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El Laboratorio Nuclear del MIT tiene un plan inusual para impulsar la investigación de reactores avanzados
Los científicos quieren probar los planes para un reactor de sales fundidas transportable aprovechando su instalación nuclear existente. 27 de marzo de 2017
joshua mateo
Los científicos del Laboratorio de Reactores Nucleares del MIT han ideado un plan poco convencional para acelerar el desarrollo de un reactor nuclear pequeño, seguro y económico: quieren construir un prototipo que se aproveche de sus instalaciones existentes.
Dado que el reactor de demostración planificado de un megavatio sería incapaz de sostener una reacción de fisión por sí solo, los investigadores creen que podrían evitar construir un prototipo experimental independiente, que generalmente requiere la Comisión Reguladora Nuclear. Ese proceso de selección y licencia del sitio puede llevar una década o más, por lo que la esperanza es que este enfoque cueste cientos de millones de dólares menos y tome la mitad de tiempo para construirlo.
El laboratorio de la universidad opera un reactor de investigación refrigerado por agua ligera de seis megavatios en el lado noroeste del campus, alojado dentro de un edificio de contención de hormigón y acero azul claro. La instalación subcrítica propuesta se construiría junto al núcleo hexagonal y se haría cargo de un par de salas de irradiación médica que alguna vez se usaron para tratamientos experimentales contra el cáncer.
Lin-wen Hu , el científico investigador principal del Laboratorio de Reactores Nucleares del MIT, desarrolló la propuesta para la instalación subcrítica.'
Sería aproximadamente la mitad del tamaño de un reactor de demostración típico y dependería de los neutrones generados por el reactor principal para instigar la reacción de fisión en cadena en su combustible. Eso significa que el proyecto probablemente solo requeriría una enmienda al permiso existente en el reactor del MIT, que entró en funcionamiento en 1974, dice Lin-wen Hu , el científico investigador principal del laboratorio y desarrollador de la propuesta.
Los investigadores quieren probar específicamente los diseños de un pequeño reactor refrigerado por sales fundidas transportable, destinado a fines fuera de la red, como la generación de electricidad para pueblos o lugares de trabajo remotos. Los reactores de sales fundidas, investigados por primera vez en la década de 1950, son un tema de creciente interés en el campo debido al potencial que ofrecen para una mayor seguridad y menores costos en comparación con las centrales nucleares tradicionales.
La instalación subcrítica podría o no eliminar en última instancia la necesidad de un prototipo antes de pasar a un reactor a gran escala, dependiendo de si los resultados de las pruebas y otros análisis satisfacen las preocupaciones de seguridad de los reguladores. Pero de cualquier manera, debería proporcionar datos cruciales sobre la viabilidad de este enfoque, lo que podría facilitar la obtención de los fondos y las aprobaciones necesarias para hacer avanzar el proyecto.
Si todos tienen que esperar a que se construya algo con miles de millones de dólares en riesgo, simplemente nos detendrá, dice Hu.
Un operador trabaja en la sala de control del reactor.
Un panel de control en el laboratorio del reactor.
La gran esperanza es que la instalación de prueba pueda ayudar a impulsar diseños de reactores avanzados en los Estados Unidos, donde la investigación nuclear se ha rezagado en medio de preocupaciones sobre la seguridad, una larga historia de despilfarros y requisitos regulatorios abrumadores. Existe un temor creciente de que la nación esté perdiendo su posición de liderazgo en el sector, particularmente a medida que China avanza con un ambicioso programa para la construcción de plantas nucleares y la investigación sobre diseños de reactores avanzados.
David Petti, científico nuclear jefe del Laboratorio Nacional de Idaho, se muestra escéptico de que la NRC vea esto como un reemplazo de un prototipo independiente, que generalmente se requiere en el camino hacia la construcción de un reactor a gran escala. Pero él piensa que alguna versión de este enfoque será necesaria de todos modos, para dar a la NRC suficiente confianza para aprobar cualquier prototipo de reactor de sales fundidas. Agrega que se están llevando a cabo discusiones iniciales para evaluar si se podrían desarrollar proyectos similares en torno a reactores en laboratorios nacionales, incluidos Idaho y Oak Ridge, bajo un programa del Departamento de Energía establecido para brindar apoyo técnico a empresas nucleares privadas. Pero simplemente hay más espacio en las instalaciones del MIT, lo que significa que el proyecto podría ser significativamente más barato y más fácil allí, dice Petti.
Esto podría ser potencialmente un enfoque mucho más eficiente, dice. Es una capacidad única que creo que debe explorarse y que realmente podría ayudar al desarrollo tecnológico de este concepto.
El laboratorio utiliza brazos robóticos para manipular los materiales de prueba.
Un espacio contenido para los materiales de prueba que han estado expuestos a la radiación.
Los reactores de sales fundidas se consideran inherentemente más seguros y estables que los diseños convencionales. El uso de sales en lugar de agua como refrigerante significa que los reactores pueden operar a temperaturas más altas ya la presión atmosférica ambiental. Esto mejora la eficiencia, reduce los costos de contención y permite el enfriamiento incluso en caso de una pérdida de energía. Startups como Transatomic, Energía Terrestre , y poder de el cairo todos están tratando de desarrollar versiones de esta tecnología nuclear de próxima generación.
El laboratorio del MIT tiene la intención de comenzar a buscar fuentes de financiación el próximo año, lo que podría incluir el Departamento de Energía o nuevas empresas de energía nuclear. Dependiendo de dónde provenga el interés, puede seguir adelante con su propio programa de investigación o asociarse con empresas que buscan probar sus diseños.
Se estima que el proyecto costará alrededor de $ 15 millones antes del costo del combustible, dice David Moncton, director del laboratorio del MIT.
Una lámpara indicadora señala cuando se están realizando experimentos.