EL URANIO EN CASTILLA Y LEÓN Presentación

El uranio, junto con el plutonio, son los dos combustibles utilizados en las centrales nucleares para generar energía eléctrica.

Hasta el año 2.000, la principal explotación de uranio se localizaba en la provincia de Salamanca (Ciudad Rodrigo). Hoy en día, tan solo mantiene su actividad la planta de fabricación de elementos combustibles de uranio localizada en la localidad de Juzbado (Salamanca) para abastecer de uranio enriquecido a algunas centrales nucleares nacionales e internacionales.

A continuación se describen los fundamentos que hacen que este elemento pueda utilizarse como combustible en centrales nucleares, sus restantes aplicaciones, la importancia que la explotación de esta sustancia ha tenido en el desarrollo económico de la Comunidad de Castilla y León y la manera en que ha sido explotada y procesada.

En el momento actual, con el encarecimiento del petróleo y la difícil situación económica, se adivinan buenas perspectivas de futuro para la minería del uranio en Castilla y León.

Tomás Villanueva Rodríguez Consejero de Economía y Empleo de la Junta de Castilla y León contenido ¿Qué es y para qué sirve el uranio? • El uranio en la naturaleza • El proceso de enriquecimiento del uranio • Las aplicaciones del uranio • Las ventajas del uranio

El aprovechamiento del uranio • La energía nuclear en España • La prospección del uranio • La historia del uranio en España • La minería del uranio en Castilla y León • El resurgir de la minería del uranio

¿Qué se hace con los residuos? • Gestión actual de residuos nucleares • Gestión futura de los residuos nucleares

REALIZACIÓN: Sociedad de Investigación y Explotación Minera de Castilla y León (SIEMCALSA)

PRIMERA EDICIÓN: 2009

TIRADA: 2.000

DISEÑO GRÁFICO: Domènech e-learning multimedia, S.A.

IMPRESIÓN: Talleres Gráficos Soler, S.A.

DEPÓSITO LEGAL: B-18057-2009 ¿QUÉ ES Y PARA QUÉ SIRVE EL URANIO?

Al contrario que los combustibles fósiles, el uranio no genera anhídrido carbónico por lo que no produce gases que contribuyan al denominado efecto invernadero. Sin embargo los problemas de almacenamiento de los residuos nucleares generados continúan sin resolverse. Ello, unido a algunos accidentes nucleares que han tenido lugar durante el pasado siglo, ha ocasionado que ciertos países, entre ellos España, hayan establecido políticas encaminadas a no autorizar nuevas plantas nucleares.

EL URANIO EN LA NATURALEZA

El uranio es un elemento radiactivo que aparece en las rocas, tierra, aire y agua. Su concentración media en la corteza terrestre es de 4 partes por millón.

Se trata de un material muy reactivo. Por esta razón, en la naturaleza no se presenta en su forma elemental, sino que se asocia a otros elementos formando compuestos. Presenta una gran avidez por el oxígeno, motivo por el cual normalmente aparece formando óxidos y sales de muy diferente composición y color.

La solubilidad de un compuesto de uranio en agua determina su movilidad en el medio ambiente y, por tanto, su toxicidad. El uranio que aparece en el agua procede en su mayor parte de la disolución de rocas y suelos que lo contienen. Zeunerita (mica de uranio y arsénico). Mina La Profunda, León.

En el aire, las concentraciones de uranio son muy bajas. Incluso en concentraciones más altas de lo normal, hay producían reacciones nucleares similares a las que hoy tan poco uranio presente por metro cúbico de aire que tienen lugar en los reactores utilizados para producir apenas un átomo se transforma cada día. energía eléctrica.

El uranio se asocia a radiactividad y sin embargo sus El ser humano contribuye a que los niveles de isótopos más comunes presentan una actividad muy baja, concentración natural de uranio se incrementen como propiedad que ha podido utilizarse para datar la consecuencia de ciertas actividades: minería, medicina, antigüedad de la Tierra. investigación tecnológica, armamento, generación de energía eléctrica, movilización de suelos, etc. El uranio natural es una mezcla de tres isótopos llamados

U234, U235 y U238. Los tres son el mismo producto Ciertas plantas y hortalizas, como por ejemplo el rábano, químico, pero tienen propiedades radioactivas diferentes. contribuye a la fijación del uranio a través de sus raíces, De cada gramo de uranio natural, el 99,28 % de su masa donde queda almacenado. es U238, el 0,71% U235 y el resto U234. Salvo en ciertas excepciones, la relación U238/U235 permanece constante Otra propiedad es su densidad al tratarse del elemento en la corteza terrestre. químico natural más pesado.

No obstante, hace muchos millones de años, cuando el El primer productor mundial de uranio es Canadá, en

U235 existía en la naturaleza de manera abundante, se donde se encuentran los mejores yacimientos.

3 EL PROCESO DE ENRIQUECIMIENTO La planta entró en funcionamiento a finales de 1.984 y DEL URANIO está autorizada para almacenar y procesar uranio con un enriquecimiento máximo del 5% en peso de U235.

El isótopo de Uranio utilizado como combustible en las La capacidad de producción anual es de 300 t centrales nucleares es el U235. equivalentes de uranio enriquecido.

Para producir este combustible, el uranio natural es En el siguiente gráfico se muestra la evolución de la separado en dos porciones. La porción combustible, que producción de la planta de Juzbado en toneladas tiene más U235 de lo normal, se denomina uranio equivalentes de uranio enriquecido procesado. enriquecido, ya que su concentración aumenta del 0,7 % que posee en la naturaleza hasta valores del 2%-3%. La porción sobrante, con menos U235 de lo normal, se URANIO CONCENTRADO EN LA PLANTA DE denomina uranio empobrecido. Ambos, son JUZBADO DE SALAMANCA (t equivalentes procesadas) químicamente idénticos, diferenciándose únicamente por 300 el grado de radiactividad que presentan.

