29/6/14

COMO LA ARGENTINA COMENZARA A ENRIQUECER URANIO

Por Ignacio Jawtuschenko

El uranio enriquecido es esa especie de “kriptonita” que se usa como combustible de los reactores nucleares de potencia y que es sinónimo de autonomía tecnológica, independencia económica y soberanía. El Gobierno acaba de anunciar que la Argentina comenzará a producirlo, lo que ubica al país entre los 11 que poseen esta tecnología. ¿Cómo se llegó a recuperar la capacidad tecnológica de enriquecimiento de uranio para usos pacíficos? Hay dos proyectos en marcha, ambos con sede en Bariloche. Uno en la legendaria planta de enriquecimiento de Pilcaniyeu y el otro en el Centro Atómico de esa ciudad, donde se montó un laboratorio para hacerlo con tecnología láser. El año próximo se prevé establecer una planta a escala industrial. Aún debe definirse con cuál de las dos tecnologías.

Estos desarrollos implican para el país avanzar en el autoabastecimiento de un insumo crítico y potenciar un sector tecnológico de alto valor agregado. Para los países emergentes, romper con la dependencia tecnológica es clave para fortalecer cualquier política de desarrollo autónomo: la comunidad internacional tiende a establecer una estructura de suministro restrictiva del número de países proveedores de uranio enriquecido.

Esta puesta en marcha forma parte del plan nuclear argentino, planteado en agosto de 2006 con el fin de completar el ciclo de combustible –desde la minería del uranio hasta el reprocesamiento del combustible gastado–, y que vino dándole vida y una razón de ser a un sector científico y tecnológico estratégico para el dominio de una fuente de energía propia.

A 60 kilómetros de Bariloche, en la provincia de Río Negro, en la planta piloto de enriquecimiento de uranio del Complejo Tecnológico de Pilcaniyeu, se está iniciando el proceso de operación.

El camino a un país nuclear

Tras doce años de abandono, desde 2007, Pilcaniyeu recibió inversiones por cerca de 120 millones de pesos en el desarrollo del módulo experimental mock-up de enriquecimiento de uranio, que inauguró la presidenta Cristina Kirchner.

La cantidad de uranio producido y su nivel de enriquecimiento son a pequeña escala. Todavía se estudia y busca definirse los parámetros de operación necesarios en escalas mayores. La instalación y su planta de 160 técnicos y profesionales está operando en forma continua desde marzo y en pocos días más comenzará a alimentarse la planta con uranio natural. Se iniciaron ya las pruebas en sus distintos sectores, particularmente en la planta de alimentación y retirada de hexafluoruro de uranio, y la puesta en marcha de los sistemas auxiliares y de la planta de tratamiento de efluentes, cumpliendo con todos los requerimientos ambientales y de la Autoridad Regulatoria Nuclear.

Desde el punto de vista de la no proliferación nuclear, esta es una tecnología crítica que necesita estar sometida a un estricto control internacional.

En breve, la Agencia Brasileña Argentina de Contabilidad y Control de Material Nuclear, y el Organismo Internacional de Energía Atómica viajarán a Pilcaniyeu para hacer el inventario de uranio natural existente en la instalación. Finalizarán así los controles previos necesarios para este proyecto de uso pacífico de la energía nuclear.

Contar con tecnología de enriquecimiento permite, por ejemplo, asegurar la provisión de elementos combustibles con uranio levemente enriquecido para los reactores de potencia existentes y los que vendrán, los reactores experimentales, garantizar la producción de radioisótopos, los procesos industriales de irradiación y el combustible para el reactor ciento por ciento argentino Carem, que está en desarrollo. Todas esas actividades podrían verse afectadas si surgieran “restricciones” que obligaran a depender de terceros países para la importación de uranio enriquecido. De hecho existen antecedentes de imprevistas interrupciones en el suministro de este material por parte del tradicional proveedor argentino, que es Estados Unidos.

La pregunta clave es si puede un país desde la periferia desa-rrollar autónomamente tecnologías consideradas estratégicas y evitar los condicionamientos del siempre invisible y todopoderoso “mercado”.

La autopista del láser

En el camino al uranio enriquecido, además de la ruta de Pilcaniyeu, se tomó una verdadera autopista high tech. A pocos kilómetros de “Pilca”, en el Centro Atómico Bariloche creado en 1951, tal vez una de las sedes más prestigiosas de investigación y desarrollo en el área física y nuclear del continente, comenzaron los experimentos para el enriquecimiento de uranio con tecnología láser.

Si bien las experiencias de enriquecimiento por láser, denominadas Silex, estuvieron siempre rodeadas de hermetismo y en este caso también los detalles técnico-científicos y de ingeniería, este es un desarrollo tecnológico que podría tener un gran impacto industrial.

