Quizás el anuncio más reciente en esta área es The Do-able Molten Salt Reactor por una pequeña compañía en Florida llamada Martingale. El ingeniero principal es un arquitecto naval que se dio cuenta de que las plantas de energía nuclear son mucho más pequeñas que las grandes naves de transporte de crudo que había estado diseñando y supervisando la construcción. Los reactores alimentados o enfriados con sales fundidas funcionan sin presión, por lo que no requieren recipientes a presión de acero forjado de 8 pulgadas de espesor ni requieren enormes edificios de contención de hormigón armado para contener explosiones de vapor ya que el reactor no tiene agua. Esto hace que el MSR (Reactor de sal fundida) sea considerablemente más pequeño que un barco grande.
OK, ¿qué tiene esto que ver con Thorium?
Los reactores de sal fundida donde los materiales fisibles (y fértiles) se disuelven en el combustible tienen un par de otras propiedades agradables: (1) el combustible se mezcla constantemente por circulación, por lo que es homogéneo durante todo el ciclo de combustible: los reactores de combustible sólido en contraste tienen áreas que quema mucho y otras áreas que apenas se queman. La vida de estos sistemas está limitada por las regiones de alto consumo. (2) el reactor puede funcionar con muy poco exceso de reactividad porque agregar material fisionable de reposición mientras el reactor está funcionando es relativamente fácil. Por el contrario, los reactores de combustible sólido se cargan con exceso de combustible para que puedan funcionar unos 18 meses entre repostajes. Esto significa que el reactor está demasiado activo al principio y este exceso de reactividad debe equilibrarse mediante materiales absorbentes de neutrones como venenos quemables y barras de control. Es difícil hacerlo bien y mantenerlo durante 18 meses, por lo que esto hace que la composición y fabricación de combustible sólido tenga requisitos extremadamente exactos. El combustible es costoso y de una composición muy crítica. Por lo tanto, el MSR no tiene este requisito exigente. Puede funcionar con una gama muy amplia de composición de combustible siempre que el contenido de fisura sea lo suficientemente alto. Las adiciones de combustible de maquillaje pueden mantener el contenido de fisura justo, independientemente del nivel de fertilidad (torio o U238) e independientemente de la acumulación de venenos de productos de fisión.
Se ha propuesto que el ThorCon MSR funcione con combustible de uranio desnaturalizado, que tiene un enriquecimiento inferior al 20%, y que también se cargue con cantidades sustanciales de torio. El resultado es que el ThorCon MSR obtiene aproximadamente 1/4 de su energía de fisión al convertir el torio en U233 y fisionar eso. ¿Por qué solo el 25% de torio? Bueno, dos razones: (1) también optaron por minimizar la complejidad del sistema al no procesar el combustible en la central eléctrica. Capturan productos de fisión de xenón y criptón a medida que descargan gases del combustible, pero no intentan extraer ninguno de los productos de fisión que se unen al flúor en el combustible. Estos se eliminan solo años después en una planta centralizada de reciclaje de combustible. Esto cuesta la eficiencia del combustible, pero simplifica radicalmente el diseño y reduce el costo. Y oye, hay mucho más uranio fisionable de lo que solíamos pensar. Y, (2) eligieron ejecutar el llamado combustible “desnaturalizado”. Un gran argumento contra la energía nuclear es la preocupación por la proliferación de armas nucleares. Al mantener el combustible de sal fundida por debajo del 20% de U235 y por debajo del 12% de U233 (en realidad una combinación lineal), el uranio en la sal de combustible nunca se puede usar para fabricar un arma sin enriquecimiento. Y, si tiene enriquecimiento, ya puede hacer bombas con uranio natural. Los chicos de ThorCon también proponen aumentar la carga de combustible con una mezcla de isótopos de plutonio, por lo que en ningún momento la composición de plutonio causada por la absorción de neutrones por U238 podrá ser utilizada con bombas.
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Entonces, esa es una respuesta larga, pero muestra que el uso de torio en centrales nucleares está sujeto a complejas presiones técnicas y sociales. ThorCon es uno de los primeros diseños integrales de centrales nucleares que busca abordar estos problemas de una manera que ahora se puede construir.