3. Ontological viewpoint and reflective professional practice
3.6. Reflective professional development: the present
Los productos de fisión son producidos en el combustible mediante el proceso de fisión. La fisión del Uranio (U-235) se ilustra en la siguiente ecuación:
91U 235+ 0n 1 → 2 Productos de Fisión+ 2.5 0n 1+Energía (≈200 MeV)
Los productos de fisión son altamente radiactivos y sufren una serie de transformaciones nucleares (princi- palmente decaimiento beta) para alcanzar un estado estable. De aquí se forma una cadena de productos de fisión como ilustra:
53I 138 5.9s 54Xe 138 14.2a 55Ce 138 32.2a 56B 138 (estable)
Como puede verse, (Fig. 8), a partir de una fisión, pueden aparecer varios radionúclidos dentro de una cadena de decaimiento.
Sin embargo, los primeros miembros de la cadena de vida media corta, decaen antes de contar la muestra. Las principales cadenas de fisión decaimiento de fisión ocurren en número de masa atómica del 85 al 99 (productos de fisión ligeros) y del 131 al 144 (productos de fisión pesados).
Los productos de fisión son contenidos dentro del combustible y solamente una pequeña parte del inventario de éstos, es liberada al refrigerante del reactor en caso de una falla en el combustible. Una vez liberados el comportamiento y transporte de los productos de fisión a través del circuito primario del reactor es controlado por la química de la especie radiactiva específica.
Los productos de fisión son divididos en los siguientes grupos radioquímicos:
b. Radioyodos
c. Productos de fisión solubles d. Productos de fisión insolubles.
4.4.1 Gases de Fisión y sus Hijos. (Tabla 5).
En los gases de fisión están comprendidos 22 radionúclidos de los gases nobles, quimica- mente inertes, Kripton y Xenón, de los cuales
solamente 6 radionúclidos contribuyen con la mayor parte de la radiactividad del off-gas por lo que son analizados rutinariamente. El resto de los radionúclidos, son de vida media corta y son de bajo rendimiento de fisión para producir una actividad significativa.
El rendimiento de fisión, representa el número de átomos de gas de fisión producido por cada 100 fisiones. El rendimiento de fisión total para todos los productos de fisión debe sumar 200%, ya que se emiten dos productos de fisión por evento de fisión.
Los gases nobles de fisión, son llevados a la turbina y condensador principal por el vapor. En el condensador son incondensables y serán conducidos al Sistema de Tratamiento de Gases por los eyectores. Ahí tendrán un período de retención después del recombinador de hidró- geno, el cual permite un tiempo para el decaimiento radiactivo a partículas hijas,
las cuales pueden ser filtradas con un filtro "HEPA". Los gases filtrados son pasados por una serie de camas de carbón donde los gases de fisión son retenidos por adsorción de gases sobre el carbón. Esto permite además decai-miento radiactivo antes de la liberación del gas a través de la chimenea.
Además de los hijos de los gases de fisión, los principales radionúclidos encontrados en este filtro serían el Ba-140, La-140, Cs-137, Sr-89 y Sr-90.
Las muestras de los gases de fisión se toman en la estación de muestreo del off-gas en el punto de salida de los eyectores o a la salida del recombinador de hidrógeno, la cual es analizada radioquímicamente en el cuarto de conteo usando un espectrómetro gamma. Los análisis resultantes se expresan en µCi/ml, el cual multiplicado por el flujo del off-gas obtenido del medidor de flujo del sistema, se obtiene la liberación de gases de fisión.
4.4.2 Radioyodos (Tabla 6).
Existen cinco radioyodos que son analizados rutinariamente en el refrigerante del reactor. Los radioyodos son productos de fisión muy solubles, sin embargo se comportan como un gas parcialmente volátil y son arrastrados a la turbina y condensador principal con el vapor en una cantidad mayor
a la esperada por el arrastre con humedad. La fracción de radio-yodos arrastrados varía entre 0.5% a 3%.
Puesto que los radioyodos se encuentran más frecuentemente en fase acuosa, se redisuelven en el pozo caliente del condensador principal y se recirculan en el sistema de condensado, por lo que muy pocos radioyodos son arras- trados por el off-gas, eliminándose efecti- vamente en las resinas de intercambio iónico de los demineralizadores de condensado y por las del RWCU, quedandose una gran fracción de yodos en las resinas. Los gases de fisión son hijos de radioyodos por lo que, en una fuente contenida de radioyodos se pueden generar una
gran cantidad de gases de fisión. En el caso de las resinas gastadas el venteo repentino después del aislamiento liberará una gran cantidad de gases de fisión, específicamente del Xe-133 y del Xe-135.
Los radioyodos son muestreados tomando mues- tras del agua del reactor en la extracción de muestreo del refrigerente primario, la cual puede contarse directamente.
El muestreo de radioyodos en el aire, debe hacerse utilizando un cartucho de carbón activado, puesto que los filtros de partículas no son efectivos para colectar yodos. Esto se debe a que los radioyodos
tienen una gran variedad de formas químicas, tales como I-, I 2 gaseoso, IO3 -, IO 4 - y CH 3I
orgánico. El carbón absorberá los yodos con una eficiencia relativamente alta, siempre que:
El flujo de muestreo sea bajo (1-2 cfm) para proporcionar un tiempo máximo de contacto con el carbón.
Que la humedad relativa sea también baja puesto que el carbón colectará también el agua.
4.4.3 Productos de Fisión Solubles (Tabla 7)
Los productos de fisión solubles, comprenden un grupo de radionúclidos de los elementos rubidio, estroncio, tecnecio, cesio y bario,
los cuales son muy solubles y se concentran en el agua del reactor con muy poco arrastre al condensador principal, al menos como hijos de gas de fisión. Una vez en el condensador son eliminados por los desmineralizadores de condensado, siendo retornados a la vasija del reactor en pequeñas cantidades.
4.4.4 Productos de Fisión Insolubles (Tabla 8)
radionúclidos de los elementos: molibdeno, zirconio, niobio, rutenio, lantano y cerio, los cuales tienden a depositarse en las superficies y quedarse ahí adheridos, depositándose en la trayectoria hacia el condensador principal y tienden a acumularse en áreas localizadas, tales como los álabes de la turbina de alta presión, donde el golpe de vapor es más fuerte.
El análisis del agua del reactor para produ- ctos de fisión solubles e insolubles puede hacerse directamente a la muestra del agua.
Sin embargo, puede obtenerse mayor sensi- bilidad si se separan primero en fracciones catiónicas, aniónicas e insolubles, encontrán-dose frecuentemente en el agua del reactor los que se enlistan en la tabla (9).