Los desechos nucleares no son todos iguales.
El reciclaje de residuos nucleares también se conoce como reprocesamiento.
Los desechos nucleares de un reactor nuclear son realmente “combustible gastado”
Porque es principalmente combustible nuclear que el reactor no puede usar en su forma actual.
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El reprocesamiento primero separa los desechos reales, que son los productos de fisión (combustible nuclear que realmente libera su energía y ahora son átomos más pequeños que ya no pueden volver a fisión). Este material está separado y no puede volver a entrar en un reactor. La mayor parte de la intensidad de la radiactividad proviene de los productos de fisión.
La mayor radioactividad de los productos de fisión es interesante, ya que necesitan un almacenamiento más especial.
El resto del combustible gastado es una mezcla de los siguientes elementos: uranio, neptunio, plutonio, americio y curio.
Algo así como 33 toneladas de cada 35 toneladas de combustible gastado es Uranio, que es una radiactividad ultrabaja y no necesita mucha manipulación especial. Al separar el uranio del resto, el volumen de desechos que necesita un manejo especial se reduce enormemente. El uranio se puede enviar para enriquecerlo para hacer un combustible de uranio U235 más normal del 3%.
Los otros elementos, Np, Pu, Am y Cu necesitan un almacenamiento especial. En realidad, son de baja radiactividad, pero no tan bajas como el uranio. El americio en realidad se usa para hacer detectores de humo y vale mucho. El neptunio se puede cargar en reactores especiales y transformarse en Plutonio 238, que en realidad es muy caliente, calor que lo hace muy útil para impulsar misiones de exploración espacial, como el gran rover de Marte y CADA misión de exploración espacial más allá del cinturón de asteroides (Júpiter / Saturno / Urano / Plutón y más allá).
El plutonio se puede reciclar haciendo combustible MOX. Eso también usa algunos de los U238 también.
El combustible MOX se puede reciclar una vez más.
Después de dos ciclos MOX, el plutonio es demasiado rico en Pu240 / Pu241 / Pu242 para ser reciclado nuevamente. Debe almacenarse junto con el Np / Pu / Am / Cu que no se usó de otra manera.
Pero aquí está la parte asombrosa, después de los 2 ciclos MOX, más del 90% de los desechos son Uranio 238, que no requiere almacenamiento especial.
El 80% de los productos de fisión son tan radiactivos que cuando el combustible gastado pasa por el reprocesamiento, esos elementos ya son estables.
Cuanto más radiactivo es algo, más rápido pierde esa radiactividad.
Esto deja solo a dos chicos malos de productos de fisión: Sr90 y Cs137. Son los elementos que realmente necesitan 300 años de almacenamiento. ¡Pero son menos del 0.5% de la masa total de residuos!
Después de los dos ciclos MOX, incluso si el Np y el Am no se usan para nada y necesitan almacenarse, el Pu + Am + Cu + Np es menos del 1% del material original.
Al final, la gran mayoría es uranio.
Del 80% de los productos de fisión rápidamente estables, hay varios elementos valiosos como el xenón, los gases nobles de criptón, las tierras raras y otros elementos que valen millones por kg.
Más del 98% de la masa de residuos no necesita un almacenamiento costoso.
Más que eso, la forma en que debe almacenarse el combustible gastado sin procesar es bastante voluminoso con toda su protección para el almacenamiento al aire libre.
Como resultado, todos los desechos producidos para toda el área metropolitana de París después de 30 años de energía nuclear encajan en 2 o 3 tubos en la instalación de almacenamiento de desechos nucleares en la instalación de almacenamiento de La Haya de AREVA. Todo el combustible gastado producido por todo el país de Francia todavía cabe en una instalación de almacenamiento más pequeña que la mitad de un campo de fútbol, en tubos debajo del piso, usando menos espacio que un sitio de un gran reactor nuclear de EE. UU. Producido en el mismo período.
Y podemos hacerlo incluso mucho, mucho, mucho mejor.
En lugar de mezclar U238 con plutonio, podemos usar combustible MOX de torio + plutonio, que en realidad consume el plutonio mucho, mucho, mucho mejor y genera el doble de electricidad del valioso plutonio. La clave es que U238 produce más plutonio. En cambio, el torio produce U233, que es mucho mejor para su uso en reactores regulares. El U233 + U235 producido con Thorium MOX puede reciclarse hasta consumirse con Thorium + U233 MOX.
Hay algunos diseños de reactores que pueden consumir toda la suciedad de Plutonio, Americio, Curio, Neptunio, Uranio, Torio.
Gran parte del problema de los desechos se debe al hecho de que fabricar combustible nuevo de uranio es más barato que el reprocesamiento. Por lo tanto, EE. UU. Prefiere tirar la lata por el camino, almacenando combustible gastado por ahora, con la esperanza de que algún día otros tipos de reactores hagan que usar combustible gastado sea más barato que fabricar combustible nuevo de uranio.