¿Cuál es el reactor nuclear más pequeño posible?

Answer 1

No estoy seguro de si son los más pequeños, pero hay una categoría de reactores actualmente en desarrollo conocida como Reactores Modulares Pequeños (SMR). La idea es reducir el diseño actual del reactor hasta el punto en que sean fácilmente producibles en masa (y puedan beneficiarse de economías de escala en el precio y los ciclos de producción; actualmente, los proyectos de reactores en América del Norte promedian alrededor de 15-20 años para ir desde la concepción del proyecto hasta su finalización).

Aparte de eso, existe la posibilidad de que las SMR reemplacen a las centrales eléctricas de carbón. Utilizando la infraestructura actual de transmisión y distribución de energía y los generadores de vapor instalados, el concepto es eliminar los generadores de carbón e instalar SMR en su lugar. Esto sería mucho más eficiente y rentable que construir un reactor nuclear completamente nuevo con toda su infraestructura asociada.

Otras lecturas:
Convirtiendo pequeños conceptos de reactores modulares en realidad en Idaho Falls – Atomic Insights

Answer 2

Uno de los reactores viables más pequeños fue desarrollado para el ejército de los Estados Unidos. Se llamaba SL1, que tenía el objetivo de ser una fuente de calor confiable y algo portátil para usar en bases árticas difíciles de reabastecer. Dado que unas pocas cientos de libras de combustible durarían varios años en el reactor, sería menos costoso operar que un generador de combustible fósil, para el cual el reabastecimiento era costoso. El reactor en sí tenía aproximadamente 5 m de altura y aproximadamente 2 m de diámetro. Una instalación de unos 15 m de altura y 12 m de diámetro albergaba el reactor y el equipo de ingeniería para operarlo. Desafortunadamente, incluso a este tamaño, era difícil regular adecuadamente el reactor. Un accidente de criticidad en 1958 causó una explosión de vapor que mató de inmediato a 3 operadores y lanzó algo de radiación al sitio de prueba remoto en Idaho.

Answer 3

Bueno, en realidad no son reactores nucleares, pero los generadores térmicos de radioisótopos (RTG) en las sondas espaciales de largo alcance son bastante pequeños. Producen energía eléctrica a partir del calor generado durante la descomposición del material radiactivo. Otra tecnología llamada beta-voltaics permite incluso “baterías nucleares” más pequeñas que pueden proporcionar unos pocos nanovatios en un paquete más pequeño que un sello postal.

Answer 4

La masa crítica a menudo se cita incorrectamente como el reactor nuclear más pequeño posible. Esto ignora el hecho de que las secciones transversales son dramáticamente más grandes en energías térmicas, lo que se puede lograr mezclando un moderador con el combustible. Estrictamente en términos de carga de combustible fisionable, el reactor más pequeño posible es del orden de 100 gramos de combustible. Esto no cuenta la masa del moderador, y la masa combinada seguramente será más grande que una simple esfera de U-235, o lo que sea que tenga. Pero es el inventario de combustible fisionable lo que importa por cuestiones de seguridad y demás.