La producción de isótopos radiactivos es fundamental para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como el cáncer. Sin embargo, su creación también genera residuos, que amenazan la sostenibilidad del proceso a largo plazo. Un proyecto belga busca una forma de reutilizar este material radiactivo para reducir al mínimo los residuos nucleares.

Texto Sergio Ferrer Periodista

L a medicina nuclear ha transformado el diagnóstico y tratamiento en campos como la oncología, la cardiología y la neurología. Esta especialidad utiliza pequeñas cantidades de material radiactivo, que se inyecta en el paciente y recorre su organismo hasta llegar al órgano de interés, que será ‘fotografiado’ gracias a un detector. Por ello, la producción de estos radioisótopos ha aumentado al mismo tiempo que su demanda por parte de los hospitales. El problema es que en su creación también se producen residuos. Ante la dificultad de su gestión, ¿sería posible optimizar estos procesos y facilitar el reciclado y reutilización de los radioisótopos destinados a fines médicos?

En la localidad de Mol (Bélgica), a unos cien kilómetros de Bruselas, encontramos el centro de investigación nuclear SCK-CEN. En su interiorse alberga el reactor de investigación BR2, la ‘fábrica’ de la que salen el 25% de los isótopos radiactivos que se utilizan en el mundo. En especial, molibdeno-99 (99Mo), un radioisótopo de diagnóstico empleado para obtener imágenes en medicina nuclear y uno de los más utilizados en este contexto junto a su ‘hijo’, el tecnecio. Se calcula que, al año, siete millones de pacientes en todo el mundo se benefician del producto belga.

“Los ‘targets’ [de uranio-235] son irradiados en el reactor BR2 y luego enviados a una instalación de procesado en el Instituto Nacional de Radioelementos de Bélgica [IRE], donde se extrae el isótopo, en este caso el molibdeno-99, por un proceso de fisión”. Así resume el proceso a ALFA Peter Baeten, Director GeneralAdjunto del SCK-CEN. Este proceso no es novedoso:se lleva a cabo en Mol y otroslugares desde hace años. Pero, como explica el ingeniero nuclear,“siempre queda un residuo”.

Estos restos que se dejan atrás son conocidos como ‘de alto nivel’ (high-level waste, HLW), un tipo de residuo nuclear que contiene los productos de fisión, es muy radiactivo y debe ser manejado con cuidado.

¿Qué hacen con ellos en países como Bélgica? “Hasta ahora, se almacenaban y ponían a un lado”, cuenta Baeten. Hasta ahora. “En algún momento tienes que hacer algo con eso, necesitas una solución final”, añade. Baeten explica que “en el pasado, la gente prestaba menos atención a la producción de residuos de alto nivel”. Hoy, sin embargo, “hay una preocupación” por su acumulación y por la búsqueda de una solución estructural. De hecho, el experto alerta de que, de no hacerlo, los residuos podrían amenazar el propio proceso de producción. Un problema grave si tenemos en cuenta que los hospitales de todo el mundo necesitan un suministro constante de estos isótopos: el molibdeno-99 y el tecnecio permiten realizar unas 30 millones de exploraciones al año.

“Si quieres asegurar esta forma de producción de radioisótopos en el futuro, tienes que encontrar una solución para estos residuos”, asegura Baeten. Este es exactamente el objetivo del proyecto RECUMO, aprobado por el gobierno belga en 2017 y con un presupuesto de 255 millones de euros para su construcción y funcionamiento hasta 2038..

“El proyecto RECUMO tiene como objetivo la purificación de los residuos que vienen del IRE, que es el que procesa estos ‘targets’”, comenta Baeten. De momento, este organismo se ha encargado de almacenar los residuos en Fleurus (Bélgica), pero el gobierno belga lleva décadas preocupado por su acumulación.

Solución estructural

La historia de RECUMO se remonta a los años ochenta, cuando el SCK-CEN comenzó a investigar una solución al problema de los residuos, conscientes de que era la única manera de hacer el proceso sostenible a largo plazo. “Las autoridades belgas dijeron que si el IRE quería continuar generando radioisótopos tendría que buscar una solución estructural. Al final nos pidieron diseñar una nueva instalación para ello”, cuenta el experto. 

