Encapsulación de Residuos Radiactivos

Gestión de residuos

Uno de los mayores desafíos que enfrenta la industria nuclear es la gestión de desechos que tienen el potencial de contaminar el medio ambiente y transferir toxinas a las cadenas alimentarias suelo-planta-animal. Durante años, el cemento se ha utilizado para encapsular desechos radiactivos porque es económico, se puede preparar fácilmente en lugares remotos y puede penetrar formas de desechos complejas (Milestone, 2006).

El cemento también ayuda en la inmovilización de los radionúclidos al actuar como una barrera de difusión, proporcionando sitios de reacción y sorción, y manteniendo un pH alto, lo que a su vez reduce la solubilidad de los radionúclidos (Milestone, 2006). Sin embargo, las reacciones que ocurren entre los desechos radiactivos y el cemento utilizado para la encapsulación pueden comprometer la integridad de la forma de desechos (Milestone, 2006).

Encapsulación de Zeolita

La zeolita natural se usa a menudo para limitar el impacto ambiental de los desechos radiactivos. Las aplicaciones históricas incluyen limitar el impacto de los accidentes nucleares de Three Miles Island y Chernobyl, eliminar los isótopos radiactivos de cesio y estroncio de los efluentes de la industria nuclear y descontaminar el agua (Misaelides, 2011). Desde 1985, el Plan de Efluentes Iónicos de Sellafield ha utilizado clinoptilolita para reducir los niveles de cesio y estroncio vertidos en el Mar de Irlanda.

La lixiviación es un gran desafío relacionado con los residuos radiactivos encapsulación. Los estudios han encontrado que mejorar las estructuras de los poros es un método para contener los desechos en una estructura sólida. Por ejemplo, Bagosi (2006) realizó un experimento con una mezcla de cemento y zeolita natural para evitar la lixiviación de cesio. Los resultados indicaron que la adición de zeolita disminuyó la liberación de cesio hasta en un 75 por ciento en el transcurso de un período de tres años.

Li y Wang (2005) estudiaron los efectos de la zeolita en la resistencia, el calor de hidratación y las tasas de lixiviación de la matriz de cementación de resina. Después de una prueba de lixiviación simulada, determinaron que la inclusión de zeolita en cemento redujo significativamente las tasas de lixiviación de radionúclidos. Llegaron a la conclusión de que la zeolita es un suplemento que respalda la estabilidad de la matriz de cemento y puede reducir significativamente las tasas de lixiviación. Zeolita como tamiz molecular es un mineral natural.