %
• Mendoza Complejo Fabril Malargue 752,7 t 31,81%
• Mendoza Complejo Minero Fabril San Rafael 1.008,5 toneladas 42,62%
• Mendoza…………………………………………………………… 1.761,2 toneladas…… 74,43 %
•
• Córdoba Complejo Minero Fabril Los Gigantes 206,7 toneladas 8,74 %
• Salta Complejo Minero Fabril Tonco 195,5 toneladas 8,26 %
•
• Chubut Complejo Minero Fabril Pichiñan* 123,1 toneladas 5,20 %
•
• San Luis Complejo Minero Fabril La Estela 25,3 toneladas 1,07 %
• La Rioja Complejo Minero Fabril los Colorados 54,4 toneladas 2,30 %
• TOTAL 2.366,2 toneladas 100%

18. Toneladas de mineral procesadas por los
complejos mineros fabriles

19. PRODUCCIÓN MINERA
SUBTERRÁNEA (mediante Galerias) :
• Don Otto (Salta) – Huemul y Agua Botada
(Mendoza)

20. CIELO ABIERTO (OPEN PEET)
• Los Gigantes (Córdoba), La Estela (San Luis), Los Colorados(La
Rioja),
• Los Adobes-CºCondor Chubut)
• San Rafael (Mendoza)
PRODUCCIÓN MINERA

21. PURIFICACIÓN
CONVERSIÓN A UO2
REACTOR
FABRICACIÓN DE
ELEMENTOS
COMBUSTIBLES
ENERGÍA
ELÉCTRICA
COBALTO 60
CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR
Uranio natural y levemente enriquecido
Reactores de generación de electricidad
MINERAL
CONCENTRACIÓN
“YELLOW CAKE”

22. Ciclo del Combustible Nuclear

23. ¿CÓMO ENCONTRAMOS EL URANIO?
ETAPAS
Recolección de información (GABINETE)
Pedido de CATEO
PROSPECCIÓN (geofísica y geoquímica)y EXPLORACIÓN (sondeos)
EXPLORACIÓN AVANZADA y PREFACTIBILIDAD (evaluación de reservas)





24. PRIMERA ETAPA: OBTENCIÓN DE CONCENTRADO
DE URANIO

25. METODOLOGÍA DE EXTRACCIÓN DEL
URANIO en el Complejo Minero Fabril San
Rafael
Luego, se ingresan
las soluciones a la
planta de tratamiento
para obtener el
“concentrado de
uranio”.










Extracción del
mineral de la
cantera
Trituración
Lixiviación
Las soluciones
conteniendo uranio
se colocan en piletas
impermeabilizadas

26. Planta de tratamiento del mineral
Planta de Producción: columnas de
intercambio iónico.
Piletas de recolección del “Lixiviado”

27. • Resinas y soluciones
químicas.
• Precipitación, burbujeo y
formación de precipitado
(“torta amarilla”), filtrado y
secado.
• Envasado en tambores.
Fabricación del concentrado de uranio

28. ¿Cuánto uranio se extrajo del CMFSR?
EXTRAÍDO 1.600 t
U
• Lo extraído representa el
consumo eléctrico de
nuestro país durante 18
meses.
• Las 6000 t U restantes
equivalen a 54 años de
abastecimiento energético
para toda la provincia de
Mendoza.
RESTA EXTRAER 6.000 t
U

29. HISTORIA
• 1975: comienzo de las actividades en el Complejo Minero Fabril San Rafael
(CMFSR)
• 1997: Cese de las actividades por razones políticas y económicas.
• Todas las actividades se realizaron usando tecnologías y técnicas empleadas
internacionalmente para la protección ambiental.
196
9
197
5
199
7
197
9
HOY
199
5
EXPLORACIÓ
N
EXTRACCIÓN
PRODUCCIÓN
SEGURIDAD Y PROTECCIÓN AMBIENTAL
COMPLEJO MINERO FABRIL SAN RAFAEL