La nueva instalación tras el nombre de RECUMO, según Baeten, se encuentra en su fase final de diseño. “En uno o dos años empezaremos a construir, y esperamos estar operativos en 2023”, añade. La iniciativa fue anunciada a comienzos de este año como una colaboración entre el SCK-CEN y el IRE, lo que el ingeniero nuclear define como “una colaboración pública-pública, con el apoyo del gobierno”

Pero, ¿qué hará exactamente la nueva instalación a partir de 2023? El molibdeno-99 se obtiene a partir de uranio-235 pero, como explica Baeten, “dentro de los residuos todavía queda uranio altamente enriquecido”. Por eso, la primera tarea será ‘rebajar’ la parte sobrante “a uranio poco enriquecido”. En otras palabras, RECUMO extraerá uranio poco enriquecido de los residuos generados tras la producción de radioisótopos médicos. Este se podrá usar más tarde en nuevos ‘targets’ y combustibles. “Por un lado obtenemos material todavía válido que se puede reutilizar; la parte que queda, los productos de fisión, se purifican y separan para darlugar alresiduo final”. RECUMO será, según asegura el director general adjunto del SCK-CEN, el primer proyecto en hacer algo parecido a una escala que sea semi-industrial y no de laboratorio. “Hay unidades de procesado similares en el mundo, pero aquí buscamos una solución para la situación belga”

Ya en 2018, la empresa NGR anunció que sus reactores nucleares de Petten (Países Bajos) se habían convertido en los primeros del mundo en dejar de utilizar uranio altamente enriquecido para producir molibdeno-99. En su lugar, la instalación emplea solo uranio de bajo enriquecimiento como combustible.Apesar del auge de la medicina nuclear y la alta demanda de radioisótopos para este fin, el reactor BR2 de Mol es más bien una excepción a la norma. “Se han ido cerrando reactores de investigación que tenían ese uso en Europa y quedan pocos, ahora hay menos países que lo hagan”, explica el investigador de la Universidad Politécnica de Madrid e ingeniero nuclear, Gonzalo Jiménez. Según él, eso explica, en parte, que el 25 % de la producción mundial salga del SCKCEN, ya que los supervivientes “tienen más negocio”

Crisis de isótopos

Este menor número de productores tiene sus peligros. Entre 2009 y 2010 tuvo lugar la llamada ‘crisis del molibdeno’, cuando algunos de los reactores sufrieron imprevistos y paradas por mantenimiento que provocaron una interrupción en el suministro de isótopos médicos. Para evitar que se repita este déficit, proyectos como RECUMO también van encaminados a aumentar la capacidad de producción y hacer su suministro más estable.

¿De dónde vienen los radioisótopos que utilizan los hospitales españoles a diario?Algunosse producen en nuestro país, en uno de los 17 ciclotrones con los que cuentan losservicios de medicina nuclear. Estos pequeños aceleradores de partículas generan, sobre todo, fluorodesoxiglucosa (18F-FDG), uno de los radiofármacos más utilizados y cuya vida media es tan corta que hace imposible el transporte. Otros, como el molibdeno-99, vienen de Bélgica, Francia y Reino Unido, gracias a que su vida es de unas 66 horas.“La clave es producir un isótopo con una vida suficiente como para que lo puedan mandar urgente desde fuera”, dice Jiménez. Así las radiofarmacias pueden recibir molibdeno-99 y generartecnecio, cuyo transporte esinviable debido a su duración reducida, de unasseis horas.

“En España, ahora mismo, no tenemos ningún reactor experimental. Hubo hace un millón de años en Barcelona y el CIEMAT [Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas], pero los cerraron todos”, lamenta Jiménez. El reactor Argos de la Universitat Politècnica de Barcelona, por ejemplo, operó entre 1962 y 1977 y su demolición tuvo lugar en 2003. Su objetivo fue el de formar ingenieros nucleares, muchos de los cuales terminaron en la Central Nuclear Vandellòs I, inaugurada en 1967.

“Es una decisión de país”, comenta Jiménez sobre las carencias en la producción de radioisótopos médicos y la falta de reactores experimentales en nuestro país. “España debería hacer este tipo de cosas, independientemente de lo que piensas de la energía nuclear. El problema aquí es que si un partido no apuesta por la energía nuclear le suena todo nuclear, aunque esto esté un poco fuera”

La situación española es, además, paradójica. “Hay muchos más países que tienen reactores de investigación que países que tienen centrales nucleares”, asegura Jiménez. Dicho de otra forma, muchos países cuentan un reactor de investigación, pero no tienen una central nuclear, justo al revés de lo que sucede en España. “Fuimos de los primeros países de Europa en tenerreactores experimentales, con tecnología americana, pero los cerramos pronto”. “Es necesario para un país del tamaño de España, que ya tiene gente con el conocimiento necesario y un organismo regulador.

