Una nueva investigación indica que cierta sustancia natural y viscosa denominada óxido verde es ideal para capturar residuos radioactivos y prevenir que se filtren al medio ambiente. Este descubrimiento, publicado en la revista Geochimica et Cosmochimica Acta, podría servir para diseñar sistemas de almacenamiento de residuos radioactivos, que precisan permanecer inalterados durante cientos de miles de años.
El estudio recibió fondos de los proyectos ACTINET-6 («Red para las ciencias de actínidos») y FUNMIG («Procesos fundamentales de la migración de radionúclidos»), que recibieron 6,4 millones de euros y 8 millones de euros respectivamente mediante el Sexto Programa Marco (6PM) de Euratom.
El combustible nuclear gastado contiene distintas sustancias radioactivas que pueden seguir siendo peligrosas durante milenios. En la actualidad, estos residuos se almacenan en repositorios subterráneos. En Escandinavia, por ejemplo, los residuos radioactivos se almacenan en barriles de hierro fundido recubiertos de cobre y se depositan a 500 metros bajo la superficie. Los residuos se pueden aislar aún más del entorno si se cubren de bentonita, un tipo de arcilla que se hincha cuando entra en contacto con aguas subterráneas.
Una de las sustancias más problemáticas para los que diseñan estos repositorios de residuos es el neptunio. Aunque sólo supone el 0,05% del combustible nuclear gastado, su prolongada vida media implica que será peligroso durante un periodo de tiempo extremadamente largo y que podría suponer una amenaza para la salud humana si se filtrara al medio ambiente incluso cinco millones de años tras su enterramiento.
En el estudio referido, los investigadores examinaron la capacidad del óxido verde para contener el neptunio. El óxido verde es un tipo de arcilla que contiene hierro parcialmente oxidado. Debido a que el proceso de oxidación no se ha completado, posee un déficit de electrones y por lo tanto reacciona fácilmente ante otros contaminantes. Este «tipo de sustancia viscosa verde» (como describen los investigadores al óxido verde) se produce en circunstancias naturales en aguas pobres de oxígeno. Debido a su alta reactividad, se transforma en óxido rojo común en cuanto entra en contacto con oxígeno. El óxido verde resulta muy fácil de fabricar; se forma al añadir sulfato de hierro y sosa cáustica al agua.
Según los investigadores, sus pruebas muestran que el óxido verde es capaz de encapsular y contener con rapidez el neptunio. El equipo espera que sus descubrimientos se apliquen en nuevos diseños de sistemas de almacenamiento de residuos radioactivos.
«Nuestro estudio muestra que incluso la encapsulación más segura de residuos radioactivos puede aumentar su seguridad si los contenedores se entierran en una ubicación en la que se forme óxido verde», comentó el Dr. Bo Christiansen.
De cara al futuro, los investigadores indican que: «El proceso exacto de la reacción de incorporación y el comportamiento a largo plazo del [neptunio] inmovilizado no están aún claros y deben estudiarse con mayor profundidad.»
Durante muchos años el óxido verde se ha considerado un problema y por ello se ha invertido gran cantidad de esfuerzo para dar con formas de evitar su aparición en el hormigón armado. No obstante, estudios recientes han demostrado que su naturaleza reactiva lo convierte en una herramienta potente para limpiar distintas formas de contaminación.
«El neptunio es un problema relativamente exótico. No son muchos los que precisan proteger un depósito de residuos radioactivos, pero el óxido verde parece ser efectivo contra casi todo tipo de contaminante», indicó el Dr. Christiansen. «Hace poco demostramos cómo reaccionaba el óxido verde con el cromo (6) carcinógeno y lo convertía en cromo (3). Además de no ser tóxico, el cromo (3) es uno de los oligoelementos necesarios para el correcto funcionamiento del organismo.»
No obstante, el Dr. Christiansen advierte que : « El óxido verde no supone una nueva solución instantánea para limpiar la contaminación. Pero nuestros experimentos indican, de manera sorprendente, que la misma naturaleza puede facilitar medios para limpiarse, incluso cuando la contaminación es tan grave como la causada por el neptunio.»
Para más información:
Universidad de Copenhague:
http://www.ku.dk
Geochimica et Cosmochimica Acta:
http://www.elsevier.com/locate/gca
Proyecto ACTINET:
http://www.actinet-i3.eu/
Proyecto FUNMIG:
http://www.funmig.com/
Fuente: Cordis
