¿Por qué la humanidad no puede generar electricidad a partir de residuos nucleares?

Answer 1

Podemos. Existen reactores que pueden inducir fisión en los actínidos en el combustible gastado.

Los reactores reproductores podrían, en principio, extraer casi toda la energía contenida en uranio o torio, disminuyendo los requisitos de combustible en un factor de 100 en comparación con los reactores de agua ligera de un solo uso, que extraen menos del 1% de la energía en el uranio. extraído de la tierra

Reactor de reproductores – Wikipedia

Cualquier fuente rápida de neutrones (reactor reproductor refrigerado por sodio, reactor reproductor refrigerado por led, reactor de fusión, acelerador de neutrones, algunos tipos de reactor de torio) puede provocar que los isótopos de larga vida como los que se encuentran en el combustible gastado sufran fisión. El plutonio se hace cocinando u238 con fisión, simplemente reemplace el u238 con el combustible gastado. Pero primero debes reprocesarlo. Eso no es fácil y el reprocesamiento / transmutación in situ (dentro del reactor en sí, que es más fácil) es una característica de los reactores de torio de sales fundidas.

Pero el tipo más común de reactor reproductor utiliza sodio fundido, no el más seguro ni el más fácil de manejar con refrigerante, pero veamos el reactor ruso BN-600 que usa sodio fundido. Dando 560 mw de electricidad baja en carbono a la red eléctrica de los Urales desde los años 80.

Claro que se ha filtrado mucho, pero examine las filtraciones. La gente antinuclear supone que CUALQUIER fuga es mala. ¿Pero es eso correcto? Míralo objetivamente, no a través de lentes sesgados.

¿Ha habido una fuga significativa en el BN-600 desde los años 90? Si no es así, eso significa que finalmente descubrieron cómo solucionar el problema. ¿Cuántas personas han muerto? AFAIK cero. ¿Cuánto material radiactivo fue liberado al medio ambiente? Si es bajo y nadie se irradió, entonces no es un problema. ¿Es significativo el fuego de sodio de la fuga? Bueno, todavía está funcionando, por lo que cualquier daño no debe haber sido catastrófico.

Tenga en cuenta que su hermano mayor, el BN-800, ha estado operando desde el año pasado, y Rusia quiere vender y construir más en otros países. Eso sugiere que los errores han sido corregidos.

Pero, ¿qué pasa con el calor de descomposición? Por lo general, no vale la pena. Pero bueno, para una aplicación a pequeña escala, incluso si solo está calentando agua, podría funcionar. Pagaría un buen dinero por tener unos cientos de vatios de barriles de combustible gastado en mi patio trasero, generando energía a través de generadores termoeléctricos. Pero la indignación social y las normas de seguridad no lo permitirán.

Answer 2

Ciertos tipos de desechos nucleares pueden ser. La mayor parte del ‘uranio gastado’ producido por la fisión nuclear de uranio tiene el 98% (más o menos) del uranio original. Ese uranio se vuelve a procesar y el uranio fisionable se vuelve a empaquetar como más barras de combustible para reemplazar las que se han utilizado, que ahora se ‘gastan’. En términos generales, el combustible gastado se maneja retirándolo de la instalación y colocándolo en un depósito profundo lleno de agua hasta que se enfríe. Westinghouse Nuclear, que solía construir reactores, ahora ha encontrado más ingresos en el reprocesamiento de las barras de combustible gastado y en la venta de combustible ‘nuevo’ que va en el mismo lugar donde se extrajo el combustible gastado.

Si se utiliza una tecnología diferente, como el Reactor de torio de sal de fluoruro líquido (LFTR), los productos fisionables (uranio y plutonio) pueden quemarse utilizándolos como combustible.

Una de las muchas diferencias entre el uranio actual y la producción de energía de torio nuevo es que el uranio utiliza un recipiente a presión para contener el vapor a alta temperatura / presión del calor generado por la fisión del uranio. El vapor se usa para hacer girar una turbina, eventualmente.

