L'ASTRONÒMICA

 Conferència de l'Astronòmica de Sabadell. Joan Carles Carles, 18 de febrer de 2026.

---

QUÈ SE N’HA FET DE LA CENTRAL NUCLEAR VANDELLÒS 1, 36 ANYS DESPRÉS DEL SEU TANCAMENT?

Joan Carles Carles

Recordeu que l’any 2024 vam fer una xerrada divulgativa sobre l’incendi i el posterior accident que va succeir a la central nuclear de Vandellós 1. Com a conseqüència d’aquell incendi, l’any 1990, pràcticament sis mesos després que es produís, es va decretar el seu tancament.

En la xerrada d’avui intentarem explicar què ha passat des de l’any 1990, moment en què es va procedir al tancament oficial de la central, fins a l’actualitat, pel que fa al seu desmantellament.

Aquest procés va començar amb la fase 1 de desmantellament, que es va desenvolupar des de l’any 1989 —moment en què es va produir l’incendi— fins a l’any 1998, pràcticament deu anys després, sota la responsabilitat de l’antic explotador de la central, la companyia IFRENSA.

L’any 1998, quan finalitza aquesta primera fase, entra en joc ENRESA (Empresa Nacional de Residus Radioactius), que assumeix la responsabilitat del desmantellament i de la gestió dels residus radioactius. Durant cinc anys, del 1998 al 2003, es va executar la fase 2 del desmantellament, que posteriorment explicarem amb més detall.

A partir de l’any 2003 i fins a aproximadament l’any 2030, ens situem en el que anomenem el període passat-present, o període de latència. Durant tots aquests anys, la central ha estat sotmesa a vigilància, però no s’hi han dut a terme activitats pròpiament dites de desmantellament.

També analitzarem els possibles escenaris de futur per iniciar la fase 3 del desmantellament, que correspondria a l’alliberament complet de l’emplaçament on es va ubicar la central. En aquest sentit, farem un repàs de què s’ha fet en altres centrals de primera generació.

Concretament, parlarem de dues centrals de l’Estat espanyol —José Cabrera i Garoña—, d’una central francesa —Saint-Laurent-des-Eaux, que va ser la central de referència de Vandellòs I—, i d’una central nord-americana, la Fort St. Vrain Nuclear Power Plant, a l’estat de Colorado.

Actualment, a l’emplaçament hi ha un petit centre interpretatiu on s’exposen diverses maquetes que expliquen visualment tot allò que aniré desenvolupant al llarg de la xerrada d’avui. Aquesta primera maqueta (figura 1) mostra com era l’emplaçament de la central just abans del seu tancament: hi destacava l’edifici principal del reactor, la part exterior on es trobaven les turbines —on es va produir l’incendi—, l’edifici elèctric i els tallers, l’edifici del combustible gastat, on es portava el combustible un cop extret del reactor per emmagatzemar-lo a les piscines, i la zona dels silos de grafit, que veurem que han tingut una importància clau en el procés de desmantellament.

Figura 1. Maqueta de la central nuclear d’Ascó 1

També hi havia altres edificis: els edificis administratius, la central auxiliar, l’estació de bombeig, l’estació de tractament d’efluents líquids radioactius, diversos dipòsits d’aigua desmineralitzada, diferents naus de tallers i el servei de protecció radiològica. Aquesta era la configuració existent en el moment del tancament de la central.

La situació actual, representada en aquesta maqueta (figura 2) mostra que el calaix del reactor ha quedat reduït a aquest únic edifici. Tota l’estructura exterior anterior, molt més gran i voluminosa, va ser desmantellada i substituïda per un nou edifici de protecció contra la intempèrie, dins del qual es manté el nucli del reactor.

Figura 2. Maqueta dels edificis actuals de Vandellós 1

Tots els edificis administratius van ser enderrocats, així com l’estació de tractament d’efluents radioactius i la central auxiliar. Es va conservar l’edifici de la central de bombeig d’aigua, però actualment ja no conté cap component mecànic. Pel que fa als silos, aquesta maqueta no els representa correctament, ja que encara existeixen físicament, però el seu interior ja no conté les camises de grafit, que van ser evacuades i transportades en contenidors específics.

Fase 1 del desmantellament

Pel que fa a la fase 1 del desmantellament, aquesta va ser responsabilitat del mateix explotador, l’empresa IFRENSA, d’acord amb el que establia l’ordre ministerial de tancament de la central. Aquesta ordre exigia l’adequació de tota la documentació existent, la preparació d’un pla de retirada del combustible, un pla de retirada de productes tòxics i perillosos, i un pla de tractament dels residus generats durant l’explotació de la central que encara es trobaven a l’interior.

Per part d’IFRENSA, els treballs de preparació s’inicien el setembre de 1990, així com el procés que culminaria amb el traspàs de la gestió a ENRESA l’any 1998.

Entre els anys 1990 i 1998 es va treballar intensament en la documentació reglamentària, definint les noves especificacions tècniques de funcionament en situació de parada definitiva. Cal tenir en compte que, durant els primers anys, el combustible encara es trobava dins del reactor, fet que exigia uns requisits estrictes de refrigeració per evitar danys greus o una possible fusió dels elements combustibles.

També es va definir el tractament del grafit i la manera com s’havia d’emmagatzemar de forma segura. Es va definir com s’havia de fer l’aïllament de totes les canonades d’entrada i sortida del reactor. Aquest element, que veurem posteriorment, el calaix del reactor, és molt gran, enorme: una estructura de formigó gegantina que s’havia d’aïllar completament per tal que, durant el període de latència, tot el que quedava a l'interior es mantingués en condicions d’emmagatzematge amb el màxim nivell de seguretat.

