Reactores de sal fundida (MSR) y de onda progresiva

 

Jonathan Tennenbaum* 

De todos los proyectos modernos de reactores, el reactor de sal fundida (MSR) es el que, por mucho, ha generado el mayor entusiasmo.  Se puede hablar de una verdadero “fan club” del MSR.  Entre las características positivas de este tipo de reactor está su seguridad intrínseca y la adecuación para la utilización de torio como combustible.  El torio es mucho más común que el uranio y promete simplificar bastante el problema presentado por los desechos nucleares (la mal denominada “basura nuclear”).

Empresas privadas, universidades y laboratorios gubernamentales de todo el mundo están involucrados actualmente en diferente aspectos del desarrollo del MSR.  Entre los actores privados están Terrapower, de Bill Gates, Moltex Energy, Terrestrial Energy, Kairos Power LLC, ThorCon Power, Transatomic Power, Flibe Energy, ADNA Corporation, Seaborg Technology y Lightbridge.

El liderato de esas investigaciones cabe a Estados Unidos -donde se inventó el MSR- y a China.  El MSR ha sido un campo significativo de cooperación técnica entre los dos países.

China ocupa una posición única, no sólo porque actualmente es el único país del mundo que está construyendo un MSR, sino porque la Academia China de Ciencias escogió la tecnología del MSR como un componente esencial de la estrategia energética de mediano y largo plazo del país.

La figura principal del esfuerzo chino de desarrollo de los MSR es Jiang Mianheng, hijo del ex presidente y secretario general del Partido Comunista Chino (PCC), Jiang Zemin, actualmente director de la filial de Xangai de la Academia China de Ciencias. Jiang Mianheng es doctor en ingeniería eléctrica de la Universidad Drexel de Estados Unidos y ha encabezado diversos programas técnicos chinos.

 

¿Qué es el MSR y por qué todo ese interés?

La idea principal es disolver el combustible nuclear en un líquido (sal fundida a 600-700 grados centígrados- que circula continuamente a través del núcleo del rector.  En el núcleo, los canales de transporte del liquido están rodeados deun material moderador de neutrones (principalmente grafito), que brinda las condiciones para que las reacciones en cadena de la fisión  ocurran en el combustible disuelto.  Al dejar el núcleo a una temperatura más alta, el fluido pasa por un trasmisor de calor que transfiere la energía térmica extra a un circuito secundario.  En seguida se recicla de vuelta al núcleo.  A lo largo del camino, el fluido se puede procesar, se pueden remover varios productos de la reacción y agregarse nuevo material, conforme se desee.  Este tipo de diseño tiene numerosas ventajas, entre las que destacan:

Un grado muy alto de seguridad pasiva (o inerte).  La composición de la solución de combustible es tal que las reacciones en cadena solo pueden ocurrir cuando están rodeadas por el moderador de grafito.  Sin el moderador de grafito para interactuar, los neutrones no tienen energía necesaria y no pueden desencadenar reacciones de fisión.

Si el reactor se calienta, el liquido se expande, las reacciones se desaceleran y, luego de un cierto punto, el combustible ya no es lo suficientemente denso para sostener una reacción en cadena.  Si por cualquier motivo el liquido queda muy caliente para que el reactor opere con seguridad, hay untapónespecial en la parte inferior del reactor que se derrite para dejar que el liquido caiga en los tanques de emergencia.  Todo esto ocurren sin ninguna intervención humana.

En caso de que el liquido que transporta el combustible, de alguna forma, se filtrase fuera del circuito primario, se enfriará rápidamente por debajo de la temperatura de fusión, se solidificara y aprisionara las sustancias radioactivas que contiene.  En cierto sentido, esto es lo opuesto al temido escenario del “colapso” de los reactores nucleares convencionales.

2) Los MSR se pueden fabricar a un costo bajo, porque son simples en comparación con los reactores convencionales, no exigen grandes cúpulas de contensión presurizada ni muchos mecanismos de seguridad complicados extra, mismos que sí se encuentran en los mecanismos convencionales. Con muchos menos sistemas y piezas, los MRS son inherentemente más baratos.  Esa simplicidad permite también que los MSR tengan menos dimensiones, lo que los hace ideales para su producción en fabricas.

Los MSR  pueden funcionar con uranio o con inventarios existentes de plutonio y de residuos nucleares.  Una variedad de MSR, el reactor de fluoruro de torio liquido (LFTR), podrá usar torio como combustible.

El origen del MSR se remonta a los esfuerzos de Estados Unidos, a finales de la década de 1940, para desarrollar aeronaves de propulsión nuclear.  Un pequeño prototipo con potencia de 8 MW, el Experimento de Reactor de Sal Derretida (MSRE), fue construido y operado entre 1957 y 1976 en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge.  El físico Alvin Weinberg, uno de los padres de la energía nuclear de Estados Unidos, consideraba al MSR una futura herramienta para el desarrollo mundial.  El programa, por desgracia, fue interrumpido, como parte del proceso que condujo al virtual monopolio de los reactores de agua ligera (LWR) en la generación de energía nuclear.

*Doctor en matemáticas, físico, lingüista, ex director de la revista científica alemana Fusión y autor de los libros: Energía nuclear: una tecnología femenina, La economía de los isotopos, Energía nuclear: Dinamo de la reconstrucción económica mundial y Economía física del desarrollo nacional, todos publicados por Capax Dei Editorial.

* MSIa Informa desde Berlín

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