Technogenic nature of radionuclide distribution at operating uranium sorption sites in Uzbekistan: a comprehensive assessment of air, surface, and soil compartments

En los paisajes áridos de Asia Central, bajo las arenas cambiantes del desierto de Kyzylkum, yacen vastos depósitos de uranio. Este elemento, un metal pesado que se encuentra naturalmente en la corteza terrestre, es el combustible que impulsa la energía nuclear. Para extraerlo, las empresas mineras suelen utilizar un método llamado lixiviación in situ. En lugar de excavar enormes fosas abiertas o túneles profundos bajo tierra, bombean una solución líquida especial hacia el subsuelo para disolver el uranio directamente de la roca. El líquido, que ahora transporta el metal disuelto, es bombeado de regreso a la superficie. Allí, pasa por un sistema de filtración donde el uranio se captura en perlas especiales, de forma muy similar a como una esponja absorbe el agua, dejando atrás el resto del líquido. Este proceso es eficiente y deja la superficie prácticamente inalterada, pero trae consigo un desafío oculto: la solución de uranio libera un gas incoloro e inodoro llamado radón, y diminutas partículas de polvo radiactivo pueden quedar suspendidas en el aire. Debido a que estas sustancias son invisibles, los científicos deben medirlas cuidadosamente para comprender si la operación minera está creando un peligro de radiación para los trabajadores y las comunidades cercanas, o si los niveles son simplemente parte de la radiación de fondo natural que existe en todas partes en la Tierra.

Un equipo de investigadores de universidades de Uzbekistán se propuso resolver este enigma en seis sitios de sorción de uranio activos en la región de Samarcanda. Su objetivo era determinar si los niveles de radiación encontrados alrededor de estas instalaciones eran causados por la tecnología minera en sí o por la geología natural de la zona. Para lograrlo, no se basaron en una sola medición. En su lugar, llevaron a cabo un estudio exhaustivo que analizó el aire, el suelo, las superficies de la maquinaria y la tierra. Midieron la concentración de gas radón y sus productos de desintegración en el aire, comprobaron el nivel de radiación gamma —el tipo que puede penetrar paredes y llegar al cuerpo humano— alrededor del equipo, y analizaron las superficies de la maquinaria para detectar contaminación radiactiva. También excavaron muestras de suelo para analizar los elementos radiactivos naturales presentes en la tierra. Crucialmente, compararon todas estas mediciones con los datos recopilados en ocho puntos de control en aldeas residenciales cercanas, alejadas de la actividad industrial, para establecer una línea base de cómo luce el entorno sin la influencia de la mina.

Los resultados pintaron un cuadro claro de dónde provenía la radiación. Dentro de las zonas operativas, particularmente en la plataforma de intercambio de resina donde se separa el uranio del líquido, y en las columnas de sorción donde ocurre el proceso, el aire era significamente más radiactivo que en las aldeas circundantes. La concentración de gas radón y de polvo radiactivo de larga vida en estas áreas de trabajo específicas fue casi cuatro veces mayor que los niveles de fondo encontrados en las aldeas de control. Del mismo modo, la tasa de dosis de radiación proveniente del suelo y del equipo en estas zonas fue hasta cinco veces mayor que el fondo natural. Los investigadores también encontraron que las superficies de la maquinaria, especialmente las bombas y las plataformas de intercambio, estaban contaminadas con material radiactivo. En varios casos, la contaminación en estas superficies excedió los límites de seguridad establecidos por los estándares internacionales para materiales de baja toxicidad. Este patrón fue constante: cuanto más cerca estaba el punto de medición del procesamiento activo de la solución de uranio, mayores eran los niveles de radiación.

Sin embargo, la historia cambió cuando los investigadores observaron el suelo. Si el proceso de minería estuviera dispersando material radiactivo ampliamente en la tierra, el suelo cerca de las fábricas debería haber mostrado niveles mucho más altos de elementos radiactivos naturales que el suelo de las aldeas. Los datos mostraron una realidad diferente. Aunque el suelo cerca de los sitios de uranio tenía niveles ligeramente superiores de radionucleidos naturales que las aldeas de control, la diferencia era pequeña, de solo un dieciocho por ciento. Más importante aún, los niveles de radiación en el suelo, incluso en los sitios, se mantuvieron muy por debajo de los límites de seguridad internacionales recomendados para la población general. Los investigadores calcularon varios índices de seguridad basados en la composición del suelo, y cada uno de ellos resultó ser seguro. Este hallazgo fue crítico porque descartó la idea de que la geología de fondo de la zona fuera la causa principal de las altas lecturas de radiación encontradas en el aire y en el equipo. El suelo era relativamente uniforme, lo que significaba que los drásticos picos de radiación en el aire y en las superficies no podían atribuirse a la geología natural.

Al combinar estas diferentes líneas de evidencia, el estudio concluyó que los elevados niveles de radiación eran un resultado directo del proceso tecnológico. La fuerte conexión entre los altos niveles de radón, el polvo radiactivo, la radiación gamma y la contaminación superficial apuntaba a la misma fuente: el manejo de las soluciones que contienen uranio. El hecho de que estos niveles altos estuvieran confinados a las zonas específicas donde opera la tecnología, mientras que el suelo permanecía relativamente limpio y seguro, confirmó que la radiación no era una característica natural del paisaje, sino un subproducto de la actividad industrial. El estudio también utilizó métodos estadísticos para demostrar que estos diferentes indicadores de radiación se movían en conjunto; cuando uno era alto, los otros también lo eran, reforzando la idea de que compartían un origen común.

Las implicaciones de estos hallazgos son específicas y prácticas. La investigación indica que el principal riesgo para la salud humana en estas instalaciones no proviene del suelo bajo sus pies, sino del aire que respiran y de las superficies que tocan dentro de las zonas industriales. Los trabajadores que operan las plataformas de intercambio de resina y las columnas de sorción son quienes están más expuestos a estos niveles elevados. El estudio sugiere que los esfuerzos de protección radiológica deben centrarse intensamente en estas áreas específicas, asegurando que los trabajadores estén debidamente protegidos y que los sistemas de ventilación eliminen eficazmente el gas y el polvo radiactivos. Si bien el entorno circundante y el suelo siguen siendo seguros, las zonas operativas requieren una gestión estricta para mantener la exposición de los trabajadores dentro de los límites seguros. Este trabajo proporciona un mapa detallado de dónde está la radiación y dónde no lo está, ofreciendo una base científica para proteger a las personas que mantienen en marcha la producción de uranio.