També es va procedir al desmuntatge de l’estructura exterior del calaix del reactor, aquella estructura tan voluminosa, així com al desmuntatge de la màquina de recàrrega situada a la part superior, que s’utilitzava per a la descàrrega del combustible.

Aquest tipus de centrals de grafit-gas són estructuralment molt diferents de les centrals que actualment estan en funcionament, que són les d’aigua a pressió i les d’aigua en ebullició. Per aquest motiu, cal destacar totes aquestes singularitats, que d’alguna manera van influir tant en la descàrrega del combustible com en el desmantellament de la central. La primera singularitat és la dimensió del calaix del reactor i dels components que hi ha a l'interior.

El calaix del reactor és una estructura de formigó armat de gairebé 50 metres d’alçada, amb uns 38 metres de diàmetre i uns gruixos que oscil·len entre els 4,75 i els 6 metres. A l’interior hi ha un apilament de grafit amb estructures hexagonals que, juntament amb el combustible ubicat als canals de combustible que travessen aquest apilament, constitueixen un total aproximat de 3.000 tones a l’interior del reactor en el moment inicial del desmantellament.

Els canals de combustible eren 3.072, amb un diàmetre d’uns 145 mil·límetres, una alçada de 10 metres i contenien 15 elements combustibles cadascun. Posteriorment, veurem una imatge de com eren aquests elements.

Pel que fa a les característiques del combustible, aquí es representa com era una barra de combustible nuclear d’urani natural. Aquesta barra estava situada a l’interior d’una camisa de grafit. La camisa de grafit era, bàsicament, una estructura que permetia a la màquina de càrrega i descàrrega agafar l’element, extreure’l, separar la part de l’element combustible que hi havia a l’interior i portar aquest combustible a la piscina de combustible gastat. La camisa de grafit, un cop separada, es transportava fins a les sitges i s’hi dipositava.

Per l’interior de la camisa era per on circulava el CO₂, que refrigerava l’element combustible. El combustible, d’urani natural, estava situat a l’interior d’una beina de magnesi, i a dins hi havia l’urani natural i una ànima, o nucli, de grafit.

En el moment inicial del desmantellament hi havia a l’interior del reactor un total de 43.628 elements combustibles. Per tant, va ser necessari preparar un pla de descàrrega específic, ja que aquests elements no es podien extreure de manera aleatòria. Calia seguir una seqüència adequada per evitar incidents de reactivitat amb el combustible que quedava dins del reactor i també per evitar problemes de refrigeració.

Si, per exemple, s’haguessin extret tots els 15 elements combustibles d’un mateix canal, la refrigeració existent en aquell moment hauria pogut provocar un bypass del flux refrigerant, deixant altres canals amb combustible sense el cabal necessari per garantir una refrigeració adequada. Els elements combustibles continuen emetent calor —cada vegada menys, però de manera persistent—, i per tant calia garantir l’evacuació constant d’aquesta calor residual durant totes les tasques de descàrrega del combustible i de desmantellament.

En el moment inicial, la quantitat de grafit present al reactor, sumant les camises i el grafit que s’havia anat dipositant a les sitges durant la vida operativa de la central, era de 187.351 camises, més dos elements addicionals: dos elements combustibles que estaven dipositats a les sitges a causa d’un incident ocorregut a l’inici de l’explotació de la central. En aquell moment, durant el procés de descamisat dels elements combustibles, la retirada de la camisa no es va fer correctament i, per error, es van dipositar dos elements combustibles sencers a les sitges.

Això, com veurem més endavant, va complicar considerablement tot el procediment de buidatge d’aquestes sitges de grafit.

El total de residus emmagatzemats a les sitges era de 1.128 tones, formades principalment per camises de grafit i cilindres de grafit. Aquests cilindres s’havien utilitzat en configuracions inicials del reactor per aplanar els fluxos neutrònics, actuant com a elements absorbents. A més, també hi havia els dos elements combustibles esmentats i altres bidons dipositats al llarg de l’operació.

També cal destacar la presència de la màquina de càrrega de combustible, la DPM, situada a la part superior de l’edifici del reactor, així com l’edifici de combustible i piscines. Aquest edifici de combustible era un edifici pont que connectava la màquina de descàrrega amb les piscines: els elements descarregats baixaven per aquest edifici i es dipositaven a les piscines de combustible gastat.

Com a elements singulars del conjunt, cal remarcar l’enorme estructura exterior de protecció atmosfèrica del reactor. Una altra singularitat important del desmantellament va ser el condicionament de les resines i zeolites presents a l’estació de tractament de residus i d’efluents líquids utilitzats durant l’operació de la central.

Aquestes són algunes de les singularitats principals que després explicarem amb més detall, tot descrivint com es van anar gestionant al llarg del procés de desmantellament.

La primera part del desmantellament va consistir a extreure tots els elements combustibles que hi havia dins del nucli del reactor i evacuar-los, en primer lloc, cap a les piscines de la mateixa central i, posteriorment, transportar-los fins a la planta de reprocessament situada a França per fer-hi el tractament del combustible.

Els elements combustibles d’aquest tipus de central presentaven una limitació important que no tenen, per exemple, els elements combustibles de les centrals d’aigua a pressió. A causa del tipus de beina que incorporaven, el temps màxim recomanat de permanència en aigua era de dos anys. A més, no es podien transportar en sec, com es fa habitualment amb els elements combustibles dels reactors d’aigua a pressió, mitjançant contenidors tipus dry cask.

Per aquest motiu, els elements s’havien d’evacuar necessàriament a les piscines i, des d’allí, transportar-los a França. Durant tot el període de manipulació del combustible, aquests elements no podien romandre més de dos anys submergits en aigua. Això va obligar a planificar amb molt de detall tot el procés de buidatge del reactor per evitar que el combustible superés aquest límit temporal dins les piscines.

