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PROCESO DE SELECCIÓN DE EMPLAZAMIENTO COMO CRITERIO FUNDAMENTAL DE LA SEGURIDAD
PARA EL REPOSITORIO DE DESECHOS RADIACTIVOS (INSTALACION RADIACTIVA) EN CUBA.
José Luis Peralta Vital, Reinaldo Gil Castillo, Gustavo Chales Suarez y Aymee Rodriguez Reyes.
Centro de Tecnología Nuclear, CTN
Km 18 Autopista Nacional
La Habana, Cuba.
RESUMEN
El trabajo muestra el proceso de búsqueda llevado a cabo para la selección del lugar más seguro dentro del territorio Nacional
para emplazar en él la Instalación que evacuará los desechos radiactivos de baja y media actividad (Repositorio), así como la
posible Instalación de Almacenamiento prolongado del Combustible nuclear irradiado (desechos radiactivos de alta
actividad).
Se expone en síntesis la Metodología creada y los Criterios de exclusión adoptados para el desarrollo del Proceso de
selección, así como el estado actual de las investigaciones que permitirán la obtención de los objetivos propuestos.
Palabras claves: selección de emplazamientos , gestión de desechos radiactivos, evacuación final de desechos radiactivos.
I. INTRODUCCIÓN.
Las perspectivas de operar la Central Electronuclear
de Juraguá, la puesta en marcha del Centro de Isótopos y el
incremento del desarrollo y aplicación de las técnicas
nucleares en Cuba justifican la necesidad de buscar
adecuada solución a la evacuación de los desechos
radiactivos que en consecuencia se generen, siendo
imprescindible para ello contar con la instalación que
garantizará
este
objetivo
(Repositorio). El
Emplazamiento de una Instalación como esta necesita de
estudios y evaluaciones de parámetros especiales, tanto
científico-técnicos como socioeconómicos; Sobre la base de
las mejores prácticas Internacionales, los requerimientos
dados por la OIEA [1-14], así como la experiencia
Nacional especializada y las condiciones técnicoeconómicas y sociales particulares de Cuba, se ha
documentado en el País el Proceso de Selección de
Emplazamiento que permite ubicar la Obra en el área más
segura para en ella evacuar Desechos de baja y media
actividad, así como almacenar prolongadamente
Combustible Nuclear Gastado.
Teniendo en cuenta que el Sistema de Evacuación
propuesto para Cuba se define para los desechos
radiactivos considerados en las categorías del II al V según
la clasificación de la OIEA (ver tabla I), se ha concebido
como Repositorio, una instalación que será centralizada en
el país, en cavidades rocosas, ubicada en una formación
geológica con características apropiadas para este fin,
construida a poca profundidad (en el orden de los 15 m)
según los resultados de las investigaciones Ingeniero-
Geológicas a acometer. Esta opción se ha adoptado por
diferentes países: Finlandia, Suecia, Alemania, República
Checa y Eslovaquia, Rumania, China, etc. Después del
incremento de las exigencias para la protección del medio
ambiente, otros países se han inclinado favorablemente por
esta opción ya que ha demostrado ser viable y más segura.
TABLA 1. Clasificación de los desechos radiactivos según
su evacuación.OIEA
Clase de desechos
Características
I Actividad Alta Actividad ß/ alta Actividad,_
período largo
significativa
radiotoxicidad
elevada, Gran producción de
calor
II
Actividad Actividad
ß/intermedia
Intermdia
período Actividad
_
significativa
largo
radiotoxicidad
intermedia
pequeña producción de calor.
IIIActividad Baja Actividad ß/ baja Actividad
período largo
significativa.
radiotoxicidad baja a intermedia,
producción
de
calor
insignificante.
IV Actividad Actividad ß/
intermedia
intermedia
período Actividad
_
insignificante
corto
radiotoxicidad intermedia
pequeña producción de calor
V - Actividad baja Actividad ß/ baja Actividad
período corto
insignificante radiotoxicidad
baja producción insignificante de
calor insignificante.
Basados en los resultados de investigaciones
científicas Internacionales y la experiencia de su aplicación
práctica, el OIEA ha publicado las recomendaciones y
requerimientos básicos sobre los cuales cada País traza su
línea de investigación, permitiendo establecer tanto el
Proyecto de investigaciones ingeniero-geólogicas para el
estudio y evaluación de las áreas preseleccionadas para
Emplazar en Cuba el necesario Repositorio, como la
definición de la opción del Diseño de esta Instalación
dentro del Sistema de Evacuación segura de los Desechos
Radiactivos.