El proceso de enriquecimiento tiene lugar después de haber separado el uranio de las impurezas por medios 200200 químicos. En el método más utilizado a escala industrial, la difusión gaseosa, el uranio se encuentra en forma de hexafluoruro de uranio (UF6). El método se fundamenta en el hecho de que las moléculas de un gas con distinto 100100 peso molecular experimentan difusiones distintas al pasar por una membrana porosa. Como consecuencia de ello, al hacer pasar el hexafuoruro de uranio por diversas membranas porosas, al final del proceso se recogen dos 0 productos; un gas enriquecido en átomos de U y un 1985 1987 1989 1991 19933 19951995 1997 1999 2001 20033 2005 2007 235 1986 19881988 1990 1992 1994 1996 19988 2000 2002 20042 2006 gas empobrecido, denominado colas. Después de éste proceso se consigue pasar de concentraciones en U235 La planta dispone de tres líneas para la fabricación de del 0,7% a 4-5%. elementos combustibles de óxido de uranio, tanto para centrales de agua a presión (PWR) como de agua en Tras el enriquecimiento, el hexafluoruro de uranio se ebullición (BWR). Una cuarta línea se destina a la transforma en plantas químicas en dióxido de uranio, fabricación de barras de combustible con óxido de material utilizado como combustible en los reactores gadolinio. nucleares. Durante el año 2007, se fabricaron un total de 821 Otros métodos de enriquecimiento menos utilizados son elementos combustibles, de los que 517 fueron del tipo la difusión térmica líquida, la boquilla de separación, la PWR y 304 del tipo BWR, para lo cual fue necesario excitación láser y la centrifugación, en la que el procesar del orden de 268 toneladas de uranio hexafluoruro de uranio gaseoso se separa en enriquecido. centrifugadoras en cascada. Con estos elementos combustibles se abastecen las La única planta de procesado de uranio enriquecido centrales nucleares de Almaraz I y II, Ascó I y II y Trillo. existente en España se localiza en la localidad de El resto de la producción que es más de la mitad, se Juzbado (Salamanca), propiedad de la Empresa Nacional exporta a otros países europeos (Suecia, Alemania, de Uranio, S.A. (ENUSA) Bélgica, Finlandia y Francia).

Vista general de la planta de Juzbado. Salamanca Pastillas de combustible nuclear 4 LAS APLICACIONES DEL URANIO El proceso de absorción de un neutron por el núcleo de U235 hace que éste se transforme en U236, que a su vez se El uranio se desintegra muy lentamente emitiendo una fisiona generando Xenon, Estroncio y 2 neutrones, partícula alfa. El periodo de semidesintegración, definido liberándose gran cantidad de energía en forma de calor. como el tiempo que tarda la mitad de un isótopo en emitir su radiación y transformarse en otra sustancia, depende del tipo de isótopo. Así, en el U238 es de aproximadamente 4.470 millones de años, en el U235, 704 millones de años y en el U234, 5 billones de años. Estos largos períodos de tiempo son los responsables de que el uranio aún exista en la naturaleza y sea utilizado como herramienta para estimar la edad de la Tierra. Los fragmentos de Xe y Sr son muy inestables. Sus núcleos se mueven con una energía que es proporcional Mientras que el U238 presenta una pequeña probabilidad a la masa desaparecida durante la reacción nuclear, de fisión espontánea cuando se le bombardea con alcanzando la estabilidad mediante la emisión de neutrones rápidos, el U235 posee una mayor probabilidad partículas beta. de fisionarse al ser bombardeado por neutrones térmicos de menor energía. En este principio físico se fundamentan dos de sus principales campos de aplicación: la PROCESO DE FISIÓN DE UN ÁTOMO DE URANIO generación de calor en un reactor nuclear y su empleo 235 POR COLISIÓN DE UN NEUTRÓN como material físil para armas nucleares. Átomo de estroncio

Átomo de U235 Átomo de xenon Neutrón

Neutrones (de 2 a 5 por fisión)

Calor

La reacción nuclear en cadena es posible ya que, aparte de los dos fragmentos liberados de Xe y Sr, se emiten

neutrones y, en el caso particular del U235, la energía de Armamento nuclear. Misil éstos neutrones es suficiente como para causar una nueva fisión, cosa que no ocurre con los neutrones de otros Ambas aplicaciones son posibles gracias a la capacidad elementos radioactivos como son el radio o el bismuto. del isótopo U235 de sostener una reacción nuclear en cadena. REACCIÓN NUCLEAR EN CADENA El uranio empobrecido es utilizado, entre otras cosas, para fabricar municiones perforantes y blindajes de vehículos.

La fisión nuclear es la base del desarrollo de la energía nuclear. La energía liberada por la fisión nuclear genera enormes cantidades de energía. Prueba de ello es que en la fisión de 1 kg de U235 libera del orden de 19 GWh en forma de calor. En todas estas reacciones, una pequeña parte de la masa se transforma en cantidades ingentes de energía de acuerdo con la ecuación de Einstein E = mc2. A modo de ejemplo, la combustión de 1 kg de carbón produce del orden de 30.106 julios, mientras que la . 12 misma cantidad de U235 produce del orden de 80 10 julios; es decir, una energía superior en más de 2,5 millones de veces.