França és un dels pocs països on es pot dur a terme el reprocessament del combustible nuclear. El que s’hi fa, bàsicament, és retirar les parts activades del combustible que encara contenen material físsil, principalment plutoni i isòtops de l’urani, amb l’objectiu de reduir sobretot el volum final de residus. Els materials que no es reaprofiten es vitrifiquen mitjançant un procés en què els residus radioactius resultants s’incorporen a una matriu sòlida de vidre i, posteriorment, s’introdueixen dins d’un contenidor metàl·lic per al seu emmagatzematge i transport.

Els transports de combustible cap a França, concretament cap a la planta de La Hague, es van finalitzar l'octubre de 1994. En aquell moment, el nucli del reactor va quedar completament lliure d’elements combustibles.

Un cop extret tot el combustible, es va poder procedir al desmuntatge de la màquina situada a la part superior del reactor. Es tractava d’una màquina molt voluminosa, la DPM, que era l’encarregada de manipular els elements combustibles i transportar-los fins a les piscines. El desmantellament d’aquesta màquina va permetre reduir considerablement el volum de tota l’estructura superior associada al reactor.

Una altra part important d’aquesta fase 1 va consistir en el recondicionament de les resines que s’havien anat acumulant durant l’operació de la central. Aquestes resines formaven part del sistema de filtratge de l’aigua de les piscines de combustible i servien principalment per retenir el cesi, un element radioactiu, evitant-ne l’alliberament a l’exterior.

Durant la vida operativa de la central, aquestes resines s’havien acumulat en dues fosses independents. El procediment per evacuar-les va consistir a homogeneïtzar-les amb aigua per diluir-les parcialment i facilitar-ne la manipulació. Posteriorment, es van tractar mitjançant una planta mòbil de cimentació construïda per Equipos Nucleares, i finalment es van encapsular en bidons de 220 litres.

Aquests bidons van ser evacuats posteriorment cap al centre d’emmagatzematge que ENRESA té a El Cabril. En total, es van evacuar 34 metres cúbics de resines, que van generar 670 bidons de 220 litres cadascun. A partir de l’any 1994, es va procedir a la seva retirada cap a El Cabril i, un cop finalitzat aquest procés, la planta de condicionament va poder ser desmantellada.

Durant aquesta mateixa fase 1, la Direcció General de l’Energia del Ministeri d’Indústria va requerir, l’any 1991, a IFRENSA que preparés les operacions d’extracció, segregació i precondicionament dels residus continguts a les sitges de grafit. En un primer moment, IFRENSA va intentar traspassar aquesta responsabilitat a ENRESA, però aquesta ho va rebutjar, argumentant que es tractava de residus procedents majoritàriament de l’operació normal de la central.

Tot i que una part dels residus s’havien generat després de la parada definitiva, una fracció molt important provenia clarament de l’etapa operativa. Finalment, IFRENSA va assumir el projecte de buidatge de les sitges de grafit per deixar-les preparades perquè, en la fase 2, ENRESA pogués fer-se càrrec de la seva descontaminació.

Aquest projecte es va encarregar a un consorci format per Equipos Nucleares i la companyia francesa Framatome, amb un pressupost de 132 milions d’euros. El buidatge de les sitges de grafit va ser el projecte més complex de tota la fase 1 del desmantellament.

Les sitges de grafit eren tres pous en què s’hi havien anat dipositant totes les columnes de grafit sense cap ordre específic: simplement es llençaven a l’interior. Això feia que el grafit es trenqués i s’hagués de recollir, extreure, compactar i triturar, ja que, si no, ocupava un volum molt elevat. Posteriorment, calia introduir-lo en contenidors de grans dimensions, preparats per ser dipositats en un magatzem controlat fins que la seva activitat radioactiva decaigués.

Per dur a terme aquest procés, es van haver de construir dos tallers: un taller d’extracció, situat a la MED, i un taller de tractament, ubicat a l’ATC. El taller d’extracció disposava bàsicament d’un sistema de manipulació a distància per anar recuperant les camises de grafit, amb la precaució afegida que a la sitja 1 hi havia dos elements combustibles.

Aquesta part es va deixar per al final. Primer es van buidar les altres sitges, on no hi havia aquest risc, cosa que va permetre provar i posar a punt tots els tallers d’extracció i preparació del grafit.

El segon taller era el destinat al tractament del grafit i a la seva preparació per a l’emmagatzematge en contenidors. Inicialment, hi havia una cel·la de descàrrega on es feia la separació dels diferents materials. El grafit incorporava, a la seva part inferior, uns elements metàl·lics —filaments— que servien per subjectar l’element combustible a la camisa de grafit, cosa que permet la manipulació conjunta de tot el conjunt.

Aquests elements metàl·lics s’havien de separar, ja que presentaven un nivell de radioactivitat molt més elevat que les camises de grafit, a causa de la seva activació neutrònica. Per aquest motiu, era imprescindible fer-ne una segregació específica abans de l’emmagatzematge final.

També hi havia altres elements que actuaven com a absorbents, i tot aquest material s’havia de separar, ja que els requisits d’emmagatzematge eren diferents. Aquesta separació es feia en el taller corresponent, on el material es classificava en tres fluxos diferents, és a dir, en tres tipus de contenidors.

D’una banda, hi havia el contenidor CMU, destinat al grafit, que contenia les camises de grafit triturades. D’altra banda, el contenidor CBU, on s’introduïen les partícules metàl·liques i els elements absorbents. Finalment, els contenidors C2 recollien plàstics, bidons i altres residus diversos, inclosos alguns materials de bari que es trobaven a l’interior de les sitges.

