Responsable: JAIME LAZARO KLAPP ESCRIBANO
En México, los desechos radiactivos generados por la Planta Nucleoeléctrica Laguna Verde son almacenados en depósitos temporales dentro de las mismas instalaciones de la planta. Por otro lado los desechos radiactivos generados por la industria, los laboratorios de investigación y las aplicaciones médicas, son llevados al Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares para su tratamiento y almacenamiento. El ININ cuenta con una instalación temporal para el almacenamiento de estos desechos, instalación que eventualmente se cerrará y los desechos serán llevados a un almacén definitivo. Para determinar la localización de este almacén definitivo se requiere realizar múltiples estudios hidrológicos, sismológicos, climáticos, etc., y necesariamente hacer una simulación del sitio específico para poder determinar la migración de los radioisótopos en suelo. Nuestro país no cuenta con software propio que permita apoyar el estudio y análisis de los terrenos donde sea posible establecer repositorios de desechos radiactivos; los modelos existentes son genéricos y su grado de certidumbre aún es bajo, por lo que es necesario y oportuno iniciar trabajos de investigación en esta dirección para subsanar la deficiencia.
En este sentido, el grupo de Dinámica de Fluidos Computacional del ININ ha desarrollado códigos numéricos para aplicaciones astrofísicas durante las pasadas dos décadas, lo que produjo un número significativo de artículos arbitrados de investigación. Se dedicó un gran esfuerzo para adaptar algunos de nuestros códigos astrofísicos basados en la técnica conocida como “hidrodinámica de partículas suavizadas” (SPH, por sus siglas en inglés), a problemas tecnológicos y de ingeniería. Por ejemplo, una dificultad a resolver fue que mientras que en astrofísica los sistemas no tienen fronteras, en ingeniería sí las tienen. El método se desarrolló exitosamente y los resultados fueron publicados en dos artículos importantes en la revista Journal of Computational Physics, la más prestigiosa en física computacional. Con la tecnología desarrollada y los nuevos códigos se estudió el problema del flujo de petróleo a través del estrangulador de un ducto, con el objetivo de predecir el flujo y fracción aceite-gas dentro del ducto como función de la caída de presión a través del estrangulador y otras cantidades termodinámicas. Este desarrollo fue realizado como parte de un proyecto ININ-PEMEX-IMP cuyo propósito final era el desarrollo de un medidor de flujo multifásico. Con el objetivo de iniciar nuevas aplicaciones de los códigos numéricos de dinámica de fluidos desarrollados, durante el año 2010 realizamos simulaciones preliminares de la difusión y decaimiento de material radiactivo en suelo con el software de simulación numérica COMSOL.
Con el presente proyecto se pretende estudiar la difusión de contaminantes a través de un medio poroso para algún suelo específico en la república mexicana, utilizando el software de simulación numérica COMSOL, así como otros códigos desarrollados por nuestro grupo de investigación, en particular aquéllos basados en la técnica SPH ya utilizada para diversas aplicaciones científicas, tecnológicas y de ingeniería.
a) Estudio de la dispersión de contaminantes en suelo a través de un medio poroso.
b) Diseño de filtros biológicos para agua contaminada.
c) Estudio del flujo de petróleo a través de un medio poroso.
d) Desarrollo de técnicas de remediación de contaminación en suelo.
Para el desarrollo del proyecto se tiene vinculación con el Dr. Leonardo Sigalotti, del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas en Caracas; el Dr. Russell Detwiler, del Departamento de Ingeniería Civil y del Medio Ambiente de la Universidad de Irvine, California; la Dra. Catalina Stern, de la Facultad de Ciencias, UNAM; el Dr. Enrique Díaz Herrera, del Departamento de Física de la UAM-Iztapalapa; el Dr. Guillermo Arreaga García, de la Universidad de Sonora; el Dr. Eduardo Nahmad Achar, del Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM, y el Dr. Marcelo Lozada y Cassou, del Instituto Mexicano del Petróleo.
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