¿Cómo se puede generar electricidad a partir de armas / desechos nucleares?

El plutonio y el U-235 en las armas nucleares pueden diluirse y convertirse en combustible para reactores nucleares. Eso es técnicamente sencillo, pero hay muchos problemas políticos asociados. Algunos de ellos están en la categoría de “fobia nuclear”, y algunos de ellos están preocupados por mantener un control adecuado sobre el material fisionable de grado armamentístico.

Para el combustible gastado, es un problema más difícil. Los elementos de combustible gastados seguirán conteniendo cantidades significativas de material fisionable. La cantidad exacta de uranio y plutonio en los elementos de combustible usados ​​de un reactor dependería del tipo de reactor y de cómo funcionara. El problema está en extraer el material fisionable. El reprocesamiento de combustible es una tarea compleja, en gran medida porque el combustible gastado es peligrosamente radiactivo. Una vez más, los problemas técnicos se ven agravados por la preocupación de mantener un control adecuado del material fisionable.

Personalmente, creo que el reprocesamiento es el único enfoque viable. Si aislamos los nucleidos realmente peligrosos en el combustible gastado, nos queda una masa de material bastante compacta para secuestrar. Si nos aseguramos de que solo se produzcan fisibles de calidad de reactor en las plantas de reprocesamiento, no tenemos un problema de control peor que el que tenemos ahora.

A mi entender, tenemos que lidiar con el combustible gastado. Incluso si apaga todos los reactores del planeta (lo que considero una tontería, pero esa es otra discusión), aún debe hacer algo con respecto al combustible gastado. Estoy mirando esto desde mi punto de vista de ingeniería. En otras palabras, no importa cómo nos metimos en nuestra situación: esta es la que tenemos. Depende de nosotros hacer algo sensato al respecto.

El uranio altamente enriquecido de las armas secundarias y las carcasas simplemente se diluye a poco enriquecido para su uso en las centrales eléctricas actuales.

El pozo de plutonio de 10 lb del primario es menos utilizable en los LWR actuales que solo pueden soportar una carga limitada de combustible de óxido mixto. Es mejor almacenarlos por el momento; Si alguna vez necesitamos iniciar reactores de neutrones rápidos, son ideales para eso, con el orden de 1000 pozos por reactor. Pero el inventario de armas de plutonio es pequeño en comparación con el inventario de combustible gastado en constante crecimiento.

Los componentes más radiactivos del combustible gastado son productos de fisión que no se pueden reciclar. El mucho menos radiactivo plutonio y otros actínidos se pueden reciclar en reactores rápidos (ya sean diseños tradicionales o más nuevos como la sal de cloruro fundido), pero hay pocas razones para separarlos hasta que los necesitemos.

Francia tiene varias centrales eléctricas que funcionan con combustible MOX, combustible de óxido mixto. Esta es una mezcla de uranio y plutonio recuperados de los desechos nucleares. 4, 6, 8, 10 plantas? No recuerdo cuántas plantas, pero fue más que un proyecto de demostración de una planta. Tienen muchos ciclos de experiencia con combustible MOX.

El DOE de EE. UU. Estaba (¿está planeando?) Una instalación para fabricar combustible MOX con plutonio a partir de bombas, una planta de fabricación. Fue un acuerdo con los rusos, aunque no estoy seguro de si estábamos comprando el Pu de sus bombas desmanteladas o si estábamos planeando quemar nuestra propia bomba Pu. Esto fue hace 4 o 5 años. Westinghouse fue contratado para hacer un trabajo preliminar sobre los parámetros de la planta que se completaron. No sé si alguna vez se comenzó la construcción.

Mi memoria es que la idea era comprar y quemar el Pu para mantenerlo fuera del alcance de terroristas y dictadores norcoreanos.

Esta es una imagen de la instalación de combustible MOX, por lo que obviamente la estamos pasando.

tal vez el proceso inverso puede funcionar