Tot aquest material es va traslladar a un magatzem temporal construït en un antic taller mecànic, on es van dipositar tots aquests contenidors. En total, es van emmagatzemar 230 contenidors de camises de grafit, 74 de materials metàl·lics, 18 d’absorbents i 4 de residus de bari.

Un cas particular va ser el de la sitja número 1, en la qual s’havien dipositat dos elements combustibles irradiats, però no se sabia exactament on es trobaven ni com localitzar-los. Quan posteriorment es mostren les fotografies, es poden apreciar les dimensions: estem parlant d’elements combustibles relativament petits dins d’unes sitges enormes i amb una gran quantitat de grafit acumulat.

Aquests dos elements combustibles s’havien dipositat per error a l’inici de l’operació de la central. La central va començar a funcionar l’any 1972 i els elements es van dipositar l’any 1973. Posteriorment, quan es va detectar la presència d’aquests elements, la sitja es va clausurar parcialment, es va continuar utilitzant durant un temps, però finalment es va segellar i es va procedir a buidar la sitja número 2 i una tercera sitja que inicialment no estava prevista i que també es va utilitzar per al dipòsit de grafit.

Per tant, abans d’enviar el material al procés de tractament, calia localitzar aquests dos elements combustibles per evitar manipular-los de manera inadequada o provocar-ne danys. Aquests elements s’havien de manipular en una cel·la calenta situada a l’edifici de piscines i, posteriorment, transportar-los a la planta de reprocessament, ja que no es podien enviar juntament amb els elements combustibles normals que s’havien descarregat del nucli del reactor.

Inicialment, es va preveure un sistema d’identificació basat en la mesura de l’activitat radioactiva i en l’anàlisi dels espectres de radiació, per detectar la presència de determinats radionúclids. No obstant això, aquest sistema no oferia prou garanties per identificar amb precisió la ubicació exacta dels dos elements combustibles dins de la sitja.

Finalment, el mètode que es va utilitzar per diferenciar aquests dos elements combustibles dels absorbents va aprofitar el fet que els absorbents eren elements de naturalesa fèrrica. Tot i que físicament eren molt similars als elements combustibles, podien ser clarament identificats mitjançant imants, ja que eren atrets pel seu contingut metàl·lic, mentre que els elements combustibles no ho eren.

D’aquesta manera, es van poder identificar finalment els dos elements combustibles. El primer es va trobar en bon estat, mantenint la seva integritat física. Es va recuperar, es va col·locar en un estoig específic i es va traslladar a la cel·la calenta, on es va manipular i preparar per al seu transport.

El segon element combustible, en canvi, es va trobar en un estat força deteriorat, amb la beina de magnesi pràcticament desapareguda. Aquesta beina de magnesi era la que contenia l’urani natural a l'interior. En conseqüència, l’urani es trobava ja en forma oxidada i degradada. Aquest element també es va manipular mitjançant un mecanisme dissenyat específicament per a aquest cas, es va traslladar a la cel·la de manipulació en calent, es va encapsular en un estoig especial i es va enviar igualment a la planta de reprocessament.

Un cop retirats aquests dos elements de la sitja número 1, es va poder finalitzar el buidatge de totes les camises de grafit que contenia, i el buidatge complet de les sitges es va donar per finalitzat el desembre de l’any 1997.

Fase 2 del desmantellament

A partir d’aquest moment, ENRESA, d’acord amb la definició del desmantellament establerta pel Ministeri d’Indústria, va poder dur a terme el que s’anomena la transferència de titularitat. És a dir, a començaments de l’any 1998, ENRESA va passar a ser la titular de les instal·lacions i va assumir la responsabilitat de les fases posteriors de desmantellament i de descontaminació dels diferents edificis de la central.

Aquest model existent a l’Estat espanyol, basat en una empresa pública específica per a la gestió del desmantellament i dels residus radioactius, és un model mixt i diferent del que s’aplica en altres països, que posteriorment comentarem breument. També explicarem l’estructura d’ENRESA, la manera com es va constituir, com es finança i quines són les funcions que té encomanades.

A partir de l’any 1998, ENRESA va desplegar un pla de treball basat en una seqüència d’activitats, entre les quals una de les més importants va ser la neteja i descontaminació de les sitges. Tot i que les tres sitges de grafit ja estaven buides, continuaven contaminades i, per tant, abans de poder-les declarar zones desclassificades, calia dur a terme les tasques de descontaminació corresponents.

Una altra actuació rellevant dins d’aquest pla va ser el confinament del calaix del reactor.

Aquesta fase també va incloure el muntatge d’una nova estructura de protecció contra la intempèrie, molt més reduïda —aproximadament un 75 % menys volum que l’estructura original—, i el desmuntatge de l’estructura exterior existent. Aquests dos processos s’havien de dur a terme en paral·lel: d’una banda, el desmantellament de l’estructura antiga i, de l’altra, el muntatge de la nova protecció.

Al mateix temps, calia aïllar les 1.700 penetracions d’entrada i sortida del calaix del reactor per deixar-lo completament aïllat de cara al període de latència posterior. També s’havia de procedir a la descontaminació, el desmuntatge i la demolició de l’edifici de combustible irradiat.

Un cop buidat l’edifici de piscines de tots els elements combustibles, es va poder iniciar el seu desmantellament, tant de l’àrea de piscines com de la cel·la on s’havien realitzat els treballs d’encapsulament i preparació per a l’enviament a França dels dos elements combustibles danyats.

Així mateix, es va dur a terme l’enderroc dels edificis convencionals, com ara l’edifici administratiu, la central auxiliar i la instal·lació de tractament d’efluents líquids. En aquest darrer cas, tot i que els efluents ja havien estat evacuats, l’estructura de l’edifici encara s’havia de descontaminar i desmantellar. També es van desmantellar els tallers on s’havia condicionat i tractat el grafit abans del seu emmagatzematge en contenidors dins del recinte de la central.

