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Los reactores nucleares a prueba de fusión obtienen un control de seguridad en Europa
Durante años, los científicos nucleares han hablado sobre la reactivación de los reactores de sales fundidas, que funcionan con combustible líquido en lugar de barras de combustible sólido, como una forma de ayudar a desencadenar el tan esperado renacimiento nuclear. Los desarrollos recientes indican que este diseño de reactor nuclear alternativo finalmente está progresando gradualmente hacia la comercialización.
Los reactores de sal fundida como este, construido en Oak Ridge, podrían estar en funcionamiento a principios de la década de 2020.
En agosto, un consorcio de institutos de investigación y universidades que trabajan bajo los auspicios de la Comisión Europea, incluido el Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) en los Países Bajos, Francia Centro Nacional de Investigaciones Científicas , y el Centro Común de Investigación de la Comisión en Bruselas, se embarcaron en un programa de investigación de cuatro años diseñado para demostrar los beneficios de seguridad de los reactores de sales fundidas. Llamado Evaluación de seguridad del reactor rápido de sales fundidas, o Samofar, el esfuerzo conducirá a un prototipo de reactor a principios de la década de 2020 si todo sale según lo planeado.
Construidos y probados por primera vez en la década de 1960, en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, los reactores de sales fundidas serían la primera tecnología genuinamente nueva para la generación de energía nuclear en llegar al mercado en las últimas tres décadas. Al producir cero carbono, utilizan una solución radiactiva que mezcla combustible nuclear con una sal líquida. Pueden funcionar con uranio, pero también son ideales para el torio, un combustible nuclear alternativo que es más limpio, más seguro y más abundante que el uranio.
Los reactores de sales fundidas también ofrecen ventajas de seguridad inherentes: debido a que el combustible es líquido, se expande cuando se calienta, lo que reduce la velocidad de las reacciones nucleares y hace que el reactor sea autónomo. Y están construidos como bañeras, con un desagüe en el fondo que está bloqueado por un tapón de congelación. Si algo sale mal, el tapón de congelación se derrite y el núcleo del reactor se drena a un contenedor subterráneo protegido. Pueden operar como productores de energía térmica o como reactores quemadores que consumen residuos nucleares de reactores convencionales.
Esencialmente, los reactores de sales fundidas podrían resolver los dos problemas que han aquejado a la industria de la energía nuclear: la seguridad y los desechos.
Si bien las ventajas de los reactores de sales fundidas se conocen desde hace algún tiempo, permanecen en la etapa de I+D porque, en la era posterior a Fukushima de gas natural de bajo precio, es difícil convencer a los inversores para que financien cualquier tecnología nuclear alternativa. En los Estados Unidos puede tomar una década o más, y cientos de millones de dólares, solo para llevar un nuevo diseño de reactor a la Comisión Reguladora Nuclear para una solicitud de licencia.
Samofar se centra en reactores rápidos , que son más eficientes que los reactores de agua ligera convencionales y pueden generar elementos fisionables a partir de desechos nucleares. Los investigadores construirán instalaciones de laboratorio experimentales, no, al menos durante los próximos años, un reactor en funcionamiento real, para probar la geometría del tapón de congelación, los revestimientos de los materiales del recipiente y la tubería, el comportamiento del combustible líquido durante la circulación y el drenaje. y otras métricas de seguridad clave.
El proyecto representa el primer paso hacia la validación y demostración a gran escala de la tecnología, dice Jan-Leen Kloosterman, profesor de física nuclear en TU Delft e investigador principal de Samofar. Es de esperar que los resultados también conduzcan a un mayor compromiso por parte de la gran industria nuclear.
Obtener ese compromiso sigue siendo una lucha cuesta arriba, pero un informe financiado por el gobierno del Reino Unido y publicado recientemente por Desarrollos de procesos energéticos , una firma de investigación con sede en Londres, revisa tecnologías de seis posibles desarrolladores de reactores de sales fundidas: Energía Flibe , Energía Moltex , ThorCon Power, Seaborg Technologies, Terrestrial Energy y Energía transatómica —y encuentra señales alentadoras para los próximos 10 años (ver Comienzan los experimentos en un reactor nuclear a prueba de fusión). Después de una década de trabajo, las empresas ahora están listas con propuestas para el siguiente paso de la implementación, a saber, el diseño de ingeniería para preparar el caso de seguridad y proceder al diseño y la construcción.
El programa más avanzado para reactores de combustible líquido a base de torio se encuentra en China, donde el Instituto de Física Aplicada de Shanghai supuestamente planea construir un prototipo en los próximos años. El programa de Shanghái es una colaboración con el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, donde nació la tecnología nuclear de sales fundidas.