Según lo previsto, en pocos días más, un potente láser infrarrojo disparará dentro de una cámara con gas de uranio, tal como indica el proceso de separación de isótopos por láser (LIS, en inglés). El haz estimulará el isótopo de uranio U235 que se emplea para las reacciones nucleares de fisión, y permitirá separarlo. AI circular el gas por el haz, el proceso impulsará la concentración de U235. Al final, lo que surja será una sustancia con U-235 al 4 por ciento aproximadamente, lo suficiente como para ser combustible de las plantas atómicas comerciales.

La Argentina contará entonces con una tecnología considerada estratégica, que promete proveer combustible nuclear con bajo costo, tanto para reactores argentinos como para exportar al mundo. La mayor parte de los 495 reactores nucleares comerciales en funcionamiento o construcción requiere uranio enriquecido como combustible.

El enriquecimiento por láser es considerado una tecnología de tercera generación, superadora de la tecnología centrífuga, que fue la que reemplazó, por ser más eficiente, a la de difusión gaseosa.

El método láser permite enriquecer uranio de forma más sencilla y económica, en instalaciones más pequeñas y utilizando menos cantidades de energía que los métodos convencionales. Esto implica un fuerte impulso para la industria nucleoeléctrica, dado que reduciría el costo de la electricidad generada en las centrales nucleares.

La Separación de Isótopos por Estímulo Láser –la técnica denominada Silex– es un método ideado por investigadores australianos a mediados de los ’90 y cuya tecnología fue comprada en 2006 por General Electric. Hoy su de-sarrollo se da en el marco de una vertiginosa carrera de empresas y gobiernos por avanzar en técnicas similares.

Al igual que en los proyectos de Europa, Estados Unidos o Rusia, este proyecto barilochense recibió licencia para operar de la Autoridad Regulatoria Nacional y del Organismo Internacional de Energía Atómica (IAEA, sus siglas en inglés) y está siendo permanentemente evaluado por sus características de seguridad, cuidado del medio ambiente y no proliferación de armas nucleares. La seguridad de la planta del Centro Atómico Bariloche cumple con las exigencias.

No obstante, detrás de los argumentos de la no proliferación nuclear y enancados en el argumento del supuesto riesgo del uso terrorista, están los países centrales que ven amenazadas sus posiciones hegemónicas en el acceso y uso de este recurso estratégico.

Con todo, el éxito del Silex no está garantizado. Aunque la separación de isótopos por láser –o enriquecimiento láser– no es nueva carga con la reputación de ser una técnica difícil. Pero no imposible para la física argentina.

Promesas tecnológicas

El desarrollo de esta tecnología fue largo y tortuoso. Desde los años ‘70 hasta los ‘90, Estados Unidos gastó más de 2000 millones de dólares en el intento fallido de producir un Sistema LIS. En 1999, el presidente Clinton firmó un acuerdo con el gobierno australiano para llevar a Estados Unidos la tecnología desarrollada allí. En 2001, el Departamento de Energía norteamericano declaró que ciertos datos de Silex constituían “datos restringidos”. Por último, en octubre de 2006, la sección nuclear de General Electric anunció que había llegado a un acuerdo con Silex Systems para desarrollar la tecnología.

A lo largo de la historia se ensayaron distintos caminos hacia el enriquecimiento, pero sólo dos –los procesos de difusión gaseosa y el de centrifugación– están operando a escala comercial.

El método Silex promete ser más barato y rápido. A diferencia de las grandes instalaciones que hoy se necesitan para obtener el uranio enriquecido que alimenta a las centrales nucleares, esta tecnología exigiría un 75 por ciento menos de espacio. Además, necesitaría menos de una décima parte de la energía usada para los procesos actuales. El láser impulsa el desarrollo nuclear. De hecho, recientemente, en Estados Unidos, en la planta de enriquecimiento de uranio más antigua del mundo que operó por más de 60 años en Paducah, Kentucky, con tecnología de difusión gaseosa, la Global Laser Enrichment (GLE) subsidiaria de GE-Hitachi planea un plan de reconversión hacia la tecnología láser.

