Torio como combustible nuclear
El torio (Th-232) es un metal plateado radioactínido que se mancha de negro cuando se expone al aire. Al igual que el uranio, sus propiedades le permiten ser utilizado para alimentar una reacción nuclear en cadena que puede operar una planta de energía y producir electricidad (entre otras cosas). Sin embargo, el torio, en virtud de ser fértil , no puede mantener una reacción en cadena, lo que significa que cuando se expone a neutrones, se transmuta en radioisótopo fisionable, es decir, uranio-233, pero no puede mantener una reacción en cadena. En un reactor de torio, un material fisionable como el uranio o el plutonio está cubierto por torio. El material fisionable, también llamado impulsor en este caso, impulsa la reacción en cadena para producir energía mientras transmuta simultáneamente el material fértil en material fisionable.
Abundancia de torio
El torio es más abundante en la corteza terrestre que el uranio , a una concentración del 0,0006% frente al 0,00018% para el uranio (factor de 3,3x). Esto a menudo se cita como un beneficio clave, pero teniendo en cuenta las reservas conocidas de torio económicamente extraíble frente a uranio, ambos son casi idénticos.
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Ventaja de los reactores de torio
La tecnología basada en torio ofrece muchas ventajas sobre otros reactores actuales.
- Mucho menos generación de residuos
- Su capacidad para quemar la mayoría de los actínidos menores altamente radiactivos y de larga duración que hacen que los desechos nucleares de los reactores de agua ligera sean una molestia.
- Cualquier residuo generado es tóxico durante doscientos o trescientos años, a diferencia de los demás durante miles de años.
- Los reactores de torio son más baratos porque tienen una mayor combustión.
- Los reactores de torio son significativamente más resistentes a la proliferación que los reactores actuales. Esto se debe a que el U-233 producido al transmutar torio también contiene U-232, una fuerte fuente de radiación gamma (modo de decaimiento de rayos gamma de 2.6 MeV) que dificulta su trabajo. Su producto hijo, el talio-208, es igualmente difícil de manejar y fácil de detectar. Esto podría considerarse igualmente como una desventaja de la tecnología, ya que estos rayos gamma son muy difíciles de proteger, lo que requiere un manejo y / o reprocesamiento de combustible gastado más costoso.
Obstáculos para la India a pesar de la abundancia de torio
Como se explicó anteriormente, el torio siendo fértil radiactivo requiere material fisible para mantener una reacción en cadena y, por lo tanto, producir energía. Para la adquisición de material fisionable, la India tiene que depender en gran medida del mercado internacional.
Considerando el perfil de recursos de India, Homi Bhabha imaginó el programa de energía nuclear de India en tres etapas.
Etapa 1 Los reactores de agua pesada (HWR) alimentados por uranio natural producirían plutonio;
Etapa-2 Esta etapa inicialmente sería alimentada por una mezcla de plutonio de la primera etapa y uranio natural. Este uranio se transmutaría en más plutonio y una vez que se hayan acumulado suficientes reservas, se introducirá torio en el ciclo del combustible para convertirlo en uranio 233 para la tercera etapa.
Etapa 3 Una mezcla de torio y uranio alimenta los reactores. El torio se transmuta en U-233 como en la segunda etapa, que alimenta el reactor. El torio fresco puede reemplazar el torio empobrecido en el núcleo del reactor, lo que lo convierte esencialmente en un reactor alimentado con torio a pesar de que es el U-233 el que se somete a fisión para producir electricidad.
(fuente: internet)
Hasta ahora, India ha estado operando Reactores de agua pesada a presión (PHWR), que es la etapa 1 y ahora está listo para comenzar con la segunda etapa en Kalpakkam con un reactor prototipo de criador rápido (PFBR) de 500 MW. Sin embargo, los expertos estiman que le tomaría a India muchas más RBA y al menos otras cuatro décadas antes de que haya acumulado un inventario suficiente de material fisionable para lanzar la tercera etapa.