Décadas después de que se cierra una mina de uranio, el elemento radiactivo aún puede persistir en el agua subterránea en el sitio, a pesar de los esfuerzos de limpieza.
Un estudio reciente dirigido por científicos del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía ayuda a describir cómo el contaminante circula por el medio ambiente en los antiguos sitios de extracción de uranio y por qué puede ser difícil de eliminar. Contrariamente a los supuestos que se han utilizado para modelar uranioLos investigadores descubrieron que el contaminante se une a la materia orgánica en los sedimentos. Los resultados proporcionan información más precisa para el monitoreo y la remediación en los sitios.
Los resultados fueron publicados en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
En 2014, los investigadores de la Fuente de luz de radiación sincrotrón Stanford SSRL de SLAC comenzaron a colaborar con la Oficina de Administración de Legado del DOE, que maneja los sitios contaminados asociados con el legado de las actividades de producción de armas y energía nuclear del DOE. A través de proyectos asociados con los relaves del molino de uranioLey de Control de Radiación, el DOE remedió 22 sitios en Colorado, Wyoming y Nuevo México donde se extrajo y procesó uranio durante las décadas de 1940 a 1970.
El uranio se eliminó de los sitios como parte del proceso de limpieza, y las antiguas minas y pilas de desechos se taparon hace más de dos décadas. Se esperaba que el uranio restante en el subsuelo debajo de las pilas de desechos tapadas abandonara estos sitios debido a la naturalezaflujo de agua subterránea. Sin embargo, el uranio ha persistido a niveles elevados en las aguas subterráneas cercanas mucho más tiempo de lo previsto por el modelado científico.
En un estudio anterior, el equipo de SLAC descubrió que el uranio se acumula en los sedimentos bajos en oxígeno cerca de uno de los sitios de desechos en la cuenca superior del río Colorado. Estos depósitos contienen altos niveles de materia orgánica, como restos de plantas y comunidades bacterianas.
Durante este último estudio, los investigadores encontraron que la forma dominante de uranio en los sedimentos, conocida como uranio tetravalente, se une a la materia orgánica y las arcillas en los sedimentos. Esto hace que sea más probable que persista en los sitios. El resultado está en conflicto con la corrienteLos modelos utilizados para predecir el movimiento y la longevidad del uranio en los sedimentos, que suponía que formaba un mineral insoluble llamado uraninita.
Las diferentes formas químicas del elemento varían ampliamente en cuanto a su movilidad, cuán fácilmente se mueven, en el agua, dice Sharon Bone, autora principal del artículo e investigadora postdoctoral en SSRL, una instalación de usuarios de la Oficina de Ciencia del DOE.
Dado que el uranio está unido a la materia orgánica en los sedimentos, es inmóvil bajo ciertas condiciones. El uranio tetravalente puede volverse móvil cuando la capa freática cae y el oxígeno del aire ingresa a los espacios en el sedimento que anteriormente estaban llenos de agua, particularmente si elEl uranio se une a la materia orgánica en los sedimentos en lugar de almacenarse en minerales insolubles.
"O quieres que el uranio sea soluble y que el agua subterránea se enjuague por completo, o simplemente quieres que el uranio permanezca en los sedimentos y se mantenga alejado del agua subterránea", dice Bone. "Pero bajo condiciones estacionales fluctuantes, ninguno de los dos pasa.completamente."
Este ciclo en el acuífero puede dar como resultado persistentes penachos de contaminación de uranio que se encuentran en el agua subterránea, algo que no fue capturado por los esfuerzos de modelado anteriores.
"En su mayor parte, la contaminación de uranio solo se ha analizado en sistemas modelo muy simples en laboratorios", dice Bone. "Un gran avance es que ahora estamos viendo uranio en su forma ambiental nativa en sedimentos. Estas dinámicas soncomplicado, y esta investigación nos permitirá hacer predicciones de modelado relevantes para el campo ".
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Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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