Tots aquests treballs es van donar per finalitzats l’any 2003. És a dir, durant aquests cinc anys, ENRESA va executar de manera continuada aquesta sèrie d’actuacions de desmantellament.

Com a resultat del procediment de desmantellament i de desclassificació de materials dut a terme durant aquest període, es van generar 11.736 tones de materials amb activitat radiològica. Es tractava de canonades, turbosoplants i altres components de la central que havien estat en contacte amb materials radioactius i que, per tant, havien de ser caracteritzats radiològicament i, si calia, descontaminats abans de poder ser evacuats fora de l’emplaçament.

D’aquest total, 1.763 tones es van classificar com a residus radioactius de baixa i mitjana activitat i es van enviar al centre d’emmagatzematge d’El Cabril mitjançant 180 expedicions realitzades entre els anys 1998 i 2003. Els residus es van transportar en bidons degudament condicionats fins a aquest centre, situat a la província de Còrdova, que és l’únic magatzem de residus de baixa i mitjana activitat existent a l’Estat espanyol.

La resta del material es va poder desclassificar radiològicament i, un cop declarat no contaminat, una part es va destinar al reciclatge i una altra es va enviar a plantes d’eliminació convencionals. Aquest procés va generar un total de 7.894 tones de ferralla.

Addicionalment, el desmantellament dels edificis convencionals, com l’edifici administratiu i altres estructures d’obra civil, va generar aproximadament 77.000 tones de formigó. En principi, aquest formigó no estava contaminat, ja que procedia d’edificis convencionals, i es va poder reutilitzar per a la restauració dels mateixos terrenys de l’emplaçament. Per exemple, tota la zona on anteriorment hi havia les turbines, l’alternador i els components associats es va reomplir amb aquest formigó reciclat un cop buidada d’instal·lacions.

A continuació, passarem a la presentació d’imatges, on podrem veure diverses fotografies dels processos de desmantellament corresponents a les fases 1 i 2 que hem estat explicant.

En la figura 3 podem veure com s’estava retirant l’estructura externa del reactor i en la figura 4 com ha quedat avui en dia, amb una doble reixa de seguretat. A la part superior de l’edifici hi ha una terrassa que es pot visitar.

Figura 3. Reactor de la central

Figura 4. Edifici actual de l’antiga central

A la figura 5 es pot veure la part inferior del reactor, la denominada cava del reactor, que el dia de l’incendi es va inundar parcialment. Actualment, una part d’aquest espai s’ha habilitat com a zona expositiva amb materials procedents del desmantellament.

Figura 5. Cava del reactor

Aquesta zona inferior, amb aquests pilars, és la que suporta tota l’estructura del reactor. Els pilars segueixen una disposició hexagonal i sostenen l’enorme estructura superior del reactor, que es manté completament aïllada. Totes les penetracions que hi havia s’han segellat per evitar fuites cap a l’exterior i el deteriorament dels elements que encara es conserven a l’interior.

A tall de curiositat, cal destacar que la central, poc abans del seu tancament, va construir un simulador de control. Fins aquell moment no en disposaven i els operadors havien de desplaçar-se a França per formar-se. Un dels requisits que se’ls va fer va ser construir un simulador in situ per a la formació dels nous operadors. Aquest simulador es va construir cap a l’any 1987 (figura 6).

Figura 6. Simulador de control

Estava ubicat a l’edifici administratiu i, en desmantellar-se aquest edifici, es va retirar i provisionalment s’ha col·locat a la part inferior de l’emplaçament, a l’espera de trobar-li una ubicació definitiva. Es va contactar amb el Museu de la Ciència i la Tècnica de Catalunya, però finalment no el van incorporar. Seria una llàstima que es perdés, ja que constitueix un testimoni històric molt valuós: una rèplica fidel dels panells d’instrumentació de la central.

Aquestes eren les finestres emplomades que s’utilitzaven per manipular els elements combustibles des de l’edifici de combustible (figura 7). Permetien protegir els operadors de la radiació durant les operacions. Posteriorment, aquestes finestres es van reutilitzar i es van col·locar aquí, ja que a la part posterior és on s’han emmagatzemat tots els contenidors que actualment contenen el grafit.

Figura 7. Finestra emplomada.

Això que veiem aquí és una rèplica d’un contenidor de grafit (figura 8). S’hi ha fet una finestra perquè es pugui observar l’interior, però en realitat els contenidors són completament opacs. A l’interior hi ha el grafit triturat i condicionat.

Figura 8. Rèplica d’un contenidor de grafit.

Això que observem (figura 9) és una rèplica d’un element combustible nou, sense irradiar, juntament amb la seva camisa de grafit. A l’interior de la camisa hi havia la beina del combustible. Aquesta part de color daurat correspon a l’urani natural, en forma d’òxid d’urani. Al seu nucli, al seu “cor”, hi havia una ànima de grafit.

Figura 9. Rèplica d’element de combustible nou.

Pel centre de l’element circulava el gas refrigerant, el CO₂. A la part inferior es poden apreciar uns fils metàl·lics, que eren els que permetien subjectar l’element combustible a la seva camisa de grafit. Quan la màquina de càrrega, amb les seves pinces, agafava el grafit per aquestes ranures, aixecava tot el conjunt i extreia l’element complet. Un cop a les piscines, es retirava l’element combustible, que era el que quedava emmagatzemat sota aigua, mentre que les camises de grafit es conduïen cap a les sitges d’emmagatzematge.

Aquestes camises de grafit, amb els seus elements combustibles associats, s’organitzaven en conjunts de 15 elements, que constituïen un canal combustible. Aquests canals estaven inserits dins d’una gran estructura de grafit, que és la que ha quedat a l’interior del reactor. Es tracta d’un apilament hexagonal de gairebé 3.000 tones de grafit, que sustentava tant els elements combustibles com les seves camises.