En el proceso de Torio LFTR, el torio fértil 233 y el uranio 233 fisionable se disuelven en 600 + C de sales de fluoruro fundido (y otras). Esta mezcla luego se bombea a un recipiente reactor, el torio fértil 232 es bombardeado por neutrones de una fuente de fisión como el uranio 233 que produce torio 233 que cambia a protactinio 233 en unas pocas horas, y finalmente termina como U233 después de aproximadamente un mes. Cuando U233 absorbe un neutrón, los principales productos de fisión son el calor y 2 o más neutrones, uno de los cuales es capturado por un Th232; el proceso continúa. Similar al proceso de uranio, el calor se transfiere a la energía eléctrica a través de una turbina.

Un LTFR no necesita un recipiente a presión. Es principalmente un desafío de ingeniería química a alta temperatura y presión ambiental, una tecnología y ciencia que ha estado produciendo productos y permitiendo industrias durante mucho tiempo. Un desafío, por ejemplo, es separar el protactinio de las sales fundidas y dejar que “envejezca” durante aproximadamente 27 días, luego inyectar el U233 resultante (ahora combustible) nuevamente en la masa fundida.

Para convertir los desechos nucleares en combustible , el U233 en el LFTR puede reemplazarse o complementarse agregando ‘desechos’ nucleares de las barras de combustible gastado. Esto incluirá varios isótopos de uranio (la mayoría de los desechos), Plutonio239 y otros. Esto se ‘quema’ como combustible nuclear como lo fue en el proceso Th232 a U233.

El combustible residual también puede ser material reciclado de armas nucleares retiradas.

En cualquier caso, el resultado es que casi el 100% del combustible nuclear ‘desechado’ (y sus productos de fisión) eventualmente se convierten en energía. Aproximadamente la mitad como 900C procesa el calor y el resto para que el calor hierva un líquido y haga girar un generador eléctrico.

Durante un período de tiempo, se puede utilizar una abolladura significativa en nuestros viejos vertederos de desechos nucleares.

Todavía hay una cantidad considerable de volumen de contaminantes de baja calidad y desechos radiactivos industriales (p. Ej., Médicos) que no se abordan aquí.

La clave es que el rastro de torio de una captura de neutrones que da como resultado un producto fisionable (U233) es diferente del rastro de U235 (que produce plutonio 239). Los dos producen dos conjuntos diferentes de productos.

El LFTR consume, uranio, plutonio, americio y otros actínidos fisionables. El método LFTR no produce productos fisionables utilizables con armas nucleares.

Answer 3

Podemos quemar desechos nucleares para crear energía. Pero primero tiene que ser reprocesado antes de que pueda quemarse en un reactor. El material de combustible principal es Pu, que puede usarse en el reactor al igual que el uranio. Pero no permitimos que los desechos sean reprocesados ​​porque Pu puede usarse para fabricar armas nucleares. Tener mucho Pu alrededor requiere mucha seguridad para asegurarse de que no termine en las manos equivocadas.

Answer 4

No es verdad Existen algunos tipos de desechos nucleares a partir de los cuales podemos generar electricidad. Pero si está pensando en capturar su energía de descomposición, eso no es suficiente para que valga la pena. Si está pensando en reprocesar los desechos para usarlos en otro tipo de reactor nuclear, el reprocesamiento en sí mismo es peligroso y difícil, además de ofrecer un objetivo de alto perfil a los terroristas que buscan construir una bomba nuclear (o bomba sucia) ellos mismos.

Answer 5

Entonces, después de 10 días, uno se reduce a aproximadamente un cuarto de un por ciento del nivel de potencia total. Esto significa que uno necesitaría los desechos de miles de plantas de energía para producir la energía que produce una planta.

Este calor también tiene una baja densidad de potencia que lo hace costoso de usar.