¿Cuáles son ejemplos de combustibles nucleares?

Answer 1

• Los principales combustibles nucleares son el uranio y el plutonio. Estos son metales radiactivos . Los combustibles nucleares no se queman para liberar energía. En cambio, los combustibles están involucrados en reacciones nucleares en el reactor nuclear, lo que conduce a la liberación de calor.
• un kilogramo de uranio es aproximadamente equivalente a 1500 toneladas de carbón. El 90% del uranio del mundo proviene de solo 7 países: Canadá, Australia, Kazajstán, Rusia, Namibia, Níger y Uzbekistán.

TORIO:

• El torio, el elemento número 90 en la tabla periódica, será el combustible principal para el reactor de torio DBI. Se ha estimado que la energía nuclear disponible en torio es mayor que la disponible en todo el petróleo, el carbón y el uranio del mundo combinados.
• El torio es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio en la corteza terrestre, lo que refleja el hecho de que el torio tiene una vida media más larga. Además, el torio generalmente está presente en concentraciones más altas (2-10%) en peso que el uranio (0.1-1%)
• Una razón por la cual los reactores de torio no han progresado más en el pasado es que la mejora del combustible nuclear ha sido tradicionalmente un proceso muy lento y de gran capital. Por esta razón, el reactor DBI está diseñado para iniciarse utilizando combustibles nucleares convencionales, con costos de capital y operativos lo suficientemente bajos como para que pueda competir con otras centrales nucleares convencionales y pagar sus costos en los primeros años, incluso antes de ranium-233 criado está disponible.
• El torio no es tan fácil de armar.

Espero que esto te ayude ☺️

Answer 2

Estoy ignorando la fusión y concentrándome solo en la fisión.

Material fisible significa “capaz de sostener una reacción en cadena de fisión nuclear”.

En general, la mayoría de los isótopos de actínidos con un número impar de neutrones son fisibles. Pero no todos son prácticos para ser utilizados como combustible en un reactor nuclear. Para ser un combustible útil para las reacciones en cadena de fisión nuclear, el material debe:

• Estar en la región de la curva de energía de unión donde es posible una reacción en cadena de fisión (es decir, por encima del radio)
• Tener una alta probabilidad de fisión en la captura de neutrones
• Libere dos o más neutrones en promedio por captura de neutrones (lo que significa un mayor número promedio de ellos en cada fisión, para compensar las no fisiones y las absorciones en el moderador)
• Tener una vida media razonablemente larga
• Estar disponible en cantidades adecuadas

Los nucleidos fisibles en combustibles nucleares incluyen:

• Uranio-235 que se produce en uranio natural y uranio enriquecido.
• Plutonio-239 criado a partir de uranio-238 por captura de neutrones
• Plutonio-241 criado a partir de plutonio-240 por captura de neutrones. El 240Pu viene de 239Pu por el mismo proceso.
• Uranio-233 criado a partir de torio-232 por captura de neutrones

Material fisionable

Answer 3

Como Vincent Maldia ya ha mencionado los combustibles de fisión, hablaré sobre los combustibles de fusión.

A diferencia de la fisión, en la que se dividen los núcleos pesados, la fusión utiliza iones ligeros para producir energía. Hay muchos pares de iones de luz que producen energía por fusión, pero actualmente los mejores candidatos para la fusión son los iones Deuterio y Tritio .

• En la fusión por confinamiento magnético, se inyecta una mezcla gaseosa de baja densidad que contiene cantidades iguales de deuterio y tritio (combustible DT) en la cámara de vacío del reactor de fusión. Alternativamente, los gránulos congelados también se usan a veces.
• En la fusión por confinamiento inercial, se utilizan pequeñas cápsulas congeladas de deuterio y tritio, ya sea como dentro o dentro de un pequeño cilindro de oro llamado hohlraum.

Disponibilidad de combustible:

• El deuterio, un nucleido estable, está abundantemente disponible en todo el planeta. Uno de cada ~ 6420 átomos de hidrógeno es Deuterio. Se obtiene en gran parte del agua de mar. La cantidad de deuterio disponible es prácticamente ilimitada.
• El tritio está disponible en cantidades muy pequeñas en la Tierra, ya que es radiactivo y tiene una vida media bastante corta de ~ 12 años. En cualquier momento, generalmente hay menos de 100 kg de tritio presente en la Tierra (natural o artificial). Una gran cantidad de tritio proviene de reactores nucleares moderados por agua pesada. Las plantas de energía de fusión tendrán que producir su propio tritio para sostenerse. Este tritio es producido por reacciones nucleares en un núcleo de litio. Por lo tanto, la disponibilidad de tritio depende de la disponibilidad de litio.

Answer 4

U 233, U 235, Pu 239, Pu 241 estos son los combustibles primarios.

Th232 se puede convertir a U233 en el reactor y puede servir como combustible. Lo mismo ocurre con U238, que puede convertirse en Pu239 y Pu241 y servir como combustible en el reactor.