¿Qué generaría más productos de desechos radiactivos, un reactor de fisión o un reactor de fusión?

Answer 1

Un reactor de fisión genera más residuos radiactivos.

La mayoría de los reactores de fisión funcionan con uranio. Durante la reacción nuclear, los núcleos de uranio se rompen y forman núcleos más ligeros.

Muchos de estos productos son, como el propio uranio, inestables, y sufren descomposición radioactiva y liberan radiación dañina.

Los desechos radiactivos de la fusión de uranio incluyen, pero no se limitan a, isótopos de tecnecio, estaño, selenio, circonio, ceasio, paladio, yodo, europio, criptón, cadmio, estroncio y samario.

Eventualmente (léase: después de cientos, miles e incluso millones de años) todas estas sustancias radiactivas se descompondrán y formarán sustancias estables (a menudo plomo ). No se conoce ningún proceso para acelerar esta descomposición de los desechos nucleares.

Por lo tanto, el material está encerrado en gruesas capas de plástico, plomo y / o concreto y luego enterrado o almacenado en lugares seguros.

Arriba: un camión transporta silos llenos de desechos nucleares, Estados Unidos.

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En cuanto a los reactores de fusión , debo recordarles que, hasta el momento, no existen reactores nucleares adecuados (aunque se han construido prototipos y dispositivos experimentales).

La fusión nuclear es mucho más limpia. Esa es parte de la razón por la cual las personas quieren desarrollarlo.

La fusión implica fusionar ciertos átomos de hidrógeno para formar helio. Se han intentado varios procesos, pero el producto final siempre es helio estable. Esto no es radioactivo en absoluto, y en teoría podría ser vendido por el propietario del reactor, porque el helio es increíble.

La desventaja es que muchas reacciones de fusión producen una gran cantidad de neutrones libres. Estos chocan contra los núcleos de los átomos de los materiales que recubren la pared del reactor e inducirán radiactividad en ellos.

Por lo tanto, las paredes del reactor gradualmente se volverán más y más radiactivas, y eventualmente necesitarán ser reemplazadas.

La clave es que la fusión aún se está investigando.

Pero es muy probable que, cuando finalmente se convierta en una fuente de energía factible, la ventaja energética además del problema de radiación disminuida hará que la potencia de fusión sea casi universalmente favorable para la potencia de fisión.

Answer 2

Depende de las reacciones utilizadas en ambos. Un ciclo de combustible de torio para un reactor de fisión, por ejemplo, realmente genera mucho menos desperdicio que un ciclo de uranio. Pero lo que genera es ‘más caliente’, ya que son emisores beta de corta duración.

Hasta ahora, toda la investigación del reactor de fusión se ha realizado con DT (deuterio-tritio), ya que esto es más fácil que DD o PP. ¡Y tenemos muchas dificultades incluso con esta reacción más fácil!

Pero la reacción DT, a diferencia del ciclo PP en el Sol, libera MUCHOS neutrones. Estos dos son radiaciones peligrosas, transmuta los elementos en las partes del reactor y el blindaje. Parte de la transmutación termina como un desecho radiactivo peligroso.

Así que en este momento, los reactores DT producen muchos desechos. Realmente no sabemos cómo llevar esto a un nivel manejable.

No tengo cifras precisas al alcance de la mano, pero no me sorprendería descubrir que un reactor de potencia real que se basa en la fusión DT produciría más desechos radiactivos que un reactor de potencia de fisión del ciclo de uranio.

Answer 3

¿Ahora mismo? Fisión. No es solo una cuestión de cantidad, se trata de cuánto tiempo tardan en descomponerse estos productos radiactivos. Es decir, cuánto tiempo tendría que almacenarlos antes de que sean seguros. En cualquier caso, el poder de fisión sigue siendo al menos un orden de magnitud más seguro que los hidrocarburos. Al momento de escribir esto, nadie ha muerto por el incidente de Fukushima, pero muchas vidas terminan prematuramente debido a problemas respiratorios causados ​​por la quema de hidrocarburos.

Cuando los reactores de fisión de torio se conviertan en realidad, la cantidad de desechos radiactivos de larga vida se minimizará. Hay otros desarrollos en el poder de fisión que lo harán más seguro y más barato de lo que ya es. Es un momento emocionante para estar vivo.

Los reactores de fusión que generan energía aún no son una realidad. Después de lo cual, tomará más tiempo antes de que puedan ser comercialmente viables. Durante el intermedio (bastante largo), necesitamos plantas de energía de fisión. Los necesitamos desesperadamente. El cambio climático está sobre nosotros. Necesitamos energía libre de carbono. Las fuentes de energía renovables son excelentes (y no me malinterpreten, deberían y deben seguirse), pero no pueden proporcionar el poder de carga base.

Answer 4

La hipótesis del reactor de fusión (las teorías se prueban y eso está en progreso en los Aceleradores de todo el mundo) es algo de lo que sé poco. Si puedo tener un poco de latitud, preferiré un pensamiento, mi amigo … Creo que la fisión tendría muchos más productos de desecho (productos de desecho que incluyen irradiación indirecta y contaminación, como materiales estructurales y de protección) de un reactor de fisión porque en un reactor de fusión todo, o casi todo (supongo que habría material radioactivo no consumido al cierre de la reacción (apagado)) se consumiría material fusil. El combustible simplemente se cambia a diferentes elementos cuando un átomo se divide, por lo que todo el combustible que se convierte en fisión se desperdicia.

No tengo un doctorado en física teórica … toda mi capacitación en física se aplica; Dicho esto, dudo que podamos mantener la fusión con los materiales a nuestra disposición. Intentar contener la energía del Sol (o una masa similar al Sol) está más allá de mi capacidad de concebir.

Pero, ¡seguro que suena genial!