Aquesta peça (figura 10) és una curiositat històrica: una bobina magnètica de memòria de la màquina que realitzava el comandament i control de la central. Data dels anys seixanta i, per tant, és una autèntica peça de museu que mostra la tecnologia informàtica de l’època.

Figura 10. Bobina magnètica de memòria.

Aquesta imatge (figura 11) correspon a una sitja un cop descontaminada. Quan es van buidar completament de les camises de grafit, el formigó armat de l’interior estava contaminat amb pols de grafit. Per aquest motiu, es va haver de procedir a la seva descontaminació, retirant capes de material contaminat fins que es va poder declarar la zona com a convencional.

Figura 11. Sitja del reactor

Aquesta altra imatge mostra les turbosoplants (figura 12). N’hi havia quatre en total, repartides per tot l’emplaçament.

Figura 12. Turbosoplants

Encara avui en dia queden els intercanviadors de calor, por on circulava l’aigua, s’escalfava, es transformava en vapor i sortia cap a les turbines. Tots aquests canviadors de calor continuen a l’interior i són estructures metàl·liques que, en el seu moment, hauran de ser desmantellades, en el que constituirà la fase 3 del desmantellament.

Costos de desmantellament

Tornant a la presentació, parlarem breument dels costos. Tot i que la informació disponible és limitada, se’n pot extreure alguna dada rellevant. A Espanya, l’organisme encarregat tant del desmantellament de les centrals nuclears com de la gestió dels residus radioactius és ENRESA. Aquesta entitat s’ocupa dels residus de baixa, mitjana i alta activitat, inclosos els que provenen del reprocessament del combustible.

ENRESA es va constituir l’any 1984 mitjançant una llei específica de creació. És una empresa estatal, amb capital públic, vinculada a l’Estat a través de les estructures empresarials públiques, i és l’única responsable d’aquestes activitats a tot el territori espanyol.

La llei de creació d’ENRESA ja la va dotar d’un fons específic de finançament destinat a cobrir les activitats derivades dels Plans Generals de Residus Radioactius (PGRR). Actualment, ens trobem en el setè Pla General de Residus Radioactius.

Per poder fer front tant al desmantellament de les centrals nuclears com al tractament i gestió dels residus radioactius, es va establir una taxa específica, coneguda com la taxa ENRESA. Aquesta taxa és abonada pels productors d’energia nuclear en funció de la seva producció elèctrica. En l’actualitat, aquesta taxa és de 10,36 euros per megawatt hora produït.

Existeix també una taxa per serveis associada a les instal·lacions radioactives, però aquesta representa una part molt reduïda del total d’ingressos i té un pes pràcticament irrellevant en el conjunt del sistema de finançament.

Durant molts anys, ENRESA va actuar principalment com un organisme recaptador de fons, sense aplicar-los de manera significativa, ja que encara no s’havien iniciat els grans projectes de desmantellament. Durant aquest període, els fons recaptats es van invertir amb l’objectiu d’obtenir rendiments financers, que avui dia constitueixen una part molt rellevant dels ingressos anuals.

A més, hi ha una petita aportació procedent dels peatges d’accés a la xarxa elèctrica, especialment vinculada a les centrals més antigues, tot i que aquest concepte té un pes menor.

Com a exemple concret, a finals de l’any 2024, segons la memòria anual publicada per ENRESA, el fons acumulat presentava un saldo positiu de 8.677 milions d’euros. Durant aquell mateix any:

• Es van gastar 263 milions d’euros en activitats de desmantellament i condicionament de residus.
• Es van registrar ingressos totals de 936 milions d’euros, dels quals:
  • 508 milions d’euros (més del 50%) provenien de la taxa ENRESA.
  • 437 milions d’euros corresponien a ingressos financers derivats de la inversió dels fons acumulats.

Cal destacar que el debat sobre la parada definitiva de les centrals nuclears actualment en funcionament té un impacte directe i molt significatiu sobre aquest sistema de finançament. Si no hi ha producció d’energia nuclear, no hi ha ingressos procedents de la taxa, i això compromet la capacitat futura d’ENRESA per finançar les seves activitats.

Per aquest motiu, quan els titulars de les centrals van sol·licitar l’allargament de la vida útil de les instal·lacions en funcionament —entre cinc i deu anys més— també van demanar la reducció o eliminació de la taxa ENRESA, argumentant que disposarien de més temps per continuar alimentant el fons. Avui en dia, ni l’allargament de la vida útil ni la rebaixa de la taxa han estat aprovats, de manera que el sistema de finançament continua amb la seva dinàmica actual.

Pel que fa als costos específics del desmantellament de la central, l’any 1994 ENRESA va elaborar una primera estimació del cost total associat a la fase 2, la fase de latència i la fase final de desmantellament. Aquesta estimació era de 325 milions d’euros.

• Per a la fase 2 (la fase activa de desmantellament, amb una durada prevista de cinc anys), el pressupost inicial era de 72 milions d’euros.
• Finalment, aquesta fase es va executar amb un cost aproximat de 95 milions d’euros i es va completar l’any 2003.
• L’estimació inicial de 1994 per a la fase 3 era de 255 milions d’euros, sense incloure encara determinats costos associats a l’emmagatzematge definitiu.

A banda d’això, cal afegir el cost de l’emmagatzematge del combustible nuclear a França. Segons diverses fonts, aquest cost s’estima entre 800 i 1.000 milions d’euros fins a l’any 2025. Una part d’aquest import correspon a penalitzacions per no haver retornat encara aquests residus a Espanya, i es preveu que una part d’aquests costos es pugui recuperar quan els residus vitrificats retornin definitivament al país.

