El tecnecio-99, Radiación, Papel en los residuos nucleares, Ediciones, En el entorno, Transmutación


El tecnecio-99 es un isótopo del tecnecio que se desintegra con una vida media de 211.000 años a estable de rutenio-99, que emite rayos beta suaves, pero no los rayos gamma. Es el producto de fisión de vida larga más importante de la fisión del uranio, con una vida media de más de 2.000 veces más que el siguiente producto de fisión de más larga duración. El tecnecio-99 tiene un rendimiento de productos de fisión de 6,0507% para la fisión de neutrones térmicos de uranio-235.

Tecnecio-99m es un isómero nuclear metaestable de corta duración utilizado en medicina nuclear, producido a partir de molibdeno-99 - Se desintegra por la transición isomérica a tecnecio-99, una característica deseable, ya que la vida media muy larga y tipo de desintegración de tecnecio- 99 impone poca carga de radiación más allá del cuerpo.

Radiación

La emisión beta débil es detenido por las paredes de vidrio de laboratorio. Los rayos X blandos se emiten cuando se suspenden las partículas beta, pero siempre y cuando el cuerpo se mantiene más de 30 cm de distancia estos deben representar ningún problema. El riesgo principal cuando se trabaja con tecnecio es la inhalación de polvo, la contaminación radiactiva como en los pulmones puede suponer un riesgo significativo de cáncer.

Papel en los residuos nucleares

Debido a su alto rendimiento de fisión, media relativamente larga vida, y la movilidad en el medio ambiente, el tecnecio-99 es uno de los componentes más importantes de los residuos nucleares. Se mide en bequerelios por cantidad de combustible gastado, que es el principal productor de la radiación en el período comprendido entre unos 104 a 106 años después de la creación de los residuos nucleares. El siguiente producto de fisión de vida más corta es samario-151 con una vida media de 90 años, aunque un número de actínidos producidos por captura de neutrones tienen vidas medias en el rango intermedio.

Ediciones

Se estima que 160 TBq de tecnecio-99 fue puesto en libertad en el medio ambiente hasta el año 1994 por las pruebas nucleares en la atmósfera. La cantidad de tecnecio-99 de los reactores nucleares liberan en el medio ambiente hasta 1986 se estima en el orden de 1000 TBq, principalmente mediante el reprocesamiento de combustible nuclear, la mayor parte de este fue dado de alta en el mar. En los últimos años, los métodos de reprocesamiento han mejorado para reducir las emisiones, pero a partir de 2005 el lanzamiento principal de tecnecio-99 en el medio ambiente es por la planta de Sellafield, que publicó un estimado de 550 TBq 1995 hasta 1999 en el Mar de Irlanda. A partir del año 2000 la cantidad ha sido limitada por la regulación a 90 TBq por año.

En el entorno

La vida media de tecnecio-99 de largo y su capacidad para formar una especie aniónica hace que sea una gran preocupación cuando se considera la eliminación a largo plazo de los residuos radiactivos de alta actividad. Además, muchos de los procesos diseñados para eliminar los productos de fisión a partir de corrientes de proceso mediano activos en plantas de reprocesamiento están diseñados para eliminar las especies catiónicas como cesio y estroncio. Por lo tanto el pertecnetato es capaz de escapar a través de estos procesos de tratamiento. Opciones de eliminación actuales favorecen enterramiento en roca geológicamente estable. El principal peligro con tal curso es que los residuos es probable que entren en contacto con el agua, lo que podría contaminación radiactiva de lixiviación en el medio ambiente. El pertecnetato aniónico y yoduro son menos capaces de adsorberse sobre las superficies de los minerales, por lo que son propensos a ser más móvil. Por comparación plutonio, uranio, y cesio son mucho más capaces de unirse a las partículas del suelo. Por esta razón, la química ambiental de tecnecio es un área activa de investigación. En 2012, el compuesto cristalino Dame torio borato-1 fue presentado por investigadores de la Universidad de Notre Dame. Puede ser adaptado para absorber de forma segura iones radiactivos de los flujos de residuos nucleares. Una vez capturado, los iones radioactivos a continuación, pueden ser intercambiados por especies más altamente cargada de un tamaño similar, el reciclaje del material para su reutilización. Los resultados de laboratorio utilizando las-1 NDTB cristales eliminan aproximadamente el 96 por ciento de tecnecio-99.

Transmutación

Un método de eliminación alternativa, la transmutación, se ha demostrado en el CERN para el tecnecio-99 - Este proceso de transmutación es uno en el que el tecnecio es bombardeado con neutrones para formar el 100TC de corta duración que se desintegra por la desintegración beta de rutenio estables.