Teniendo en cuenta estos requerimientos y
recomendaciones del Organismo Internacional, la
experiencia práctica de especialistas Nacionales, las
características de los desechos a evacuar (Desechos
radiactivos de baja y media actividad generados en la
explotación normal de la CEN, así como de las labores de
su mantenimiento y clausura, de los desechos provenientes
de la Planta de Tratamiento de Managua, los generados en
el Centro de Isótopos y demás entidades que utilizan
sustancias radiactivas (incluyendo las fuentes radiactivas
gastadas o en desuso), las condiciones específicas
(geográficas, socio-económicas, técnicas y políticas) de
Cuba y su actual programa nuclear, se esta ejecutando un
proceso lógico de selección de zonas favorables para la
final ubicación de la Instalación señalada [15-18].
II. FUNDAMENTACIÓN GENERAL DEL TEMA
(EMPLAZAMIENTO COMO CRITERIO DE
SEGURIDAD FUNDAMENTAL EN LA GESTIÓN DE
DESECHOS).
obstante, teniendo en cuenta el principio fundamental de la
Gestión señalada (Proteger a las personas de una
exposición inaceptable a la radiación sobre la base de
evitar la imposición de responsabilidades innecesarias a las
generaciones futuras), se muestra que la clave del éxito de
la Gestión de desechos radiactivos de un País esta en llegar
a cumplimentar las actividades 5 y 6 del esquema dado, y
la seguridad de esta clave solo se garantiza con la eficaz
elección del lugar donde ubicar estas instalaciones, es decir
en “El proceso de selección de Emplazamiento”.
III. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE
EMPLAZAMIENTO ADOPTADOS EN CUBA.
Sobre la base de un profundo análisis de las
mejores prácticas internacionales en el tema específico de
la evacuación dentro de la Gestión de desechos radiactivos,
la evaluación de las soluciones dadas por la OIEA en el
tema de la evacuación, y teniendo en cuenta además las
condiciones particulares del País, se elaboraron los
criterios a tener en cuenta para seleccionar el mejor y más
seguro emplazamiento de la instalación que evacuará los
desechos radiactivos en Cuba (Repositorio).
Criterios excluyentes para la Selección :
- Características geológicas.
- Características hidrológicas e hidrogeológicas.
- Características sismológicas.
- Características topográficas.
- Características socioeconómicas.
- Características climatológicas.
- Impacto ambiental.
- Eventos extremos (caída de avión, sabotajes, huracanes,
lluvias máximas, impacto directo de explosivos, etc).
Las operaciones de la Gestión de desechos radiactivos se
divide en las siguientes fases :
SISTEMA
DE
RADIACTIVOS :
GESTION
DE
DESECHOS
1.- RECOGIDA.
↓
2.- CLASIFICACIÓN.
↓
3.- TRATAMIENTO Y ACONDICIONAMIENTO.
↓
4.- TRANSPORTE.
↓
5.- ALMACENAMIENTO.
↓
⇒ “EMPLAZAMIENTO”.
6.- EVACUACIÓN.
Las fases señaladas, deben verse como actividades
muy estrechamente vinculadas entre sí en numerosos
aspectos y deben planificarse en su conjunto a fin de
garantizar la máxima seguridad con el menor costo, no
IV. PROCESO DE SELECCIÓN DE
EMPLAZAMIENTO LLEVADO A CABO PARA LA
UBICACIÓN DEL REPOSITORIO CENTRALIZADO
DE LOS DESECHOS RADIACTIVOS GENERADOS
Y POR GENERAR EN CUBA .
Sobre la base de los criterios de selección aceptados
y adoptados, se creó una Metodología que conforma la
Guía para la definición gradual del Emplazamiento más
seguro, desde un estudio Nacional a escala regional hasta
la preselección y caracterización de los sectores más
favorables, hasta obtener la microlocalización del área a
confirmar y a licenciar.
El alcance de las investigaciones dadas en esta
Metodología abarca tanto el ámbito científico-técnico como
el económico-social . La Metodología creada para el
Proceso de Selección de Emplazamiento, se representa en
la Fig. 1.
Inventario Nacional
de Formaciones Geológicas
Favorables
Estudio Bibliográfico
E : 1-100 000
Estudio Bibliogràfico
y Reconocimiento Geol.
E : 1-50 000
Selección de Regiones
más favorables
Investigaciones
Ingeniero-geológicas
E : 1-10 000
Selección de Sectores
más favorables.
Evaluación
del desarrollo
Socio-econ.
Estudio de Impacto
Ambiental
Propuesta de áreas
a licenciar.
Monitoreo permanente
(Sísmico, físico-mecánico
y químico de la roca) y
Migración de radionúclidos
Aprobación y Licenciamiento
del Emplazamiento.
Informe de seguridad
Investigaciones Ingenierogeológicas para Proyecto
Ejecutivo.
Figura 1. Proceso de Selección de Emplazamiento.
