Abstract:
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El combustible nuclear gastado procedente de las centrales nucleares contiene diversos
elementos con radioisótopos de elevado período de semidesintegración. Uno de estos
elementos es el cesio, un producto de fisión con dos isótopos (el 135 y el 137) que
contribuyen de forma importante a la radioactividad del combustible nuclear gastado. El
cesio, además, tiene tendencia a acumularse en los sistemas biológicos por presentar una
analogía química con el nutriente esencial: potasio y la elevada movilidad del ión Cs+ en
medios acuosos, facilita su incorporación en el ciclo hidrológico del planeta.
Una vez confinado en el repositorio del almacenamiento geológico profundo, el óxido de
uranio UO2 del combustible nuclear gastado puede modificar su estado de oxidación
formando fases sólidas secundarias de uranio (VI). Estas fases tienen potencialmente la
capacidad de retención de radionucleidos mediante mecanismos de adsorción,
constituyendo una barrera más a la migración de los mismos hacia la biosfera.
Para entender este hecho se ha analizado los fenómenos de adsorción de cesio en dos
fases secundarias de uranio (VI): uranofana y soddyíta, estudiando la cinética de la
reacción, la dependencia con el pH y las isotermas de adsorción.
En base a los resultados obtenidos se puede observar que se produce el fenómeno de
adsorción de cesio tanto en uranofana como en soddyíta. Ambos sólidos presentan una
velocidad de reacción rápida. En lo que concierne a la cantidad adsorbida, la soddyíta tiene
una mayor capacidad que la uranofana en los medios iónicos analizados. Además, más del
50% de la adsorción se produce para pH’s alcalinos, típicos de las aguas subterráneas.
El modelo que mejor describe los procesos de adsorción es la isoterma de Freundlich,
salvo el caso de soddyíta en medio iónico 0,01 mol·dm-3 NaClO4, donde se describe mejor
con la isoterma de Langmuir. |