Metodologia

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TRATAMIENTO DE RESIDUOS CONVENCIONALES Y
RADIACTIVOS DE BAJA ACTIVIDAD DE LA INDUSTRIA NUCLEAR
Miguel A. Blesa, Mauricio Chocrón, Marta I. Litter, Martín Paolella y Pablo Repetto
1. INTRODUCCIÓN
En las plantas de generación nucleoeléctrica [1-4], los metales de las estructuras y
equipos de los circuitos de transporte de calor se corroen generando óxidos metálicos
(principalmente de Fe,Co, Ni y Cr) por acción del fluido de transporte de calor, que
normalmente es agua. Los productos de corrosión permanecen, en parte, en las superficies
metálicas y, en parte, se liberan al fluido como partículas coloidales o iones disueltos. Estas
especies son transportadas por el fluido y redistribuidas sobre todas las superficies,
incluyendo las de los elementos combustibles en el núcleo.Durante el tiempo de residencia
sobre éstos, los metales se activan por el bombardeo neutrónico, y se generan radionucleídos
(entre otros, 57Co, 51Cr, 59Fe y, muy especialmente, 60Co) [5-6]. La redisolución o reliberación
de las partículas activadas y su transporte hacia fuera del núcleo da origen a su diseminación e
incorporación en las capas de óxidos que cubren las superficies de loscomponentes del
circuito de transporte de calor (por ejemplo, de los generadores de vapor). Estas capas de
óxidos radiactivos son responsables de los campos de radiación a los que se ven expuestos los
trabajadores. Para dar cumplimiento a las exigentes normas de la Comisión Internacional de
Protección Radiológica sobre la exposición de los trabajadores de la industria nuclear, es
muchas vecesnecesario remover los óxidos contaminados de componentes críticos, como los
intercambiadores de calor o las bombas de circulación del fluido.
Los problemas radiológicos son específicos de los circuitos principales de transporte de
calor. Los productos de corrosión causan también otros problemas operativos que son
comunes a dicho circuito principal y a otros, como el circuito secundario y loscircuitos
auxiliares: aumento de la resistencia hidráulica, aumento de la resistencia térmica, pérdida de
reactividad, corrosión localizada en zonas de altas concentraciones de depósitos, etc. [7]. Si
bien el diseño de los reactores nucleares tiende a minimizar (prevenir) todos estos problemas,
muchas veces se debe recurrir a medidas correctivas, especialmente en el caso de los reactores
másantiguos. La remoción química de los depósitos del circuito principal se conoce como
descontaminación química, mientras que la remoción de productos de corrosión no activados
del circuito secundario (u otros) se conoce como limpieza química. [8-19]. Dado que el
fenómeno químico básico (disolución/remoción de los óxidos) es el mismo, ambos procesos
usan frecuentemente solventes similares, aunque puedenexistir diferencias operativas de
importancia.
Para que un proceso de descontaminación o limpieza sea exitoso, la disolución del
óxido debe ser termodinámicamente factible y transcurrir a una velocidad relativamente alta.
Los óxidos de Fe, Ni y Cr son prácticamente insolubles en agua neutra, y los solventes
frecuentemente contienen ácidos orgánicos complejantes, como oxálico, cítrico,nitrilotriacético (NTA) y etilendiaminotetraacético (EDTA). El juego combinado de acidez y

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Blesa, Chocrón, Litter, Paolella y Repetto

complejación a temperaturas próximas a los 100oC provee, en algunos casos, las condiciones
de agresividad adecuadamente efectiva y controlada.1
El solvente complejante ácido contiene casi la totalidad de los iones metálicos,
incluyendo los radionucleídosremovidos, y el proceso aquí descrito apunta al tratamiento de
estas soluciones residuales, ya sea contaminadas radiactivamente o no [20].
2. DESARROLLO DEL PROCESO FOTOCATALÍTICO
2.1. Estudios previos de fotodegradación de EDTA
[EDTA]/[EDTA]o

1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0

2

4

6

8

10

Tiempo/hs.

Figura 1. Perfil de degradación de EDTA por fotocatálisis heterogénea....