IV.1. Inventario Nacional de Formaciones Geológicas
Favorables. Sobre la base de la experiencia internacional,
se localizaron en el país las formaciones geológicas cuyas
rocas sean más favorables para el emplazamiento de este
tipo de obra, resultando analizadas las siguientes
formaciones geológicas.
1. Formaciones Carbonatadas (relieve abrupto).
2. Formaciones Intrusivas y Extrusivas.
3. Formaciones Salinas.
4. Formaciones Vulcanógeno Sedimentario.
IV.2. Identificación Regional. Se localizaron en el país
las formaciones Geológicas señaladas identificando de
forma regional las siguientes :
1. Formaciones Carbonatadas existentes en :
• norte y sur de la autopista nacional a partir de su
kilómetro 30 en La Habana.
• sur y norte del poblado de Unión de Reyes en
Matanzas.
• noroeste del poblado Bolondrón en Matanzas.
• noreste del poblado San Miguel de los Baños en la
provincia de Matanzas.
* 11 Cavernas (P.del Río- Camaguey).
2. Formación Intrusiva y Extrusiva existentes :
• cinturón ofiolítico del norte de la Sierra del Rosario en
Pinar del Río.
• cinturón ofiolítico del norte de la región central en
Villa Clara.
• cinturón ofiolítico del norte de Camagüey.
• cinturón granodiorítico del norte del Escambray en
Cienfuegos-Villa Clara-Santi Spiritus.
• cinturón granodiorítico de Santi Spiritus - las Tunas.
3. Formaciones Salinas.
• Punta Alegre en Ciego de Avila.
• Turiguanó en Ciego de Avila.
• Cunagua en Ciego de Avila.
4. Formación Vulcanógeno Sedimentaria en :
• Sinclinorio central Villa Clara. Sur de Camagüey.
IV.3. Preselección de Regiones Favorables. Sobre la
base del estudio y análisis de los trabajos geólogogeofísicos ejecutados en las regiones identificadas y luego
de
un
reconocimiento
geológico
regional
se
preseleccionaron como regiones favorables las siguientes :
1. dentro de las Formaciones carbonatadas :
• rocas calizas de la región Bolondrón.
2. dentro de las Formaciones Intrusivas y Extrusivas :
• rocas ofiolíticas de la región Occidental.
• rocas granodiorítica y granitoide de la región Central.
• rocas granodiorítica y granitoide de la región Oriental.
3. dentro de las Formaciones Salinas :
• rocas de sal de la región de Punta Alegre.
4. dentro de las formaciones Vulcanógeno Sedimentaras.
rocas zeolíticas de la región del Yacimiento PiojilloTasajera.
IV.4. Preselección de áreas favorables. Sobre la base del
estudio en detalle de las condiciones geólogo-geofísicos de
las regiones preseleccionadas como favorables y luego de
un análisis del desarrollo socioeconómico actual y
perspectivo de cada región, se preseleccionaron las
siguientes áreas favorables :
Formaciones Intrusivas.
• rocas granodiorítica y granitoide de la región Central.
• rocas granodiorítica y granitoide de la región Oriental.
En ambas áreas preseleccionada como favorable se
han ejecutados trabajos geológo-geofísico e ingenierogeológicos complejos, los cuales han permitido elegir
dentro de ambas las mejores áreas con extensión de 3x3
Km. Teniendo en cuenta las condiciones socioeconómicas
actuales del País, se establece como estrategia, el priorizar
las investigaciones en el área mas cercana al principal
generador de desechos radiactivos (CEN); De acuerdo a los
objetivos y pasos planteados en el esquema de selección, se
ha elaborado y ejecutado en ella un proyecto de
investigación ingeniero-geológico y geofísico (E-1 :10 000
) que permite pasar a la etapa denominada “Propuesta de
Area a Licenciar” con extensión 1x1 Km, posteriormente,
tal y como se indica en el esquema deberá proyectarse un
nuevo programa de investigación con mayor detalle y
grado de estudio el cual estará en correspondencia con la
información obtenida en el programa anterior. Luego de
ejecutado el programa propuesto podrá pasarse a la etapa
llamada
“Aprobación
y
Licenciamiento
del
Emplazamiento”, siguiendo para la aprobación de éste, los
pasos dados en el esquema.
V. ESTADO ACTUAL DEL PROCESO DE
SELECCIÓN.
V.1. Análisis dimensional del área propuesta a
próximas investigaciones.
Sobre la base de las
interpretaciones de los resultados geólogo-geofísicos,
geomorfológicos, e ingeniero-geólogico, se selecciona un
área de 3.1 Km2 como propuesta a evaluar en las próximas
investigaciones (perforación de pozos de mapeo con sus
respectivos análisis de roca en el muestreo y su estudio
mediante Carotage é Hidrogeología).
