India está siguiendo un programa de energía nuclear de tres etapas (que fue formulado por el Dr. Homi Bhabha en la década de 1950). El objetivo principal del programa es permitir que las reservas de torio de la India se utilicen para satisfacer las necesidades energéticas del país.
Entonces, la tercera etapa usará torio. Esta tercera etapa vendrá solo cuando se completen las dos primeras etapas. Veamos por qué.
1. La primera etapa se centra en los reactores de agua pesada presurizados (PHWR) indígenas de la India, que se basan en reactores CANDU canadienses. India tiene actualmente 18 PHWR operativos con cuatro más en construcción. Estos usan 235U como combustible. Pero también generan plutonio (reprocesado a partir del combustible gastado). Este plutonio se utiliza en la segunda etapa.
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2. En la etapa dos, los reactores Fast Breeder utilizarán torio y plutonio (reprocesados a partir del combustible gastado de la primera etapa) para generar aún más plutonio y 233U. El primer reproductor rápido comercial de 500 MW está casi completo en el Centro Indira Gandhi de Investigación Atómica en el estado de Tamil Nadu.
3. El torio está al frente y al centro en la tercera etapa final, de la que depende el suministro de energía nuclear a largo plazo de la India. El objetivo es utilizar una mezcla 80-20 de combustibles de torio y óxido de uranio con plutonio como combustible desencadenante para generar aún más 233U. Las dos primeras etapas acumularán suficiente uranio fisionable y plutonio para esto.
Entonces, ¿por qué la India no usa directamente torio?
Esto se debe a que el torio en sí mismo no es un material fisible y, por lo tanto, no puede someterse a fisión para producir energía. En cambio, primero debe convertirse en el isótopo fisionable uranio-233 por transmutación en un reactor alimentado por otros materiales fisibles. Las dos primeras etapas, los reactores naturales de agua pesada alimentados con uranio y los reactores reproductores rápidos alimentados con plutonio, están destinados a generar suficiente material fisionable a partir de los limitados recursos de uranio de la India, de modo que todas sus vastas reservas de torio puedan utilizarse por completo en la tercera etapa de la energía térmica. reactores reproductores.
Citando a Bhabha “La primera generación de estaciones de energía atómica basadas en uranio natural solo puede usarse para comenzar un programa de energía atómica … El plutonio producido por las estaciones de energía de primera generación puede usarse en una segunda generación de estaciones de energía diseñadas para producir energía eléctrica y convertir el torio en U-233, o el uranio empobrecido en más plutonio con ganancia de reproducción … La segunda generación de centrales eléctricas puede considerarse como un paso intermedio para las centrales eléctricas reproductoras de la tercera generación, todo lo cual produciría más U-233 que arden en el curso de la producción de poder “.
Científicos e ingenieros indios en BARC han desarrollado el AHWR único de 300 MW para la utilización de torio.
Sin embargo, hay algunos problemas –
1. Expectativa duradera del reactor : los diseñadores quieren que dure 100 años, en comparación con la vida útil de diseño de 40 años para los reactores actuales. Eso plantea desafíos importantes en los materiales de construcción como el hormigón y el acero.
2. Reciclaje del combustible gastado : el desafío clave con el ciclo del combustible de torio es el reciclaje del combustible gastado. Es muy difícil porque tienes que separar tres corrientes: torio, uranio y plutonio ”. El 232U que emite rayos gamma en el combustible gastado, lo que dificulta la proliferación de armas, también complica la separación del torio. Necesita instalaciones blindadas que se vuelven costosas. Los científicos indios solo han hecho esta separación a pequeña escala experimental hasta ahora.
Fuentes: el programa de energía nuclear de tres etapas de la India
Visión nuclear basada en torio de la India