Cuando un núcleo de U235 se bombardea con neutrones, aún de baja energía como son los térmicos, se produce una violenta inestabilidad que hace que el núcleo se divida en dos fragmentos aproximadamente iguales. 5 Existen varios tipos de reactores: de agua a presión • La turbina que utiliza el vapor de agua para mover un (PWR), de agua en ebullición (BWR), de agua pesada alternador y generar energía eléctrica. (HWR), de grafito-gas y autoregenerativos, estos últimos caracterizados por producir más combustible del que • El condensador utilizado para enfriar el vapor a la consumen. En España, los más habituales son los de agua salida de la turbina y convertirlo en agua. a presión, constituidos por las siguientes unidades: La reacción nuclear tiene lugar en el reactor, en donde • El reactor en donde se produce la fisión del elemento las agrupaciones de varillas de combustible se intercalan radioactivo. con las barras de control, fabricadas de un material capaz absorber los neutrones. De esta manera se • El generador de vapor en donde el calor producido controla el ritmo de la fisión nuclear ajustándola a las por la fisión se utiliza para producir vapor de agua. necesidades de generación de electricidad.

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA CENTRAL NUCLEAR DE AGUA A PRESIÓN

Vapor

Torre de enfriamiento

Líneas de Agua fría vapor Edificio de contención Turbina Transformador Electricidad Generador de vapor Generador

Barras de control

Combustible de uranio Bomba Contenedor agua fría

Vasija del Fuente de reactor agua fría Bomba Condensador Agua de refrigeración

Barras de combustible Recarga de combustible

6 En las centrales nucleares existe un circuito primario de Otras aplicaciones menos conocidas del uranio que agua desmineralizada que se calienta con el calor merecen mención son las siguientes: generado durante la fisión del uranio. Este circuito forma un sistema cerrado en el que el agua circula bajo presión • Como combustible utilizado en la propulsión de con el fin de que permanezca en estado líquido a pesar submarinos y buques. de que la temperatura alcanzada sea entorno a 290ºC.

Esta agua se utiliza para calentar, mediante un intercambiador, el agua que circula por el circuito secundario transformándola en vapor a presión que es conducido a la turbina. El vapor entra en la turbina y ésta mueve el generador de corriente eléctrica. Finalmente, el vapor turbinado pasa por el condensador, en donde se produce el cambio de estado a fase liquida. Esta agua es enfriada a través de un circuito terciario en las torres de refrigeración.

Submarino nuclear

• En la industria civil se utiliza para la construcción de estabilizadores para aeronaves, satélites artificiales y veleros.

Turbina de una central nuclear

Imagen de un satélite artificial

• En la datación de la edad del planeta. Para ello se determinan los períodos de desintegración de minerales que contienen uranio. Vista general de la central nuclear de Garoña.

7 • En la industria militar, el uranio empobrecido se utiliza LAS VENTAJAS DEL URANIO por su elevada densidad (mayor que la del plomo), su gran inflamabilidad (se inflama espontáneamente en A modo ilustrativo, para producir la misma cantidad de contacto con el aire a temperaturas superiores a los electricidad que la generada en un día en una central 600ºC) y su bajo coste. Los principales usos van nuclear de una determinada potencia se necesita, en una destinados a la fabricación de blindaje de carros de central de fuel del orden de 34.000 barriles de petróleo y combate o proyectiles penetrantes. en el caso de que la central fuera térmica unas 6.850 toneladas de carbón.

• El uranio agotado del isótopo fisionable U235 se emplea en el blindaje de los contenedores de Si considerásemos una central nuclear con capacidad almacenamiento y transporte de materiales radiactivos. para generar 1.000 MWh de energía eléctrica, sería necesario generar del orden de los 3.000 MWh térmicos. Esta cantidad de energía podría ser proporcionada por tan solo 3,2 kg/día de uranio, cantidad reducida si se compara con las aproximadamente 10.500 t/día de carbón que necesitaría una central térmica convencional. De esto se deduce que la energía eléctrica producida por

la fisión de 1 kg de U235 equivale a la energía que se puede obtener de la combustión de aproximadamente 2.800 t de carbón.

El uranio, al contrario de lo que ocurre con otros

combustibles no genera CO2 en el proceso de aprovechamiento energético, por lo que no genera gases que contribuyan al denominado efecto invernadero.

Hay reservas de uranio suficientes para cerca de 300 años y además están repartidas por muchos países.

Las centrales actuales son muy seguras y el riesgo de accidentes es muy bajo. Por otro lado, en un futuro próximo habrá reactores que puedan reutilizar el combustible usado en las actuales centrales.

Carro de combate blindado En resumen, la energía del uranio es barata y no contamina, aunque conlleva asociada la generación de unos residuos no exentos de riesgo.

• El U238 se convierte en plutonio en los reactores denominados reproductores. El plutonio puede ser usado en reactores nucleares o en la fabricación de armas nucleares.

• Algunos accesorios luminosos utilizan uranio del mismo modo que lo hacen ciertos productos químicos fotográficos (nitrato de uranio).

• El uranio en estado metálico es usado como blanco para generar rayos X.

• Su alto peso atómico hace que el U238 pueda ser utilizado como un eficaz blindaje contra las radiaciones de alta penetración.

Sala de control de la central de Garoña

8 EL APROVECHAMIENTO DEL URANIO

Castilla y León cuenta con la mayor mina de uranio de España, una planta de combustibles nucleares y una central nuclear.