Fase de latència

Finalment, pel que fa a la fase de latència, aquesta va començar l’any 2003, un cop finalitzat el desmantellament de la fase 2, i s’estendrà fins a l’any 2030. En total, tindrà una durada d’uns 27 anys.

L’objectiu principal d’aquesta fase és permetre la disminució natural de la radioactivitat de les estructures internes del reactor, de manera que, quan es procedeixi al seu desmantellament final, les dosis de radiació siguin prou baixes per treballar amb seguretat.

Aquesta fase també inclou:

• La vigilància i el manteniment continu de l’interior del reactor.
• La presa de mostres i la realització de proves d’estanqueïtat.
• El control de l’estabilitat estructural i de l’estat del formigó.
• La verificació que no es produeixi deteriorament de les armadures ni de les estructures internes.

En definitiva, es tracta d’un sistema complet de vigilància per garantir que tot allò que ha quedat a l’interior del reactor es manté en condicions segures.

Finalment, cal assenyalar que l’emmagatzematge provisional de residus radioactius previst per al seu enviament al centre d’El Cabril s’ha de buidar, i aquest procés està programat per als anys 2026 i 2027.

També durant aquesta fase, ENRESA ha de preparar el desmantellament total de nivell 3. Aquest desmantellament presenta condicionants i dificultats molt importants, entre les quals destaca especialment la gestió de les aproximadament 4.000 tones de grafit que encara romanen tant a l’interior del reactor com al magatzem on s’ha dipositat el grafit ja triturat. Avui en dia no existeix una estratègia de tractament definitivament definida per a aquest grafit, i aquest fet constitueix un dels principals reptes tècnics del projecte. Paral·lelament, caldrà disposar d’un inventari detallat de tot el que resta dins del calaix del reactor.

Les magnituds associades a aquesta fase són molt rellevants. L’estructura del calaix del reactor conté aproximadament 157.000 tones de formigó, mentre que els components metàl·lics interns representen unes 6.000 tones addicionals. Per tant, la fase 3 és d’unes proporcions realment gegantines, tant des del punt de vista tècnic com logístic.

El problema del grafit radioactiu no és exclusiu de la central de Vandellòs I, sinó que és compartit per totes les centrals del tipus grafit-gas, que es van desenvolupar principalment a França i al Regne Unit, i en menor mesura a Rússia. En conjunt, aquest tipus de reactors han generat unes 60.000 tones de grafit irradiat que actualment es troben pendents d’una solució definitiva.

El grafit s’utilitzava com a moderador i reflector de neutrons i formava part del nucli del reactor, de manera que va estar sotmès a un flux neutrònic molt elevat durant tota la vida operativa de la central. Aquest flux va activar no només el carboni propi del grafit, sinó també les impureses presents, malgrat que es tractava de grafit de qualitat nuclear. Entre aquestes impureses hi havia nitrogen, silici, sofre, calci i ferro, que sota irradiació van donar lloc a radionúclids com el triti, el carboni-14, el clor-36 i el cobalt-60.

Aquestes característiques fan que el grafit no pugui ser considerat un residu de baixa o mitjana activitat convencional i, per tant, no pugui ser evacuat directament a un magatzem com el d’El Cabril. En el cas del cobalt-60, atès que ja han passat més de deu anys des de l’aturada de la central, s’ha produït un decaïment significatiu de la seva activitat. No obstant això, aquest decaïment no es produeix amb altres radionúclids de vida llarga, com el carboni-14 o el clor-36.

Per a l’emmagatzematge definitiu del grafit, serà necessari disposar d’un mapa detallat del contingut radioactiu i avaluar la possible mobilització dels radionúclids, és a dir, la possibilitat que siguin arrossegats per líquids cap a l’exterior. Si aquest risc existeix, caldrà implementar tractaments específics del grafit abans del seu confinament definitiu.

Actualment, s’estan investigant diverses estratègies de tractament, però cap d’elles no s’ha consolidat encara com a solució definitiva. Entre aquestes opcions hi ha la reducció addicional del volum mitjançant trituració i compactació, incloent-hi processos per via humida; la descontaminació química per extreure radionúclids, especialment el triti; la incineració del grafit amb posterior condicionament de les cendres; i el recobriment metàl·lic del grafit mitjançant processos de deposició iònica, una alternativa encara molt experimental i amb una eficàcia no demostrada a escala industrial. En conjunt, totes aquestes opcions presenten dificultats tècniques importants i, avui dia, no hi ha una solució clara i acceptada.

Pel que fa a la fase 3, ENRESA no ha definit encara l’estratègia final. Es contemplen bàsicament dues possibilitats. La primera seria procedir al desmantellament complet del calaix del reactor i de totes les estructures internes per alliberar totalment l’emplaçament. La segona opció seria establir un nou període de latència, encara més llarg, de l’ordre de 50 anys, per permetre un decaïment radiològic addicional de les estructures internes i facilitar-ne el desmantellament posterior.

En qualsevol dels dos casos, s’està preparant un magatzem temporal per rebre els contenidors de residus vitrificats procedents del reprocessament del combustible. Atès que a l’Estat espanyol encara no s’ha definit un magatzem centralitzat definitiu per a aquests residus, és previsible que aquests contenidors s’ubiquin temporalment al mateix emplaçament de Vandellòs I. Tot plegat posa de manifest que l’alliberament total de l’emplaçament és un repte que es projecta clarament a llarg termini.

