Movilidad de radionucleidos naturales en fosfoyeso = Mobility of natural radionuclides in phosphogypsum

Abstract

Trabajo Fin de Máster en Tecnología Ambiental (2014/15). Director/Tutor: Dr. Juan Pedro Bolívar Raya. El fosfoyeso es un subproducto generado durante el proceso industrial de producción de ácido fosfórico a partir de rocas fosfatadas. Esta actividad se ha llevado a cabo en un gran complejo localizado en la ciudad de Huelva (SO de España).

Se ha estimado que durante los 45 años que duró la actividad, se han depositado unas 100 Mt de fosfoyeso en el Estuario de la Ría de Huelva, ocupando una superficie de 1200 ha. Estas rocas se caracterizan por tener una alta concentración de impurezas y radionucleidos naturales, procedentes de la serie radiactiva natural del 238U, que durante el proceso de producción, se distribuyen entre el ácido fosfórico y el fosfoyeso.

Estudios anteriores han realizado una caracterización radioactiva del material, sin embargo, el potencial real de contaminación, no depende del contenido total de radionucleidos, sino de cuál es su contenido móvil. Por tanto, el objetivo de este trabajo ha sido evaluar el potencial impacto radiológico que pueda tener el fosfoyeso sobre los ambientes acuáticos que rodean a las balsas de la ciudad de Huelva.

Para evaluar el grado de movilidad de los radionucleidos más significativos (210Po e isótopos de uranio y torio) en los fosfoyesos, se ha estudiado un testigo (“core”) recogido de la zona 3 de las balsas (zona sin restaurar), compuesto por 6 muestras tomadas en profundidad hasta alcanzar los 3 metros. Se ha empleado un procedimiento optimizado de extracción secuencial “BCR”, compuesto por tres etapas y validado analizando diversos elementos traza con un patrón certificado.

No se ha observado que exista ninguna tendencia de concentración de actividad en profundidad. Los valores medios de concentración fueron en torno a 600 Bq kg-1 de 210Po, 200 Bq kg-1 para los isótopos de uranio analizados, 630 Bq kg-1 para el 230Th y 9 Bq kg-1 de 232Th. Resulta destacable que los 3 radioelementos presentan el mismo patrón de variación con la profundidad.

Los isótopos de uranio presentan una mayor movilidad, quedando en la fracción móvil (F1+F2+F3) aproximadamente un 70% del contenido total. El siguiente radionucleido en orden de movilidad es el 210Po, extrayéndose de la fracción móvil en torno a un 40% del total. Las fracciones más contaminantes para el medio ambiente son la intercambiable (F1) y la oxidable (F3), lo que implica que aproximadamente el 30% del polonio y el 65% y el 70% del 234U y 238U, respectivamente, podrían librarse al medio acuático.

El radioelemento de menor movilidad es el torio, ya que sus isótopos presentan normalmente asociados al material particulado, de manera que en la fracción móvil quedará apenas un 2% de su contenido.