Wiki · Ciclo de combustible

Combustible gastado, reprocesamiento y almacenamiento en seco

Al salir del núcleo el combustible todavía genera calor y todavía sirve. Del mundo, un tercio se reprocesa en La Hague, Rokkasho sigue sin arrancar tras casi treinta años de demoras, y Atucha II construye su propio almacenamiento en seco, el ASECG II.

Un elemento combustible que sale del núcleo después de tres a seis años ya no sirve para sostener la reacción, pero sigue siendo intensamente radiactivo y caliente: recién apagado libera cerca del 6,5 % de la potencia térmica que tenía a plena carga, y esa fracción cae rápido, a 1,5 % al cabo de una hora y 0,4 % al día, aunque nunca llega a cero. El quemado, la energía que ese combustible extrajo por tonelada de uranio, define cuánto calor y cuánta radiactividad arrastra: los valores típicos de un PWR pasaron de 40-45 a 55 gigavatios-día por tonelada, con la vista puesta en 70. Por eso todo combustible gastado pasa primero por la pileta de la propia central, bajo agua que lo refrigera y lo blinda, durante al menos un año y en la práctica cinco o diez.

De ahí en más el camino se bifurca. Muchos países mueven el combustible ya enfriado a silos secos: cilindros de acero llenos de helio dentro de sobreenvases de hormigón o acero, refrigerados solo por convección natural del aire, sin bombas ni electricidad. Otros lo reprocesan. En La Hague, Francia, Orano opera desde 1976 una planta con capacidad de 1.700 toneladas anuales que ya reprocesó cerca del 30 % de las 400.000 toneladas de combustible gastado comercial que se generaron en el mundo: disuelve el combustible en ácido nítrico concentrado y separa el uranio y el plutonio todavía utilizables de los productos de fisión mediante extracción con solventes, el proceso PUREX. En Rusia, la planta RT-1 de Mayak tiene una capacidad nominal de 400 toneladas al año, aunque en la práctica reprocesa entre 110 y 130.

Japón muestra el caso contrario: la planta de Rokkasho, diseñada sobre la tecnología de La Hague para 800 toneladas anuales, empezó a construirse en los años 90 y acumula más de veinte postergaciones de su fecha de arranque, todavía sin operar comercialmente. Es la prueba de que el reprocesamiento es, además de una decisión técnica, una obra industrial de una escala y una complejidad regulatoria enormes.

Argentina no reprocesa: va directo de la pileta al silo seco. Embalse opera su sistema ASECQ desde 1993: el combustible pasa al menos seis años en pileta y después va a silos de hormigón en el predio — 280 silos construidos y 250 llenos a fines de 2023, según el octavo informe argentino a la Convención Conjunta del OIEA. Atucha I inauguró el ASECQ I a mediados de 2022: un edificio adosado a la casa de piletas, con 316 silos subterráneos para 2.844 elementos. Atucha II construye el ASECG II en el mismo predio de Lima, Zárate; Nucleoeléctrica prevé la obra entre 2023 y 2027, con silos subterráneos refrigerados por convección natural.

Ilustración de una central nuclear con su patio de silos secos de almacenamiento de combustible gastado
El recorrido del combustible gastado dentro de la central: de la pileta de decaimiento al patio de silos secos. Nuclear Regulatory Commission (Estados Unidos) · CC BY 2.0

Datos rápidos

Calor de decaimiento≈ 6,5 % al apagar · 1,5 % a la hora · 0,4 % al día
Quemado típico40 a 45 GWd/t · 55 ya alcanzado · 70 en la mira
Pileta≥ 1 año, en la práctica 5 a 10 años, antes de pasar a silo seco o reprocesamiento
La Hague (Francia, Orano)1.700 t/año de capacidad, en operación desde 1976 · ≈ 30 % de las 400.000 t gastadas del mundo
Mayak RT-1 (Rusia)capacidad nominal 400 t/año · reprocesa en la práctica 110 a 130 t/año
Rokkasho (Japón)capacidad de diseño 800 t/año · en construcción desde los 90, más de 20 postergaciones, aún sin operar
Argentinasin reprocesamiento · Embalse ASECQ desde 1993 · Atucha I ASECQ I (2022, 2.844 elementos) · Atucha II ASECG II (obra 2023-2027)