30. MONITOREO Y PROTECCIÓN DEL AGUA
Tecnologías ambientales para no alterar los valores naturales de las aguas de la zona, y
optimizar su consumo en el proceso industrial.
• Monitoreo de aguas superficiales y
subterráneas: muestreo de 77 puntos
internos y externos al CMFSR. Análisis
de uranio natural y radio 226 y otros.
• Concentración de U en forma natural
del Río Diamante: 1,5 µg/l (límites
permisibles: hasta 100 µg/l para
consumo humano)
• Agua utilizada para el procesamiento
del mineral: 150.000 m3/año.
Equivalente al consumo de una finca de
15 Ha durante un año ( 0,015% del
caudal de agua del Río Diamante).

31. CONCENTRACIÓN DE URANIO EN AGUAS
Se mide en g/L = microgramo por litro
El cuerpo humano tiene 160 gramos de K  160 g x 120 ug K40/g = 0,0190 gramos de K40
• Niveles guía de calidad de agua para fuentes de agua de bebidas humana con
tratamiento convencional: Uranio natural 100 g/L
• Niveles guía de calidad de agua para protección de vida acuática, agua
superficial dulce:
Uranio natural 20 g/L
• Niveles guía de calidad de agua para protección de vida acuática, agua
superficial salobres: Uranio natural 500 g/L
• Niveles guía de calidad de agua para bebida de ganado: Uranio natural 200 g/L
• Niveles guía de calidad de agua para irrigación: Uranio natural 10 g/L

32. N° Lab.
Identificación
Ríos U natural
g/L
Conduc.
S/cm
Fecha Muestreo
18.015 Río Malargüe 0,5 730 18/02/02
20.098 Río Mendoza 2,6 1.155 12/09/03
20.099 Río Tunuyán 1,5 1.200 12/09/03
27.210 Río Atuel 0,6 850 20/11/06
17.729 Diamante 0,8 990 20/09/11
29.196 Colorado 0,7 854 10/07/07
29.197 Salado 0,7 2.040 10/07/07
29.198 Grande 0,7 1.215 10/07/07
29.217 Desaguadero 8,7 1.120 20/07/07
CONCENTRACIÓN DE URANIO EN AGUAS
Resultados analíticos Provincia de Mendoza

33. DEPARTAMENTO URANIO NATURAL g/L RADIO 226 pCi/L
Godoy Cruz 2,1 <0,2
General Alvear 1,3 <0,2
Rivadavia 1,8 <0,2
Maipú 2,5 <0,2
Junín 2,1 <0,2
San Martín 2,9 <0,2
Malargüe 0,7 <0,2
Capital 2,1 <0,2
Luján de Cuyo 2,1 <0,2
Las Heras 2,6 <0,2
Lavalle 0,7 <0,2
Las Leñas (Complejo Turístico) 0,2 <0,2

34. TERMALES URANIO NATURAL g/L RADIO22 pCi/L
Cajón del azufre 0,5 0,4
Campanario 35 4,3
Los Molles 34 10,4
Cacheuta 7,5 2,3
Baños del Cobre 11 9,6
El Sosneado 1,0 1,2
Puente del Inca 3,3 2,7
Arroyo Peteroa Norte 1,0 2,8
Santa Terezita(aimogasta) 0,3 0,4
Los Colorados 4,9 0,4
San Martín 6,4 0,3

35. URANIO EN LA VIDA COTIDIANA
NUCLEOELECTRICIDAD: Producción de energía eléctrica en las
Centrales Nucleares (Atucha I, Embalse, Atucha II).