A l’Estat espanyol ja existeixen altres experiències de desmantellament nuclear que permeten establir comparacions. Un cas destacat és el de José Cabrera, una central d’aigua a pressió de 180 MW que es va aturar l’any 2006. El desmantellament es va iniciar el 2010 i actualment la central ha estat completament desmantellada, incloent-hi el reactor i totes les estructures internes. En aquest cas, el procés es va poder dur a terme majoritàriament mitjançant treballs sota aigua, cosa que va permetre reduir significativament les dosis radiològiques als operaris. Aquest fet va ser possible perquè aquest tipus de reactors ja estaven dissenyats per manipular el combustible sota aigua, a diferència del cas de Vandellòs I.

Un altre exemple és el de Santa María de Garoña, una central d’aigua en ebullició de 400 MW que es va aturar l’any 2013. El desmantellament es va iniciar el 2023 i s’ha estructurat en dues fases. La primera, que s’estén fins al 2026, inclou la retirada del combustible i el desmantellament dels equips de turbines. La segona fase, prevista amb una durada aproximada de set anys, inclourà el desmantellament del reactor, la descontaminació dels circuits i la demolició dels edificis. El cost estimat total del desmantellament de Garoña és d’uns 475 milions d’euros, una xifra que posa en context la complexitat i l’abast econòmic d’aquest tipus de projectes.

St. Laurant des Eaux era la central de referència de Vandellòs, a França, malgrat que van desenvolupar aquesta tecnologia, pel que fa al desmantellament s’han quedat enrere i, van ajornar-lo: van descarregar el combustible i van desmantellar parts convencionals, però, per exemple, encara no han escomès el buidatge dels cilindres de grafit; les sitges de grafit encara contenen el grafit.

Es preveu el desmantellament del reactor al cap de 25 anys des de la seva aturada, fins a un total de 50 anys. Vull dir que pràcticament no han fet res, o molt poca cosa, pel buidatge del reactor.

Un cas paradigmàtic és el de la central nuclear americana de Fort St. Vrain, que era una central també d’aquest tipus, malgrat que era més petita, quasi la meitat —una mica més de 330 megawatts elèctrics—. Es va aturar definitivament per motius de costos l’any 1989, ja que no era rendible, i es va lliurar l’emplaçament totalment. Tot el combustible es va emmagatzemar en un dipòsit el 1997.

Això vol dir que tota aquella estructura interna que hem vist en el cas de Vandellòs, que és complicada de desmantellar, amb el cas de Fort St. Vrain, situada a l’estat de Colorado, es va desmuntar totalment amb uns treballs espectaculars. Van trossejar l’estructura de formigó del calaix en nou segments i la van evacuar. També tots els elements interiors metàl·lics, com els circuladors d’heli (allà no hi havia hídric carbònic, sinó que feien circular heli) i els generadors de vapor, es van trossejar, manipular sota aigua i evacuar. Finalment, es va tallar tota la part inferior del nucli del reactor i es va desmuntar tota la part de formigó pretensat, alliberant completament l’emplaçament.

Hi va haver un parell d’anys de vigilància radiològica i descontaminació total, però l’any 1997 es va aconseguir que tot l’emplaçament quedés lliure. Actualment, hi ha una o dues centrals de gas funcionant en el mateix emplaçament, amb el mateix propietari que la central original.

Epíleg

Per acabar la presentació, justament fa uns 15 dies va haver-hi un reconeixement públic als treballadors de la central de Vandellòs, i el passat 5 de febrer se’ls va concedir la medalla al mèrit de la protecció civil per la seva actuació durant la nit de l’incendi. Aquesta condecoració l’atorga el govern central.

Hi van assistir representants de Protecció Civil, de la Guàrdia Civil, militars i bombers, i entremig hi havia tres persones que aquella nit van estar a la central nuclear. Cal destacar que van haver de passar 36 anys per reconèixer l’actuació meritòria d’aquestes persones, que es van jugar la vida aquella nit.

Una última reflexió: des de l’any 1966, quan es va constituir França, i el 1972, quan es va començar a operar la central, fins avui han passat 60 anys, i potser encara falten 40 anys més perquè l’emplaçament de Vandellòs I s’alliberi de qualsevol residu radioactiu, sense comptar el combustible gastat, que continuarà en algun lloc, sigui a l’emplaçament mateix o en un altre dipòsit.

El combustible reprocessat té períodes molt més llargs d’emmagatzematge. Per tant, la reflexió que cal fer és: és aquest un model sostenible i èticament vàlid com a font de producció d’energia elèctrica per a futures generacions? Deixo aquí la pregunta.

Col·loqui

Quines propietat químiques i físiques tenen el magnesi per barrejar-lo amb l’alumini i omplir els cartutxos?
Els elements combustibles a les centrals tradicionals d'aigua són unes vaines de component metàl·lic. En canvi, a les centrals de grafit gas era una aleació de magnesi que era la que es va trobar en aquell moment més adequada. Avui en dia és una tecnologia ja en desús.

Quina era la protecció dels operaris que van portar a terme tota aquesta manipulació d’aquest material tan contaminant?
La protecció radiològica es produïa per la distància i amb uns manipuladors, amb una mena de perxes que manipulaven a distància el grafit. El grafit no tenia una activitat molt elevada; el problema eren els dos elements combustibles que hi havia allà dintre, i aquests sí que picaven.

Com és que el desmantellament de la central americana va ser molt més ràpida que la de Vandellós 1?
Aquí Enresa és l’empresa nacional que es fa càrrec del desmantellament. Als Estats Units són els explotadors els que han de vetllar per desmantellar les seves instal·lacions, i en el cas d’aquesta, si alliberen l’emplaçament poden ubicar-hi un altre tipus de central. Per tant, hi havia un incentiu per part de l’explotador per fer-ho ràpid. No obstant això, era una central molt petita i els gruixos de formigó que van haver de tallar no eren tan grans, tot i que molts eren macrossos. També van haver de protegir els operadors amb distància i blindatge, com l’aigua inundant parts del reactor.