Un modelo matemático para predecir zonas afectadas por vertidos nucleares

Investigadores de la Universidad de Sevilla participan en un trabajo con el que se pretende prever la dispersión que seguirán algunos elementos contaminantes generados en plantas de reprocesamiento de combustible nuclear.

¿Podemos conocer de antemano qué zonas se verán afectarán por vertidos nucleares? Este ha sido el objetivo básico en el trabajo desarrollado por los investigadores de la Universidad de Sevilla y otras instituciones internacionales, junto con miembros del Centro Nacional de Aceleradores (Universidad de Sevilla-Junta de Andalucía-CSIC), que tratan de predecir cuáles serán los modelos dinámicos de algunos elementos que se generan en las plantas de reprocesamiento de combustible nuclear, tales como el 129I.

“Gracias a los modelos matemáticos de simulación, en algunos casos se puede tener una idea previa de las posibles zonas a las que pueden llegar estos contaminantes, aunque no se trata de una predicción absoluta”, explica José María López Gutiérrez, uno de los investigadores que participan en este estudio. “Grosso modo, podemos predecir la dispersión que seguirá el radioisótopo I-129 desde su origen gracias a modelos matemáticos”, asevera López.

Para conocer cómo se dispersa el yodo radiactivo desde las plantas de reprocesamiento de combustible nuclear europeas de Sellafield y La Hague, se ha empleado el modelo matemático de dispersión de Lagrange. Gracias a este modelo se ha determinado el trasporte de este radionúclido en el océano Ártico desde el año 1966 hasta 2012.

Grosso modo, podemos predecir la dispersión que seguirá el radioisótopo I-129 desde su origen gracias a modelos matemáticos”.

Desde mediados de los años 80 del siglo XX, se vienen desarrollando modelos numéricos que simulan la dispersión de radioisótopos en el medio marino hasta los diseñados en la actualidad para predecir su trasporte en medios tales como Fukushima.

Elementos radiactivos

Esta investigación ha sido aplicada tanto al yodo radiactivo (129) como a otros elementos radiactivos procedentes de centrales de reprocesamiento como son 137Cs o el 90Sr.

La importancia del yodo-129 en este trabajo reside en que se trata de un elemento de larga vida radiactiva, del orden de millones de años, y dado su comportamiento biofílico puede entrar con facilidad en la cadena alimentaria y permanecer mucho tiempo en ella.

Por tanto, gracias a este estudio se puede conocer si una partícula procede de Sellafield o de La Hague. Es decir, se puede evaluar independientemente del destino de los radionúclidos liberados de cada instalación nuclear, la contribución de cada planta para los inventarios de isótopos radiactivos en el Atlántico Norte.

Finalmente, se ha comparado el modelo numérico con los datos reales obtenidos de medidas a lo largo de los años, permitiendo esta comparación validar el modelo matemático de evolución del yodo-129. Se ha encontrado que el 48% y el 55% de las emisiones de Sellafield y la Hague, respectivamente, han llegado al océano Ártico.

“También se ha hallado que las emisiones de estas plantas afectan a zonas como los mares del Norte, Báltico y de Noruega, aunque desde la planta de Sellafield también hay evoluciones del yodo radiactivo hacia zonas del sur como el mar Céltico, siendo estas concentraciones mayores en zonas de estos mares que en regiones abiertas del océano Atlántico” comenta el profesor López Gutiérrez como conclusión del estudio.

La investigación fue recientemente publicada en la revista Marine Pollution Bulletin.