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ST 4.3 –
Gestión de residuos radiactivos
EFECTOS DE LA RADIACIÓN GAMMA Y UV-C SOBRE
RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO
Spinosa, Mariana*; Santoro, Natalia;
Pizarro, Ramón; Marabini, Silvina
Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Argentina.
* Autor responsable, email: mspinosa@cae.cnea.gov.ar
Las resinas de intercambio iónico orgánicas son utilizadas en los reactores nucleares de
potencia e investigación para remover sustancias químicas que podrían perjudicar su
funcionamiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la radiación gamma y de la
radiación ultravioleta C (UV-C) sobre las resinas, en diferentes condiciones. El propósito es
emplear esta metodología como una etapa previa a los ensayos de degradación por
microorganismos de las resinas, infiriendo que facilitarían este proceso. Resinas mixtas molidas
fueron sometidas a los siguientes tratamientos: radiación gamma; radiación gamma/ agua;
radiación UV-C/ agua; radiación UV-C/ peróxido de hidrógeno y muestras control. Las dosis
aplicadas fueron 100 kGy y 1158,048 J/cm
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para radiación gamma y UV-C, respectivamente. El
propósito de emplear agua y peróxido de hidrógeno fue potenciar el efecto indirecto de la
radiación. A su vez se ensayaron muestras de poliestireno (PS) como componente principal de
la matriz de las resinas (poliestireno-divinilbenceno) con la finalidad de comparar un polímero
termoplástico sin entrecruzar con un polímero entrecruzado termorrígido, respectivamente. El
efecto de la radiación gamma y UV-C fue evaluado a través de la técnica de Espectroscopía
Infrarrojo (FTIR) y Termogravimetría (TGA). FTIR permite detectar grupos funcionales
relacionados con un proceso de oxidación y TGA, la modificación en la estructura molecular ya
sea por entrecruzamientos, oxidaciones, liberación de grupos funcionales. En el caso del PS
tratado con UV-C/ peróxido de hidrógeno se observó un pico de oxidación, comenzando la
pérdida de masa 60 ºC antes que la muestra control. Respecto a las resinas de intercambio
iónico mixtas, tanto en las tratadas con UV-C como con radiación gamma, no se observaron
grupos funcionales relacionados con procesos de oxidación en el FTIR. Sin embargo, se
observó pérdida de masa a menor temperatura en la resina irradiada con gamma en presencia
de agua respecto de la resina seca, lo cual indicaría menor estabilidad térmica. A diferencia de
gamma, el perfil del termograma con UV-C varía para cada tratamiento, manifestándose a
través de la desaparición de picos. El TGA para los tratamientos con UV-C produjo una pérdida
de masa a mayor temperatura que la muestra control lo que se relacionaría con procesos de
entrecruzamiento. Según lo observado, si bien hubo cambios en la estructura de las resinas por
los tratamientos aplicados, las mismas son muy estables a las dosis aplicadas de radiación
gamma y UV-C.