LA HISTORIA DEL PAQUETE TECNOLOGICO

Por Ignacio Jawtuschenko

Para 1978, la Argentina había iniciado sus exportaciones nucleares a América latina y se estudiaba la posibilidad de introducir elementos combustibles levemente enriquecidos en la central nuclear de potencia Atucha I para aumentar el rendimiento a casi el doble, reducir la generación de residuos y conservar las reservas uraníferas del país. Luego de las repercusiones internacionales de la detonación de un artefacto nuclear en la India en 1974, Estados Unidos decidió interrumpir el suministro de material fisionable a la Argentina, imprescindible para los reactores propios y que exportaba, como el RP-10 a Perú. En ese escenario es que se decidió desarrollar la tecnología de enriquecimiento de uranio para tener un ciclo de combustible nuclear autónomo, sustentar la independencia energética del país, disponer de un material estratégico para operaciones de exportación y mejorar las condiciones del país para obtener materiales nucleares a precios de mercado.

El físico y tecnólogo Jorge Sábato definió el esquema como “dominio del paquete tecnológico”: el corazón de la tecnología y los aspectos esenciales de la planta debía ser local, para lo cual la tecnología para construir y poner en funcionamiento la planta debía ser desarrollado y producido fronteras adentro, sin asistencia del exterior. Se iniciaba así lo que fue el proyecto tecnológico más ambicioso del país.

Los estudios preliminares comenzaron en 1975 en laboratorios del Centro Atómico Bariloche. La tarea era muy compleja y la información disponible sobre la síntesis del hexafluoruro de uranio era casi inexistente. Mientras la dictadura militar asolaba al país, con la reserva más absoluta, el proyecto avanzaba liderado por el físico Conrado Varotto que en 1976 crea la empresa Invap para llevar adelante esta aventura tecnológica. En las cercanías de un paraje de nombre Pilcaniyeu, el galpón de esquila de un establecimiento rural a orillas del río Pichileufu fue una de las primeras secciones de la planta. La dictadura no hubiera podido resistir las presiones internacionales para suspenderlo. Llegar a Pilcaniyeu era difícil. Condiciones climáticas muchas veces adversas, tormentas de nieve, cortes de camino signaron la vida del grupo de 400 trabajadores que debían llegar hasta allí todos los días.

El momento culminante de la etapa fue en el ocaso de la dictadura cívico militar, en febrero de 1981, cuando se logró por primera vez medir la primera concentración isotrópica de U-235. El anuncio del éxito del proyecto lo hizo el 18 de noviembre de 1983 el titular de la CNEA, Carlos Castro Madero. La noticia recorrió el mundo. La Argentina fue el séptimo país en lograrlo. En pocas semanas más asumía el presidente Raúl Alfonsín y se evitaba el peligro de que un gobierno dictatorial contara con esa tecnología.

Ya en 1987, la Argentina y Brasil salían de sus dictaduras militares y los presidentes Raúl Alfonsín y José Sarney visitaron la planta tras la firma en Foz de Iguazú de la Declaración Conjunta sobre Política Nuclear, que puso punto final al recelo. La visita dio origen a la constitución poco después del sistema de salvaguardias recíprocas a través de la Agencia Brasileño Argentina de Contabilidad y Control de Materiales Nucleares (Abacc). Es así como desde Pilcaniyeu germinó el proceso de integración y confianza mutua que originó seis años después al Mercosur.

Qué es el uranio enriquecido


El enriquecimiento de uranio es el proceso por el cual aumenta la concentración de uno de sus isótopos, el U-235, que es muy pequeño en el uranio natural, alrededor de 0,7 por ciento.

El isótopo U-238 es el más abundante en la naturaleza (aproximadamente 99,3 por ciento), pero el U-235 es el más adecuado para la producción de energía. La producción de energía en los reactores nucleares se basa en la “fisión” o división de los átomos de U-235; proceso que libera energía en forma de calor. El U-235 es el principal isótopo fisionable del uranio.

La separación de isótopos es un proceso físico para concentrar (enriquecer) un isótopo con respecto a otros. La mayoría de los reactores son reactores de agua liviana de dos tipos: PWR y BWR (siglas en inglés correspondiente a reactores de agua a presión y reactores de agua en ebullición, respectivamente) y requieren un enriquecimiento tal que lleva la proporción de U-235 de 0,7 por ciento a 3 o 5 por ciento en su combustible.

El país busca desarrollar uranio de bajo enriquecimiento, que tiene una concentración inferior al 5 por ciento de U-235. En los reactores de agua liviana comerciales –los más extendidos mundialmente–, el uranio está enriquecido del 3 al 5 por ciento con U-235. El uranio ligeramente enriquecido tiene una concentración de U-235 entre 0,9 por ciento y 2 por ciento. Este nuevo nivel está siendo utilizado para sustituir el combustible de uranio natural en algunos reactores de agua pesada tales como el CANDU de la Central Nuclear Embalse, en Córdoba. Los costos se rebajan porque requieren menos uranio, que a su vez reduce la cantidad de combustible gastado y los consiguientes costos de gestión de residuos.

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