Consiste en la separación de los isótopos de uranio para obtener combustibles cerámicos enriquecidos en el U-235.
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Actualmente la Comisión Nacional de Energía Atómica desarrolla tres líneas fundamentales relacionadas con el enriquecimiento de uranio, en distintos emplazamientos:
- En el Complejo Tecnológico Pilcaniyeu (CTP):
Desde la década del 80 en esta instalación se encuentra instalada la Planta de Enriquecimiento de Uranio piloto e industrial por el método de difusión gaseosa. Allí trabajan 130 personas en tareas de desarrollo y mantenimiento; producción de hexafluoruro de uranio (UF6) y de diflúor (F2), descontaminación de componentes y otros procesos esenciales para implementar tecnologías de enriquecimiento a través de métodos de centrifugado o asistidos por láser.
También se desarrollan sistemas de control y alimentación para plantas de enriquecimiento de uranio, se prueban los sistemas de seguridad y se realizan tareas de remediación ambiental.
Además, desde 2022, en las plantas de manejo de ácido fluorhídrico y de producción de flúor del Complejo se desarrollan técnicas de fabricación de sales de litio para baterías de ion-litio.
Conocé más sobre el Complejo Tecnológico Pilcaniyeu
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En el Centro Atómico Constituyentes (CAC):
En los últimos 15 años, este centro se dedicó a desarrollar otra de las tecnologías para el enriquecimiento de uranio, que es el método de centrifugado. El incremento de los costos de la energía eléctrica han convertido a este método industrial para enriquecer uranio en el más económico, por lo que resulta de interés para reemplazar al de difusión gaseosa. -
Centro Atómico Bariloche (CAB):
Desde hace más de una década, en Bariloche se llevan adelante investigaciones para conocer y desarrollar los métodos de enriquecimiento por ionización selectiva, tanto con el uranio en forma molecular como atómica.
En el marco del Proyecto LASIE (separación isotópica de uranio asistida por láser), se logró demostrar a escala de laboratorio la factibilidad del método utilizando el esquema de vaporización de uranio metálica y ionización asistido por láser (SILVAR), enriqueciendo el uranio en el orden del 2 al 4 % en pequeñísimas cantidades.
Un poco de historia
A fines de la década del 70, la CNEA inició tareas para desarrollar la tecnología de enriquecimiento de uranio. Por entonces, se decidió construir la planta en el paraje Pichi Leufu Arriba, a unos 70 kilómetros de Bariloche.
La finalización de la obra fue a principios de la década del 80 y estuvo a cargo de INVAP S.A. Su finalidad era producir uranio enriquecido para la fabricación de elementos combustibles para los reactores de potencia y de investigación argentinos. De esta manera, el país iba a lograr el dominio del ciclo de combustible nuclear de manera autónoma, sin depender de proveedores internacionales o de restricciones de comercialización.
En 1983 se obtuvo uranio enriquecido a escala industrial con el método de difusión gaseosa. Así, la Argentina se convirtió en el séptimo país del mundo con esa capacidad y el quinto en desarrollar su propia tecnología de enriquecimiento de uranio.
En 1996, la actividad se paralizó por el cambio del contexto internacional de la energía nuclear. Sin embargo, se continuó con la investigación y el desarrollo de las técnicas.
A principios de 2007, se iniciaron las tareas de reacondicionamiento y actualización del Complejo Pilcaniyeu para recuperar sus capacidades y mejorar sus estándares a nivel operativo y de seguridad. El objetivo fue que la Argentina cumpliera los requisitos del Grupo de Proveedores Nucleares (NSG, por sus siglas en inglés), del que forma parte desde 1994. Este grupo está conformado por 48 países que cuentan con capacidad de exportación de productos y servicios relacionados con la energía nuclear.
Cómo es el procedimiento de enriquecimiento de uranio
Algunas centrales nucleares utilizan el uranio enriquecido como combustible. El uranio es un elemento químico que se encuentra conformado por dos isótopos: el U238, que en la industria nuclear es considerado fértil, y el U235, considerado un isótopo físil, es decir, que puede dividirse por acción de neutrones de cualquier energía. Este último es el que permite hacer funcionar a los reactores nucleares.
Para hacer un mejor uso del material en los reactores, la composición isotópica del uranio es modificada mediante un proceso conocido como enriquecimiento. De esta manera, se lo lleva a una concentración isotópica de entre el 0,85% y el 93%.
A nivel laboratorio existen varios métodos de enriquecimiento de uranio, pero los más aptos para abastecer las cientos de toneladas requeridas anualmente son la difusión gaseosa y la centrifugación.
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El método de la difusión gaseosa:
Consiste en utilizar hexafluoruro de uranio (UF6) para transformar el uranio en un gas. En estado gaseoso, se lo hace atravesar una barrera con pequeñísimos poros, a través de los cuales pasan las moléculas de UF6 que contienen uranio 235. Al mismo tiempo, impiden el paso de aquellas que contienen uranio 238. Repitiendo este proceso varias veces se alcanzan distintos niveles de enriquecimiento. Por ejemplo:- El enriquecido en un 0.85% es usado en la Central Nuclear Atucha I.
- El de 4.5% es utilizado en la mayoría de los reactores de potencia en el mundo.
- El enriquecido en 20% se usa en reactores de producción de radioisótopos, que son elementos que sirven para el diagnóstico de enfermedades y son producidos en el reactor RA-3 que opera la CNEA.
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El método de la ultracentrifugación:
Mediante la utilización de hexafluoruro de uranio (UF6), que es un gas, se coloca uranio en una máquina centrífuga que hace que éste comience a desplazarse hacia afuera. Así se obtiene un gas con un poco más de uranio 235 que el introducido.
Repitiendo este proceso se obtienen diferentes niveles de enriquecimiento, tal como ocurre con el método de difusión gaseosa. La principal ventaja del método de centrifugación es que consume menos electricidad por kilo de uranio enriquecido. Su desventaja es que el equipamiento es costoso. Sin embargo, con los años, el método de difusión gaseosa fue paulatinamente reemplazado por el de centrifugación.
Las regulaciones respecto al proceso de enriquecimiento son muy exigentes a nivel mundial. Se trata de una tecnología crítica que se encuentra sometida a un estricto control internacional para evitar la proliferación de armas nucleares.