Riesgos asociados a los residuos radiactivos
Los residuos radiactivos, dependiendo de los isótopos que contengan, pueden emitir calor y radiaciones ionizantes que en función de su intensidad y características pueden afectar a los seres vivos y al medio ambiente.
Riesgos de las radiaciones ionizantes
Se denomina irradiación a la transferencia de energía de un material radiactivo a otro material, sin que sea necesario un contacto físico entre ambos, y contaminación radiactiva a la presencia de materiales radiactivos en cualquier superficie, materia o medio, incluyendo las personas. Es evidente que toda contaminación da origen a una irradiación.
Es importante saber que la radiación ionizante controlada no representa ningún riesgo para nuestra salud. De hecho, las radiaciones conviven con nosotros, ya que se encuentran en la naturaleza y además son utilizadas para el beneficio del hombre en muchas áreas como la medicina o la industria. Sin embargo, un mal uso de las radiaciones ionizantes puede producir efectos perjudiciales en la salud.
Desde el descubrimiento de los rayos X y los elementos radiactivos, el estudio de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes ha recibido un impulso permanente como consecuencia de su uso cada vez mayor en medicina, ciencia e industria, así como de las aplicaciones pacíficas y militares de la energía atómica. Como consecuencia, los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes se han investigado más a fondo que los de prácticamente, cualquier otro agente ambiental.
¿Cómo se afectan los tejidos vivos debido a la exposición a la radiación?
La energía depositada por las radiaciones ionizantes al atravesar las células vivas da lugar a iones y radicales libres que rompen los enlaces químicos y provocan cambios moleculares que dañan las células afectadas. En principio, cualquier parte de la célula puede ser alterada por la radiación ionizante, pero el ADN es el blanco biológico más crítico debido a la información genética que contiene.
Las lesiones producidas por la radiación ionizante de naturaleza corpuscular (protones o partículas alfa) son, en general, menos reparables que las generadas por una radiación ionizante fotónica (rayos X o rayos gamma).
Una dosis absorbida lo bastante elevada para matar una célula tipo en división, sería suficiente para originar centenares de lesiones reparables en sus moléculas de ADN. El daño en las moléculas de ADN que queda sin reparar o es mal reparado puede manifestarse en forma de mutaciones cuya frecuencia está en relación con la dosis recibida.
Si como consecuencia de la irradiación se produce un daño muy severo, la célula morirá. Si el número de células que muere es pequeño, no habrá consecuencias ya que nuestro cuerpo tiene capacidad para reponer estas células. Sin embargo, si el número de células que muere en un tejido u órgano como consecuencia de la irradiación es alto, se producirá un efecto perjudicial, que dependerá del tejido u órgano mayormente afectado por la radiación. Estos efectos se producen tras exposiciones a dosis altas de radiación y se conocen con el nombre de reacciones tisulares o efectos deterministas.
¿Cuáles son los efectos de recibir una exposición a radiación?
Los primeros efectos deterministas, o los menos severos, aparecen sólo a partir de dosis de 1 Gy (Gray). Una dosis de esta magnitud solamente se puede dar en el caso de un accidente radiológico. Generalmente estos primeros efectos consisten en náuseas, vómitos o, enrojecimiento superficial de la piel. Cuando las dosis recibidas por la persona son mayores, se pueden manifestar diarreas, pérdida o caída del vello y esterilidad.
Pero no siempre la exposición a radiación produce la muerte de la célula. A dosis bajas, el daño producido es más leve y normalmente implica una alteración en la molécula de ADN, es lo que se conoce como mutación genética. Determinadas mutaciones pueden favorecer el desarrollo de un cáncer o de enfermedades genéticas heredables (es decir, que se pondrían de manifiesto en la descendencia de la persona irradiada). Estos efectos, denominados estocásticos, se producen tras exposición a dosis bajas de radiación y, lo que es muy importante, son de naturaleza probabilística. Esto implica que al aumentar la dosis de radiación recibida no aumenta la gravedad del efecto, sino la probabilidad de que dicho efecto ocurra. Por ejemplo, si pensamos en el desarrollo de un cáncer, una dosis mayor haría que exista mayor probabilidad de que se desarrolle, pero no implica que el cáncer vaya a ser más grave.
