Combustible nuclear gastado
Elementos combustibles retirados del reactor tras su uso, muy radiactivos y calientes, que contienen uranio, plutonio, productos de fisión y actínidos minoritarios.
El combustible de agua ligera descargado con un quemado de unos 50 GWd/t sigue siendo aproximadamente un 93–94 % uranio (alrededor de un 0,8 % de U-235), un 1 % plutonio, un 4–5 % productos de fisión y cerca de un 0,1 % actínidos minoritarios como el neptunio, el americio y el curio. Los productos de fisión dominan la radiactividad y el calor durante los primeros siglos; los actínidos dominan la radiotoxicidad a largo plazo, que baja al nivel del mineral de uranio original al cabo de unos 100.000–300.000 años sin reciclado, o de unos pocos miles de años si se reciclan los actínidos.
Etapas de gestión:
- Almacenamiento en húmedo en piscinas durante 5–10 años para evacuar el calor residual.
- Almacenamiento en seco en contenedores de acero y hormigón, con licencia para décadas.
- Reprocesamiento (Francia en La Hague, Rusia, y Japón en Rokkasho, en fase de puesta en marcha): separa el uranio y el plutonio para fabricar combustible MOX.
- Almacenamiento geológico profundo: el repositorio finlandés de Onkalo, a unos 430 m de profundidad en granito, es el primero del mundo y comenzó la operación de prueba en 2024–2025; el de Forsmark, en Suecia, está en construcción.
Un reactor de agua ligera de 1 GWe descarga unas 20–25 t de combustible gastado al año. El inventario mundial ronda las 400.000 t de metal pesado, de las que se ha reprocesado aproximadamente un tercio. Por unidad de electricidad el volumen es pequeño: unos 3 gramos por MWh. Un grado de quemado más alto reduce la masa descargada.
Términos relacionados
Todos los términos →- Grado de quemado (burnup)
Energía térmica extraída del combustible nuclear por unidad de masa de metal pesado inicial, expresada normalmente en gigavatios-día por tonelada (GWd/tHM).
- Fisión nuclear
División de un núcleo atómico pesado, como el uranio-235 o el plutonio-239, en núcleos más ligeros tras absorber un neutrón, liberando unos 200 MeV de energía y nuevos neutrones.
- Reactor de agua a presión (PWR)
El tipo de reactor nuclear más extendido, en el que agua a alta presión refrigera el núcleo sin hervir y transfiere el calor a un circuito de vapor independiente.
- Ciclo del combustible de torio
Ciclo de combustible nuclear que usa torio-232 fértil, que absorbe un neutrón y decae a uranio-233 fisible, como alternativa al combustible de uranio-plutonio.
- Sievert (dosis de radiación)
Unidad del SI de dosis efectiva: pondera la energía de radiación absorbida según el tipo de radiación y la sensibilidad de cada tejido para estimar el riesgo estocástico para la salud; 1 Sv = 1 J/kg.