Los estudios realizados solo permiten una
caracterización global y poco precisa del sector evaluado,
pues abarca solo resultados de la interpretación de
anomalías dadas por diferentes métodos indirectos de las
ciencias evaluadas, los cuales no han sido precisados por el
método que muestra y corrobora la evidencia directa de la
interpretación de los resultados al evento ó fenómeno real
asociado (la perforación), permitiendo solo excluir del
sector investigado aquellas áreas que por defecto muestran
alguna desventaja en los parámetros enmarcados en los
factores excluyentes establecidos.
El grado de conocimiento geológico de esta área
(mostrado por los resultados obtenidos en
las
investigaciones
anteriores), la caracteriza de forma
general, tanto en superficie como en profundidad, con
marcadas incertidumbres las cuales limitan el
conocimiento en rangos que hacen imposible la reducción
de las dimensiones propuestas.
V.2. Incertidumbres fundamentales presentes en el área
seleccionada. Existen determinados elementos que deben
ser evaluados en el área de estudio con el actual
conocimiento.
- Presencia de posibles fallas. Elemento de mayor riesgo al
transporte de los radionucleidos hasta el medio ambiente.
- Desconocimiento de parámetros hidrogeológicos
determinantes y excluyentes en los Criterios de aceptación
adoptados en la Selección de emplazamiento.
- Presencia de posibles cambios litológicos. Elemento de
inestabilidad tectónica determinante y excluyente en los
Criterios de aceptación adoptados en la Selección de
emplazamiento.
- Desconocimiento en profundidad de la cota real y estado
estructural de cada uno de los horizontes granodioríticos
determinados.
Elementos
técnico-económicos
fundamentales que definen el diseño, ubicación y
construcción de la Obra.
Teniendo en cuenta lo expuesto, no existe
fundamento científico-técnico real que permita la
reducción dimensional del área seleccionada (3.1 Km2) ya
que acarrearía por consecuencia la posibilidad real del no
cumplimiento del objetivo final propuesto en el Proceso de
selección de emplazamiento (microlocalización y
licenciamiento del área más favorable), pudiendo aparecer
en estudios posteriores de detalle, condiciones
desfavorables no previstas en la escala actual de las
investigaciones (parámetros reales excuyentes según
criterios de aceptación), los cuales pudieran invalidar la
selección de áreas ó encarecer substancialmente el
Emplazamiento al no tener estas las condiciones más
favorables.
V.3.Objetivos fundamentales de las investigaciones en el
área propuesta. Las investigaciones a ejecutar deberan
cumplir los siguientes objetivos.
1.- Comprobación de la existencia de las principales
estructuras disyuntivas con la precisión de sus parámetros
fundamentales (buzamiento, profundidad, amplitud,
dinámica, influencia hidrogeológica, etc).
2.- Comprobación y amarre de los resultados geofísicos de
superficie, permitiendo asociar estos parámetros con los
resultados geológicos y litológicos reales en el corte
profundo.
3.- Determinación y carácterización hidrogeológica,
permitiendo conocer la dinámica y grado real de las
condiciones de permeabilidad de cada horizonte
granodiorítico determinado en profundidad.
4.- Determinación del Estado estructural y de estabilidad
del macizo rocoso, permitiendo evaluar tanto su
factibilidad geológica como roca hospedante como la
ubicación más segura de la Obra.
VI.CONCLUSIONES.
1.- El resultado obtenido durante el desarrollo del trabajo
que se expone, permite asegurar que existen en Cuba áreas
que se ajustan a los requerimientos y condiciones técnicas
y socioeconómicas que garantizan la ubicación segura de
una Instalación para la evacuación de desechos radiactivos
de baja y media actividad, así como la ubicación de una
posible Instalación para el Almacenamiento prolongado de
desechos radiactivos de alta actividad.
2.- Los resultados fundamentan que el Proceso seguido
para la Selección del mejor emplazamiento de la Obra en
cuestión, son el criterio de seguridad de mayor peso a
cumplimentar y tener en cuenta dentro del Sistema de
evacuación en la Gestión de los desechos.
VI. REFERENCIAS.
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Castíllo. Technical economical study for low and
intermediate level radioactive waste disposal in Cuba.
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management and environmental remediation. Singapore
(1997).
ABSTRACT
The paper show the process of search carried out for the
selection of the safest site in the National territory, in order
to siting the Facility (Repository) that will disposal the low
and intermediate level radioactive wastes, as well as the
possible Storage Facility for nuclear spent Fuel (radioactive
wastes of high activity). We summarize the obtained
Methodology and the Criterions of exclusion adopted for
the development of the Process of site selection, as well as
the current condition of the researches that will permit the
obtaining of the nominative objectives.