LA ENERGÍA NUCLEAR EN ESPAÑA PRODUCCIÓN NACIONAL ELÉCTRICA DE ORIGEN NUCLEAR. AÑO 2007 (GWh)

En la actualidad, existen en nuestro país 8 reactores 11,000,000,00010.000,000 nucleares en funcionamiento con una potencia total instalada de 7.442 MW. En el año 2007, la cantidad de 800,0008008.000,000 energía eléctrica generada fue de 55.039 GWh, lo que representó el 17,6 % de la energía eléctrica producida en España, tal y como se observa en el siguiente gráfico. 600,0006006.000,000

PRODUCCIÓN NACIONAL DE ENERGÍA ELÉCTRICA. 400,0004004.000,000 AÑO 2007 (GWh)

200,0002002.000,000 Cogeneración y tratamiento de residuos 35.043 Carbón 0 158.239 Garoña Ascó I Ascó II Trillo Renovables y residuos Almaraz I Almaraz II Cofrentes Vandellós 37.845 En la siguiente tabla se resumen las principales Hidroeléctrica 26.447 características de las centrales nucleares en funcionamiento ubicadas en territorio nacional. Nuclear 55.039 Potencia Energía Tipo de Puesta en Nombre eléctrica generada en reactor operación (MW) 2007(GWh) Fuente: Foro Nuclear Santa María de Garoña BWR 466 3.482,29 1.971 (Burgos) Almaráz I (Cáceres) PWR 977 8.510,11 1.981 Centrándonos en nuestra Comunidad, el reparto de la Almaráz II (Cáceres) PWR 980 7.437,27 1.983 producción eléctrica en función de su origen se ilustra en el siguiente gráfico en el que únicamente se han Ascó I (Tarragona) PWR 1032,5 7.915,91 1.984 considerado las instalaciones termoeléctricas, Ascó II (Tarragona) PWR 1027,2 7.420,88 1.986 hidroeléctricas y eólicas con una potencia superior a Vandellós II (Tarragona) PWR 1087,14 5.531,11 1.988 1000 kW. Cofrentes (Valencia) BWR 1092 6.240,14 1.985 Trillo I (Valencia) PWR 1066 8.501,73 1.988 PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN CASTILLA Y LEÓN. AÑO 2007 (GWh) LA PROSPECCIÓN DEL URANIO

Eólica Como ya se ha indicado, el uranio es un recurso natural 4.612 12,5% que se encuentra libre en la corteza terrestre en un grado Térmica de concentración medio de tan solo 3 ppm y en medios Nuclear 17.585 acuosos alcanza cantidades de algunos microgramos por 3.482 47,5% litro. A pesar de estas bajas concentraciones, el uranio es 9,4% unas 800 veces más abundante que el oro, 40 veces más que la plata, 1,8 más que el mercurio, 1,6 más que el Hidráulica antimonio y 1,5 más que el cadmio. Es tan abundante 11.307 como el plomo, cobalto, molibdeno o el arsénico. 30,6% Suele aparecer asociado a rocas graníticas o rocas volcánicas y alcanza concentraciones significativas en Fuente: EREN ambientes sedimentarios con presencia de sustancias químicamente reductoras. La central nuclear de Santa María de Garoña, en Burgos Múltiples son las técnicas de prospección empleadas para contribuye con el 6,32% a la energía eléctrica de origen su detección. La elección de una u otra se realiza nuclear generada en nuestro país, porcentaje que atendiendo a la escala geográfica en la que sea necesaria representa, a nivel nacional, tan solo el 1,02% de la realizar la investigación, tal y como se ilustra en el energía eléctrica generada. siguiente cuadro resumen.

9 ESTUDIOS PREVIOS A LA EXPLOTACIÓN Trabajo Fase Objetivo Escala de trabajo Métodos de prospección Resultados Bibliografía, geología minera, Selección de Identificación de áreas Mapa: Nacional 1/1.000.000; Cartografía, geología existente. Unidades geológicas áreas favorables 1/2.000.000 Normalmente Actividad empresas. Reconocimiento con petencial uranífero sin sondeo del terreno. Mapa: Regional 1/100.000; Síntesis geológica. Geofísicas Prospección Localización de indicios 1/50.000; 1/25.000 aeroportadas y de tierra. Estructuras, unidades regional uraníferos Sondeos: Mallas kilométricas Geoquímicas de aluviones y aguas. geológicas con indicios Exploración a hectométricas Sondeos estratigráficos. Geología. Radiometría detalle. Localización y delimitación de Mapa: Local 1/10.000; Geofísicas detalle, EM, resistividades. Yacimiento delimitado Investigación yacimientos 1/2.000 Sondeos: 200 x 100; Emanometría de Rn. Calicatas por sondeos positivos 100 x 50 macánicas. Sondeos malla amplia. Mapa: Local 1/2.000; 1/500 Sondeos malla detalle. Valoración Evaluación Valoración geológica del Sondeos: E.V. 50 x 50; 50 x del yacimiento por médotos Recursos in situ geológica yacimineto 50 centrada, 80 x 40 aritméticos y geoestadísticos (Geológicos) Estudios de Sondeos: E.P.V.: Varias Proyecto minero previo, Estudio de la futura rentabilidad recursos recuperables, previabilidad y de un yacimiento con criterios E.V.: 50 x 60; 50 x 50 Decisión de continuar o viabilidad económico-financieros centrada no en el proyecto

Investigación Obtención de la información por sondeos de Proyecto minero necesaria para realizar el Mapa: Local 1/2.000; 1/500 definitivo, Recursos reconocimiento proyecto definitivo y Sondeos: 10 x 10 planificación de la explotación recuperables minero

Uno de los métodos de prospección más utilizado se basa métodos compiten con otros métodos más económicos en la radiación gamma emitida de manera natural por como son los sondeos sin recuperación de testigo y el ciertos elementos radioactivos como son el radio, el torio registro de los mismos. y el potasio. La desintegración radiactiva de estos elementos presentes en las rocas origina una anomalía de La realización de registros de rayos gamma en sondeos radiación gamma natural, para cuya detección se utilizan sin recuperación de testigo constituyen otra de las instrumentos diseñados para ir montados tanto a pie como técnicas de prospección más empleada. Con este tipo de en todo tipo de vehículos terrestres y aeronaves. La registros se obtiene información relativa a la ley, la prospección de rocas con contenido en uranio aplicando potencia y la profundidad del yacimiento. Habitualmente esta técnica se realiza de manera indirecta, puesto que la se realizan tres tipos de registros: registro de radiación desintegración del uranio no genera radiación gamma. Sin gamma natural, registro eléctrico y un registro de embargo, sí se obtiene radio que en su desintegración resistividad que sirve para identificar las formaciones emite radiación gamma. Se trata de una técnica rápida y atravesadas. de bajo coste empleada en todas las fases de una prospección: cartografía de reconocimiento, prospección aérea, reconocimiento superficial y estudios de detalle. LA HISTORIA DEL URANIO EN ESPAÑA