Hay países que lo montan solo para hacer un reactor de investigación, pero nosotros ya tenemos todo el aparataje: la industria, la ingeniería y elConsejo de Seguridad Nuclear”, añade.

¿Y qué pasa con elresto de residuos?

Proyectos como RECUMO buscan reducir al mínimo los residuos nucleares generados durante la producción de radioisótopos médicos. Sin embargo, estos restos son un problema común a cualquier proceso nuclear. ¿Podría España hacer algo similar a la iniciativa belga en sus centrales nucleares? “Es otro mundo”, comenta Jiménez. “En este caso, una vez gastados los elementos combustibles los sometes a un proceso industrial para separar los isótopos que tienen en su interior. El resultado es, por una parte nuevo combustible y, por otra, residuos radiactivos de alta actividad que se vitrifican”

Este proceso tiene lugar en países como Francia y Reino Unido, aunque Jiménez asegura que “hay muy pocos” que lo hagan. El motivo no es otro que el precio: “Es muy caro y para que tenga sentido hacer una instalación así necesitas asegurar un ritmo de reciclado de combustible lo bastante alto”

En países como Francia, con suficientes reactores, el reciclaje sí que sale a cuenta. Pero, entonces, ¿podría España enviar su combustible al país vecino para su reciclaje? Según cuenta Jiménez, no es tan fácil: “Hay una diferencia entre el combustible normal y el reciclado, porque el primero utiliza uranio235 como isótopo y el que te devuelven es con plutonio-239”. Esta diferencia conlleva que haya que hacer modificaciones en la licencia de una central nuclear para que esta pueda utilizar el combustible reciclado, algo que cuesta “dinero y tiempo”.

La reticencia al reciclaje nuclear no es solo por motivos económicos y políticos, sino también históricos. El profesor de la Universidad Autónoma de Madrid Valentín González, hoy jubilado, comentaba en 2015 en una entrevista concedida a Europa Press que esta actitud se fraguó en 1976: “[Fue] cuando entró Jimmy Carter en el gobierno americano. Desde ahí se tomaron dos vías: los países que sí reciclan y los que no. Entre los que sí reciclan se encuentra Francia, Reino Unido, Rusia y Bélgica. Entre los que no, Suecia, España y EE. UU.”

Gonzalo Jiménez confirma la historia y lamenta que España se haya guiado mucho por la tecnología y las prácticas de otros países, en lugar de desarrollar las suyas propias. “Lo bueno de la estrategia de reciclado es que lo que tienes que guardar en un almacenamiento geológico profundo es mucho más pequeño”. Asegura que el Almacén Temporal Centralizado (ATC), proyecto aprobado en 2011 pero actualmente paralizado, “era una manera de darnos tiempo para pensar cuál es la mejor solución” para los residuos nucleares.

Pacientes‘limpios’

Cabría preguntarse, ya que hablamos de sustancias radiactivas y residuos, qué pasa con los radioisótopos una vez se utilizan. ¿También generan residuos? ¿Sería necesario reciclarlos, de manera similar a lo que pretende hacer RECUMO con el proceso de producción? “Los radioisótopos que se inyectan en el paciente suelen tener vidas muy cortas, por lo que se degradan de forma natural a través de los procesos biológicos que tienen lugar dentro de los seres humanos”, comenta Baeten. “Estas inyecciones no tienen residuos”, aclara. Esta vida tan corta es la que hace de su transporte y distribución un reto para ETSA. De hecho, como “algunos duran horas,si tardas mucho entregas agua”, asegura Millán Morán.

Caso aparte son las “fuentes radiactivas”, que no decaen. Un ejemplo es el cobalto, que se utiliza en los hospitales en radioesterilización y supone un riesgo para la salud mayor que los componentes de los radiofármacos. “En este caso se lleva la fuente y luego se retira y devuelve al fabricante, que está siempre fuera de España”, subraya el director de ETSA.