Hay que recordar que los efectos que puede producir la radiación en nuestra salud dependen de multitud de factores como la dosis y el tipo de radiación, la edad del individuo en el momento de la irradiación (cuanto más jóvenes, mayor es la sensibilidad a las radiaciones ionizantes) y de factores genéticos.
Protección frente a
los residuos radiactivos
Como hemos visto, el riesgo principal de los residuos radiactivos es la emisión de radiaciones al medio ambiente, así que por razones de seguridad para nuestra salud y para nuestro entorno, debemos aislar los residuos radiactivos.
Hay tres formas fundamentales de protección: interponiendo barreras eficaces; alejándose de la fuente; y reduciendo el tiempo de exposición.
El principio que sigue el almacenamiento en vertederos de cualquier tipo de residuos es aislarlos del entorno humano, interponiendo entre ellos y las personas un sistema de barreras que impida su retorno para siempre, o que minimice los riesgos a un valor prácticamente nulo en el caso de retorno, aunque éste sea altamente improbable. Esto se llama confinamiento.
Para los residuos radiactivos el sistema de barreras debe mantener su eficacia hasta que la radiactividad haya disminuido por decaimiento radiactivo a los niveles fijados por las autoridades competentes. En este caso se elimina, pues, el concepto de perennidad que llevan consigo muchos residuos convencionales.
Con independencia de los avances científicos que permitan, en el futuro, desarrollar tecnologías capaces de eliminar o disminuir la radiotoxicidad de estos residuos (como podría ser la separación y transmutación), actualmente está admitida y tipificada internacionalmente la estrategia a seguir para el almacenamiento final de los residuos radiactivos, es decir, para su confinamiento definitivo.
El peligro a evitar sería, sobre todo, que el agua de lluvia o el agua subterránea entraran eventualmente en contacto con los residuos radiactivos, disolviera alguno de los radionucleidos presentes y los transportara al entorno humano. Para disipar este peligro, la estrategia se basa en crear una serie de barreras que preserven al combustible almacenado de la acción del tiempo:
a) Barrera Físico-Química: hacer con los residuos paquetes insolubles y estables, capaces de resistir la agresión del agua durante largo tiempo,
b) Barrera de Ingeniería: diseñar un recinto especialmente preparado para impedir que el agua pueda tener acceso a su interior, donde se colocarán definitivamente los paquetes,
c) Barrera Geológica: emplazar y construir el recinto en una formación geológica, superficial o profunda de la corteza terrestre, que pueda garantizar la integridad de los residuos durante el tiempo que se requiera, a la vez que impedir o retardar su retorno a la biosfera en el caso de un fallo, altamente imprevisible, de todo el sistema de barreras.
La naturaleza proporciona una buena prueba de la viabilidad de la barrera geológica como estrategia de almacenamiento. A comienzos de la década de los 70, buscando uranio en el Gabón, se descubrió que en una zona llamada Oklo se habían producido en el pasado reacciones de fisión. Una conjunción de hechos, tales como una concentración extraordinariamente alta de mineral de uranio y la presencia de agua, que actuó como moderador, hizo que el conjunto funcionara como un reactor nuclear natural.
El fenómeno se inició hace 2.000 millones de años, permaneciendo intermitentemente activo durante unos 500.000 años. El resultado fue la generación de productos de fisión y transuránicos. La mayor parte de estas sustancias, así como sus descendientes, han permanecido retenidas en el mismo lugar donde fueron generadas. El ambiente geoquímico de la zona ha dificultado la migración de esos elementos radiactivos, a pesar de que las características de la geología estaban muy alejadas de las que, actualmente, se exigen para un almacenamiento de residuos radiactivos.