36. SALUD: Producción de radioisótopos que necesita el sistema de
salud para realizar tareas de diagnóstico por imágenes y
tratamiento de enfermedades oncológicas y cardiovasculares.
URANIO EN LA VIDA COTIDIANA
• Laboratorios de Análisis
Clínicos : para Radio
Inmuno Análisis: Iodo131 y
Tecnecio99 m
• Cobalto terapia : utilizan
Cobalto60 y Cesio137
• Investigación y docencia :
Radio226, cobalto60,
Estroncio90 y Cesio137
• Dosimetría Ósea :
Americio241, Yodo 125
• Diagnóstico por Imágenes :
Fluor 18 (como marcador de
la Deoxiglucosa) y Talio 201

37. INDUSTRIA: La utilización de los isótopos y las radiaciones en la industria
moderna es de gran importancia para el desarrollo y la mejora de los
procesos, para las mediciones, la automatización y el control de calidad.
• Para perfilajes de pozos (Empresas
petroleras): : Cesio137- Americio 241
• Para gammagrafría industrial (radiografías
de soldaduras, etc): Co60
• Para medidores Industriales: (Constructoras,
Cementeras, de bebidas, Petroquímica,
Refinería de petróleos):Americio 241-Iodo125
Ejemplos:
• Petroquímica Cuyo(producción de
Polipropileno: Medición continua de niveles en
los rectores Utilizan Cobalto60
• Quilmes-Planta Mendoza (elaboración de
cerveza) : Medición continua de niveles de
llenado de envases Utilizan Cobalto60
URANIO EN LA VIDA COTIDIANA

38. AGROINDUSTRIA
La irradiación directa de los alimentos reduce las
pérdidas posteriores a la recolección y aumenta su periodo
de conservación. Esta técnica, aceptada y recomendada por
la FAO, la OMS y el OIEA, consume menos energía que los
métodos convencionales y puede reemplazar o reducir
radicalmente el uso de aditivos y fumigantes en alimentos.
Técnica del Insecto Estéril (TIE): consiste en la cría de la
pupas de la mosca en un laboratorio para ser expuestas a
una fuete de Cobalto-60. Este proceso ha sido probado
mundialmente y sólo afecta a las células reproductivas de la
Mosca de la fruta , sin modificar su capacidad de desarrollo
ni instinto de reproducción, reduciendo las colonias sin la
necesidad de utilizar agroquímicos.
URANIO EN LA VIDA COTIDIANA

39. PRESERVACIÓN DE DOCUMENTOS: A través del Laboratorio de
Conservación Preventiva y Restauración de Documentación, la CNEA
trabaja en el cuidado y la recuperación de documentos mediante el uso
de radiación Gamma- de alta penetración- que permite restaurar obras de
arte y material bibliográfico.
URANIO EN LA VIDA COTIDIANA

40. GRACIAS POR SU ATENCIÓN

41. RESTITUCIÓN AMBIENTAL DE LA MINERÍA DEL URANIO
El objetivo del PRAMU es restituir las minas y plantas de concentrado de
uranio ya inactivas de la Argentina a un estado de impacto mínimo, seguro
y sustentable, armonizando estos sitios con el paisaje circundante.

42. • Este trabajo cuenta con un
avance global del 95%.
• 100% de avance en el retiro y
colocación de colas de
mineral en el encapsulado.
• 98% de avance en el retiro y
colocación de suelos
impactados.
• Es la primera remediación
ambiental de la minería del
uranio en la Argentina y
América Latina.
Malargüe es el primer sitio donde PRAMU realiza las obras para la
remediación de las colas de mineral que se produjeron en la etapa
productiva del Ex Complejo Minero Fabril Malargüe.

43. Etapas en la obra de “encapsulado” de las colas
de mineral en el sitio Malargüe

44. • Se implementó un programa de monitoreo ambiental que
contempla la medición, análisis y seguimiento de las variables
ambientales en aire, agua, suelo y parámetros radiológicos a
escala local y regional.
Monitoreo constante del proceso

45. Se están estudiando las diferentes
opciones de remediación de los sitios
del PRAMU:
I. Los Gigantes (Córdoba)
II. Ciudad de Córdoba (Córdoba)
III. Tonco (Salta)
IV. Pichiñan (Chubut)
V. La Estela (San Luis)
VI. Los Colorados (La Rioja)
VII. Huemul (Mendoza).
RESTITUCIÓN AMBIENTAL DE LA MINERÍA DEL URANIO

46. GRACIAS POR SU ATENCIÓN