¿Cómo se reciclan los residuos nucleares?

Reciclar el plutonio efectivamente requeriría reactores de neutrones rápidos. No vale la pena reciclar otros productos del combustible nuclear gastado; por ejemplo, el uranio reprocesado contiene mucho U-236, que convertiría los neutrones en desechos de neptunio de larga vida y no en fisión que produce energía.

La mayoría del reprocesamiento ha utilizado el proceso PUREX diseñado para extraer plutonio puro para armas, pero produce varias corrientes de desechos voluminosos. Después de quitar el revestimiento, el combustible se disuelve en ácido nítrico, luego los solventes orgánicos extraen el plutonio.

El último proyecto de reactor de neutrones rápidos de EE. UU., Integral Fast Reactor, se centró en el reprocesamiento electrolítico compacto en el sitio del reactor. Un bajo voltaje disuelve un ánodo de combustible aún caliente en sal fundida, luego extrae sus metales nuevamente en el cátodo, menos los elementos alcalinos, como los lantánidos, que son los principales venenos de neutrones, y el cesio y el estroncio, que son los principales desechos radiactivos a mediano plazo. .

El producto electrorrefinado de baja pureza está listo para su reutilización en el reactor rápido, pero no más cerca del grado de armas que el combustible gastado original, y nunca tiene que abandonar el sitio del reactor. Cuando está saturada, la sal usada altamente radiactiva se convierte en vidrio con la adición de sílice y bórax y se solidifica en contenedores de metal para su almacenamiento.

En realidad, se puede reciclar en algo llamado reactor reproductor. Desafortunadamente, los criadores son muy caros de construir y operar. Creo que los franceses y los rusos tienen al menos uno cada uno. Estados Unidos tenía uno en Hanford, Washington. Son una pesadilla de proliferación potencial, ya que una de las cosas que un criador puede hacer es fabricar plutonio de grado bomba. Gran parte de nuestro problema actual podría haberse evitado en la década de 1950 si hubiéramos elegido apoyar los reactores de sal fundida de torio en lugar de los reactores de agua a presión. Los reactores de torio pueden funcionar para consumir la mayoría de los desechos radiactivos desagradables, incluido el plutonio. Realmente no sé por qué los PWR fueron la tecnología elegida cuando era un bebé cuando se tomó esa decisión. Sospecho que la respuesta sigue siendo de alto secreto. Pero tengo la desagradable sensación de que TPTB en ese momento quería más plutonio, no menos. Fue el comienzo de la Guerra Fría y esta puede haber sido una de las muchas malas decisiones que se tomaron durante ese período.

Los residuos nucleares son reciclables. Una vez que el combustible del reactor (uranio o torio) se utiliza en un reactor, se puede tratar y poner en otro reactor como combustible. De hecho, los reactores típicos solo extraen un pequeño porcentaje de la energía en su combustible.

Eche un vistazo al reactor de torio: una excelente manera de deshacerse del plutonio