Los otros métodos convencionales basados en las España no podía ser totalmente ajena a todos los mediciones geofísicas no parecen tener gran utilidad por movimientos mundiales que desde mediados del siglo razones variadas: el uranio no suele presentar propiedades pasado han utilizado el uranio como combustible en las magnéticas ni eléctricas y, a pesar de su elevada densidad, centrales nucleares. Para favorecer su investigación, el su baja concentración en las formaciones geológicas que Ministerio de Industria y Comercio dictó una Orden el lo contienen, enmascara su presencia. Además, estos 4/10/1945 mediante la cual se reservaba, con carácter temporal y a favor del Estado, los posibles yacimientos de uranio ubicados en 14 provincias españolas.

Mediante otro Decreto datado el mismo día, el Estado declaró el uranio de interés nacional y se reservó para sí todos los yacimientos situados dentro del territorio nacional, prohibiéndose su exportación.

Con la creación en 1951 de la Junta de Energía Nuclear (JEN), da comienzo la investigación sistemática de minerales radiactivos en España.

La exploración e investigación de minerales de uranio y torio se centró en los granitos hercínicos, buscándose mineralizaciones de naturaleza filoniana en las Prospección aerotransportada Equipo de registro y sonda de radiación provincias de Salamanca y Zamora. gamma

10 En 1957, un equipo de prospección, siguiendo una En el gráfico adjunto se refleja la producción histórica de anomalía, pasó de los granitos a una zona de pizarras uranio en nuestro país indicando su procedencia. recubiertas por un pequeño espesor de terciario donde tU O continuaba dicha anomalía. Se había descubierto la 3 8 MINA ESPERANZA en Villar del Ciervo, Salamanca.

300 Con el descubrimiento de esta mina se produce una revolución en relación a los criterios manejados en la prospección de uranio. Por primera vez en el mundo se tenía conocimiento de la posibilidad de encontrar 200 concentraciones importantes de este elemento en pizarras precámbricas.

A partir de entonces, los equipos de prospección se 100 volcaron en la investigación de pizarras en el Macizo Hercínico. Como consecuencia de esta campaña de investigación se identificaron tres importantes áreas dentro de la provincia de Salamanca, una de las cuales 0 dio origen a la Mina FE, que hasta la fecha ha sido la 19759755 19801980800 198519855 19901199900 199519955 200020000 mayor explotación de uranio de España. Saelices Jen La Haba

La producción acumulada entre 1975-2000 fue de 6.239 t U O . En 1972 se funda la Empresa Nacional del Uranio 3 8 La producción previa a 1975 fue de 540 t de U3O8 (ENUSA) con la finalidad, entre otras, de hacerse cargo del Sector de Ciudad Rodrigo e iniciar la explotación de la Mina FE, donde algunos años atrás se había iniciado LA MINERÍA DEL URANIO EN CASTILLA su explotación a cielo abierto. Y LEÓN A partir de 1974, ENUSA alternó los trabajos de reconocimiento detallado de los yacimientos del entorno Explotación Minera de los Yacimientos de de Mina FE y de la zona de Alameda de Gardón, con la exploración regional de las pizarras del área de Ciudad la Provincia de Salamanca. Minas FE y D Rodrigo, en el entorno de Villavieja-Retortillo, las zonas Los Yacimientos FE y D se encuentran situados al Oeste de graníticas de Villar de Ciervo, Lumbrales y Casillas, así la provincia de Salamanca, a unos 90 km de la capital y a como toda la cubeta sedimentaria terciaria de Ciudad unos 10 km de Ciudad Rodrigo, en los términos Rodrigo hasta la ciudad de Salamanca, incluyendo el municipales de Saelices el Chico y Carpio de Azaba. basamento hercínico de sus bordes. El origen de la mineralización se debe a la circulación de Merecen destacar por su importancia los trabajos fluidos hidrotermales altamente mineralizados a través de realizados en Villar de Peralonso, en la mina Esperanza, la red de fracturación de las rocas circundantes. Los en Valdemascaño, Casillas de Flores, etc., en donde se minerales de uranio, al encontrarse en condiciones reconocieron y explotaron algunos filones estrechos reductoras por la presencia de la materia orgánica de las mediante pequeñas labores de interior. pizarras, precipitan dando lugar a mineralizaciones de óxidos negros y pechblendas, que durante el transcurso de En la Comunidad extremeña se llegaron a explotar los siglos han dado lugar a redisoluciones y redeposiciones pequeñas cantidades de uranio por la JEN en la zona de configurando así la complejidad de estos yacimientos. Albalá-Montanchez-Trujillo, en el área de Cabezas de Araya y en el entorno de Don Benito, donde se localizaron las minas de la Haba, explotadas durante el período 1983-1990 por ENUSA.

Instalaciones mineras antiguas de la Mina lobo, en la Haba Pechblenda (óxido de uranio) 11 El diseño inicial de la explotación se realizó atendiendo Proceso de concentración mineral al alto grado de dilución que presentaba la mineralización y a la existencia de minerales marginales A principio de los años 70 se construyó una pequeña que podían ser recuperados. Para ello se diseñó un planta piloto que se denominó E.L.E., siglas de Estación sistema de explotación con bancos de trabajo de 3 m de de Lixiviación Estática, que permitió el tratamiento de los altura y un talud final de unos 45°. minerales extraídos de las incipientes labores mineras de la Mina FE.

A esta planta llegaba el lixiviado procedente de los montones de mineral que eran regados con soluciones ácidas.

