En aras de un planteamiento menos conservador

Los conceptos relacionados con el equilibrio sólido-líquido (por ejemplo, la misma cantidad de sustancia que se disuelve se incorpora a la fase sólida) son fundamentales para evaluar la seguridad nuclear. Los conceptos estándar no tienen en cuenta los procesos de equilibrio lento, lo que podría derivar en evaluaciones de riesgo excesivamente conservadoras o, en algunos casos, demasiado optimistas.

El proyecto SKIN, financiado por la UE, se creó con la intención de arrojar luz sobre el uso más eficaz de los datos de solubilidad en el contexto de la gestión de residuos nucleares. La atención se dirigió principalmente a los actínidos tetravalentes (An(IV)), que suelen considerarse inmóviles debido a su baja solubilidad. Existe una carencia palpable de datos pormenorizados que describan los procesos termodinámicos lentos cercanos al equilibrio.

SKIN llevó a cabo un gran número de experimentos con estos sistemas. Los resultados revisten una importancia directa para caracterizar los controles de solubilidad que influyen en la concentración máxima en aguas subterráneas y el cálculo de las dosis asociadas. La investigación incluyó el estudio de los intercambios dinámicos de isótopos, así como estudios espectroscópicos sobre la incorporación de radionucleidos. Estos últimos estudios evaluaron los factores de reversibilidad o irreversibilidad que guardan relación con la cantidad de radioisótopos libres que pueden ir a parar al suelo o a aguas subterráneas.

La sorción y desorción hacia y desde la superficie de materiales es reversible por regla general, mientras que la incorporación a la fase sólida se suele considerar irreversible. Existen ciertas excepciones, y una de las más destacadas ha sido siempre la irreversibilidad de la sorción/desorción del cesio en illita pura. En cambio, SKIN puso de manifiesto que, en el caso de la illita interestratificada, el proceso resulta reversible.

Podría deberse a que la interestratificación bloquea la diseminación hacia fuera o que las condiciones experimentales no se aproximaron a los lentísimos procesos de propagación a largo plazo. Los modelos geoquímicos actuales de sorción/desorción aún no han logrado describir esta evolución a largo plazo.

En ese sentido, una contribución importante del proyecto es la comparación efectuada entre los tres modelos existentes y, además, el desarrollo de un nuevo modelo de captación irreversible de minerales microscópicos. Los conocimientos sobre la evolución en el tiempo de la solubilidad y la sorción resultan vitales para las evaluaciones de seguridad.

SKIN ha ideado una metodología científica para cuantificar el grado de incorporación irreversible de los radioisótopos en fases minerales tras una adsorción superficial inicial, lo que ayudará a estimar el grado de conservadurismo de las evaluaciones de seguridad y favorecerá el consumo seguro y generalizada de energía atómica rentable.