Corta minera en Saelices el Chico, Salamanca

Posteriormente se modificó el método de explotación con la finalidad de reducir los costes de explotación. Eras de disolución de la planta Elefante Así, a finales de la década de los 90 se tomó la decisión de aumentar la altura de los bancos de trabajo a 6 m. La solución acuosa se procesaba mediante una extracción con disolventes orgánicos. Básicamente la extracción consistía en poner en contacto éstas soluciones acuosas denominadas “fértiles” con una amina terciaria disuelta en un disolvente orgánico (queroseno) que era afín por los iones uranilo. Cuatro etapas se consideraron suficientes para obtener un rendimiento superior al 99%.

Una vez que la fase orgánica se cargaba en uranio se procedía a su tratamiento. El uranio, ya presente en una disolución limpia y mucho más concentrado, era susceptible de ser Hueco final de la corta D precipitado mediante diferentes formas, Una evolución similar al diseño de la mina experimentó Contenedor de diuranato amónico (U3O8) aunque la más la maquinaria de carga y transporte. Las palas iniciales habitual consistía en de 1-2 m3³de capacidad de cazo fueron sustituidas por el ajuste del pH, dando como resultado un precipitado otras de 10 m3 montadas sobre neumáticos. Los últimos rabiosamente amarillo de diuranato amónico. dumpers que operaron en la explotación tenían una capacidad de transporte de 85 t. Toda esta maquinaria, Los buenos resultados obtenidos en esta planta piloto una vez clausurada la actividad extractiva, se ha sirvieron para acometer la construcción de otra de mayor utilizado en las labores de restauración de los terrenos capacidad denominada ELEFANTE, puesta en afectados por la actividad minera y el procesado del funcionamiento en 1975, con una capacidad inicial de mineral. producción de 120 t de U3O8/año. El día 16 de noviembre de 2000, se efectuó la última Durante el transcurso de los años en los que funcionó voladura en la explotación minera de Saelices el Chico, esta planta se fueron incrementando las producciones reservándose yacimientos como los de Sageras y hasta alcanzar en 1989, una punta de 249 t de U O . Alameda de Gardón, para las generaciones futuras. 3 8

12 En el año 1986, evaluadas las reservas minerales de uranio y de acuerdo con las perspectivas de agotamiento de los stocks almacenados como consecuencia de la moratoria nuclear en los países occidentales, se tomó la decisión de estudiar la viabilidad de una nueva planta que aprovechase eficientemente los recursos minerales de la provincia de Salamanca y que permitiese optimizar las labores mineras.

Las primeras pruebas de funcionamiento de esta planta, conocida con el nombre de “Quercus”, se realizaron en 1993.

Instalación de clasificación de la planta Quercus. Tras la lixiviación dinámica se procedía a una etapa de separación sólido-líquido mediante cinco espesadores.

Los líquidos claros obtenidos se enviaban a la sección de extracción con disolventes, cuyo funcionamiento era similar al de la planta ELEFANTE.

Foto aérea de la impermeabilización de la era de lixiviación de la planta Quercus

Planta Quercus. Sección de extracción con disolventes

Finalmente se procedía a la separación y lavado de los concentrados mediante filtros de banda de vacío y a su secado y envasado en bidones de 250 l, como los que se pueden apreciar en el parque de concentrados de la fotografía anexa. Vista aérea de la planta de concentrado Quercus

La Planta Quercus se diseño con la idea de recuperar el uranio contenido en las fracciones más finas. Para ello se diseño una planta clasificadora que permitiese la separación en húmedo de tres fracciones granulométricas. La más fina (inferior a 1 mm) contenía el 65% del uranio presente en el Todo-Uno pero tan solo representaba el 10 -15% del volumen de mineral entrante en la planta. Por el contrario, la fracción más gruesa (mayor de 10 mm,) que era la más abundante (65 - 70% del Todo-Uno), tan solo contenía el 15% del uranio.

De las tres fracciones en las que se clasificaba el mineral, Parque de concentrados de U3O8 tan solo las dos de menor tamaño eran sometidas a lixiviación, dinámica en el caso de la fracción más fina y Desde un punto de vista energético, la planta de rica, y estática en el caso de la fracción intermedia que tratamiento, operando al 80% de su capacidad, podría presentaba menor contenido en uranio. haber generado materia prima suficiente para obtener una cantidad de concentrado de uranio equivalente a 12 La fracción gruesa, tras sufrir un estrío radiométrico por si millones de toneladas de carbón con un poder calorífico hubiera alguna piedra de alto contenido, se enviaba a la de 24.106 j/kg, cifra próxima a la producción nacional de escombrera de estériles. éste combustible.

13 A continuación se adjunta el diagrama de flujo de la planta Quercus.

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PLANTA QUERCUS

Clausura de la mina El estéril sobrante acopiado en las escombreras es sometido a un proceso de remodelación y posterior La parada de las actividades extractivas en diciembre del impermeabilización de su superficie con material arcilloso 2000 ocasionó una fuerte reestructuración de los efectivos con el fin de asegurar la no emisión de radón a la laborales, que pasaron de 120 a 58 personas. atmósfera. Finalmente, esta capa se cubre con otra capa de material resistente a la erosión y sobre ella se extiende Tras el cierre de las minas, la plantilla que ha una capa de suelo sobre la que se desarrollan las labores permanecido en el centro minero ha desarrollado tareas de vegetación. de regeneración de los terrenos afectados por la actividad minera, entendiendo como tal, los huecos de mina, escombreras y plataformas de las plantas de concentrado.

A grandes rasgos, el volumen de estériles de mina almacenados en las escombreras es del orden de los 67.000.000 t que se han utilizado para rellenar cuatro grandes huecos mineros con capacidad para albergar 14.550.000 m3 de material.

Labores de revegetación en la mina FE3

Otras tareas de gran importancia que se han realizado son las clausuras de las Plantas de Tratamiento Elefante y Quercus, que por ser Instalaciones radiactivas de primera categoría, requieren de unos estrictos procedimientos que garanticen la seguridad a largo plazo de los residuos generados (eras de lixiviación estática y diques de estériles).

En las fotografías adjuntas puede apreciarse una comparativa entre el estado inicial y final de una de estas Labores de relleno de hueco minero en la corta FE2 14 eras de lixiviación tras los trabajos de restitución EL RESURGIR DE LA MINERÍA DEL topográfica de las mismas, estando pendientes los de URANIO extendido de la capa de suelo y la implantación de vegetación. En el año 2000 se produjo el cierre de la única explotación de uranio del país ubicada en la provincia de Salamanca, como consecuencia de los elevados costes de producción, muy por encima de los precios del mercado. Sin embargo, desde entonces el precio del uranio ha ido ascendido tal y como puede observarse en el gráfico adjunto.

€ /kg de U3O8

225050

220000

115050 Estado inicial de una era de lixiviación

100

5500

0 1990 11993 1996 1999 2002 200 200505 2008

El precio del uranio, que durante décadas se situó por debajo de los 30 €/kg, sufrió un incremento gradual a partir del 2004, alcanzando en junio del 2007, los 223 €/kg de Estado final de una era de lixiviación estática tras los trabajos de restauración U3O8, en plena burbuja de las materias primas, en la que la mayoría de los minerales alcanzaron elevados precios. La fecha de conclusión de estos trabajos era finales del año 2008. El presupuesto destinado a estos fines ha Como consecuencia de esta escalada de precios, varias superado los 24 millones de Euros. empresas se han interesado en una posible puesta en explotación de ciertos yacimientos. Ejemplo de ello es la Una partida muy elevada de este presupuesto se ha australiana Berkeley, quien a través de su filial en España, destinado al tratamiento de las aguas ácidas de mina y la la Sociedad Minera de Río Alagón, se encuentra realizando procedente de las escorrentías de las escombreras. Para trabajos de investigación de uranio en Guadalajara, ello ha sido necesario tratar las aguas almacenadas en las Cáceres y Oeste de Salamanca. calderas de las minas y en el dique de estériles de la Planta Quercus, que en marzo de 2003 contabilizaba En el mes de julio de 2008, ENUSA firmó un acuerdo de entorno a 2.500.000 m3. Además, se han realizado colaboración con esta multinacional para la constitución de numerosas tareas de impermeabilización de superficies un consorcio con el fin de actuar sobre el dominio minero con arcillas y de restitución topográfica con el fin de evitar a favor del Estado y reactivar la planta Quercus ubicada en la circulación de aguas por zonas en las que se podrían Saelices el Chico. generar lixiviados, y en consecuencia, aguas ácidas. La multinacional Mawson, de nacionalidad canadiense, también está interesada en la investigación de uranio en las provincias de Salamanca, Badajoz y Cáceres sobre antiguas explotaciones mineras o terrenos investigados durante las décadas de los 40 y los 50 del pasado siglo.

La energía va a ser, ya lo es, uno de los grandes problemas de nuestro siglo, especialmente en Europa que necesita importar la mayor parte de lo que consume. El relanzamiento de la energía nuclear parece inevitable si, como es previsible, el precio del petróleo y el gas continua subiendo y si los políticos se toman en serio los problemas ocasionados por del efecto invernadero. Corta D tras su restauración 15 ¿QUÉ SE HACE CON LOS RESIDUOS?

GESTIÓN ACTUAL DE RESIDUOS NUCLEARES Edificio de acondicionamiento de RBBA Anualmente se producen en España del orden de las Celda 29 (en construcción) 2.160 t de residuos radiactivos. La alta toxicidad y elevada actividad de los mismos, de hasta miles e incluso Punto de información RBBA millones de años, exigen que su tratamiento sea extremadamente seguro.

Los ocho reactores con los que cuenta la industria nuclear española generarán a lo largo de toda su trayectoria, al término de su ciclo operativo, cerca de 20.000 elementos de combustible agotados, es decir, 6.700 toneladas de uranio, plutonio y otros productos generados en la fisión de los átomos que tiene lugar en estos reactores.

Los residuos nucleares de alta actividad procedentes de Centro de almacenamiento de residuos radioactivos de El Cabril las centrales nucleares nacionales, cifrados en 160 t/año, están constituidos por un conjunto de barras metálicas, Los residuos se recogen y transportan en estado sólido, de unos cuatro metros de longitud y unos 25 cm de lado hormigonados en su mayoría dentro de bidones metálicos de malla, en cuyo interior se encuentran las pastillas de cuya capacidad es de unos 220 l. dióxido de uranio. Estas barras de combustible, una vez agotadas son extraídas del reactor e introducidas en la La recepción y descarga se realiza por control remoto, piscina de la central, la cual proporciona el blindaje y la para evitar la exposición de los trabajadores a refrigeración necesaria para disipar el calor generado y radiaciones. favorecer el decaimiento de su actividad radioactiva. Los bidones metálicos se introducen en cubos de hormigón armado de 2 m de lado denominados unidades de almacenamiento. Cada unidad tiene cabida para 18 bidones y su peso ronda las 24 t.

Piscina de almacenamiento de barras de combustible de alta actividad

Descarga de bidones de residuos nucleares en una unidad de almacenamiento La cantidad restante de residuos, en torno a 2.000 t/año, están constituidos por materiales de baja y media A las unidades, una vez llenas, se les aplica una inyección actividad, que se transportan y almacenan de mortero y se trasladan a las celdas de almacenamiento, permanentemente en las instalaciones de El Cabril, en la construidas también con gruesas paredes de hormigón. Sierra Albarrana de Córdoba, gestionadas por ENRESA Cada celda de almacenamiento tiene capacidad para desde 1992. Aquí, los materiales permanecerán vigilados albergar 320 unidades de almacenamiento. durante un periodo de hasta 300 años.

16 GESTIÓN FUTURA DE LOS RESIDUOS NUCLEARES El Gobierno, en los sucesivos Planes Generales de Residuos Radiactivos, y en particular en el VI Plan General de Residuos Radiactivos se ha decantado por una solución centralizada para el almacenamiento futuro de los residuos radioactivos, atendiendo a consideraciones estratégicas, económicas y de seguridad.

La propuesta se concreta en la construcción de una instalación denominada Almacén Temporal Centralizado (ATC).

Celdas de almacenamiento de residuos nucleares Entre las ventajas que la construcción de una instalación de este tipo tendrían merece destacar las En total existen 28 celdas de almacenamiento dispuestas en siguientes: gestión integral de los residuos de baja y dos plataformas. Una vez completada una plataforma, es media actividad, simplificación de la logística, recubierta con capas alternativas de materiales drenantes e minimización del coste económico, garantías en la impermeabilizantes para evitar que posibles infiltraciones de gestión de los residuos nucleares durante al menos seis agua de lluvia puedan entrar en contacto con los residuos décadas. Todo ello facilitaría el desmantelamiento de almacenados. aquellas centrales que, o bien hayan alcanzado el fin de su vida operativa o que estando en activo, sus Cada plataforma de almacenamiento está dotadas de una piscinas se colmaten de elementos combustibles red de control de infiltraciones (RCI), accesible en todo agotados, como ha ocurrido con la central de Trillo en momento. donde ha sido necesario construir un almacén temporal de hormigón individualizado en seco. ESQUEMA DE ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS A finales del 2006, las capacidades de ocupación de NUCLEARES las centrales nucleares españolas eran las siguientes: Santa María de Garoña con un 79 %, Almaraz I con el 65,33 %, Almaraz II con el 60,96 %, Ascó I y Ascó II con el 76,9 % y el 69,94 % respectivamente, Cofrentes con el 83,10 %, y Vandellós II con un 54,28 %.

La capacidad de almacenamiento global de las centrales nucleares españolas es de 17.872 elementos, de los cuales ya se encuentran almacenados 10.581, lo que representa un grado de ocupación del 66,9%.

Otra propuesta de gestión de residuos se basa en el almacenamiento geológico profundo. De todos los residuos radiactivos que cada año se producen en España, aproximadamente el 92,5 % están catalogados Desde el inicio de sus actividades en enero de 1986 hasta el como de baja y media actividad. Proceden 31 de diciembre de 2005, la instalación ha recibido un total principalmente de las centrales nucleares y en menor 3 de 25.557 m de residuos que han sido almacenados en un medida de hospitales, centros de investigación e total de 4.740 contenedores, lo que representa el 52,8% de instalaciones industriales que utilizan fuentes la capacidad de almacenamiento del complejo. Al ritmo radiactivas. actual, la instalación podría cubrir las necesidades de almacenamiento de residuos radiactivos de baja y media El estado en que se encuentran estos residuos es muy actividad hasta la tercera década del siglo XXI. variado: líquidos inmovilizados en cemento, herramientas y materiales de operación usados en las Los gastos derivados tanto de la gestión de los residuos centrales; jeringuillas, guantes y material médico como del desmantelamiento de las centrales nucleares se diverso procedente de las unidades de medicina financiarán durante los próximos decenios mediante un nuclear y radioterapia de los hospitales y de ensayos en “fondo de los consumidores”. La mayor aportación se laboratorios. obtiene de la aplicación en la factura de la luz de un canon del 0,8 % que se recalcula todos los años.

17 Todos estos residuos son susceptibles de almacenarse en explotadas para la extracción de crudo y gas natural es una estructura geológica profunda estable, sellante e gracias a que durante millones de años estos fluidos han impermeabilizada. Los trabajos de investigación realizados permanecido confinados en ellas sin que se halla por ENRESA, permiten asegurar la existencia de gran producido escape alguno. cantidad de formaciones que reúnen estas condiciones a profundidades entre los 600-1.000 m, en condiciones de Finalmente, existen pruebas fehacientes sobre la máxima seguridad y mínimo impacto ambiental, capaces de inmovilización de residuos radioactivos (del reactor albergar estos residuos durante decenas de miles de años. nuclear natural de Oklo) durante un periodo de dos mil millones de años.

Otras técnicas de gestión de residuos radioactivos ya contempladas en el V Plan General de Residuos Radiactivos se refiere al desarrollo de nuevas tecnologías encaminadas a disminuir el volumen y la actividad de los residuos de alta actividad. Dichas tecnologías, conocidas bajo el nombre de separación y transmutación, ya se encuentran en fase experimental.

La implantación de la tecnología denominada transmutación en sistemas nucleares subcríticos asistidos por acelerador (conocida como ADS) podría reducir en un factor 100 o incluso 1000, la cantidad de los

Esquema de almacenamiento residuos a almacenar y lograr que, tras un plazo de unos pocos miles de años, su toxicidad sea comparable Antes de proceder al almacenamiento de estos residuos en a la de los elementos radioactivos naturales. profundidad, se procedería a su inertización en superficie. Por otra parte, el combustible nuclear gastado es un Las formaciones geológicas estudiadas guardan gran producto que aún conserva la mayor parte de su similitud con las formaciones geológicas que albergan los potencial energético, y que puede ser aprovechado por hidrocarburos. Si hoy en día estas formaciones están siendo otras tecnologías disponibles.

FUENTES DE RADIACIÓN NATURALES

FUENTES DE RADIACIÓN ARTIFICIALES

18 Más información en: www.siemcalsa.com (apartado publicaciones) Libro: La Minería en Castilla y León