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Jueves - 17.Agosto.2017

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Los reactores de fusión - fisión.

(08/03/2010)

Hay dos detalles poco conocidos sobre la fusión nuclear. Primero, que es algo que se realiza de forma rutinaria, incluso por aficionados y con reactores caseros. El problema es que consume más energía de la que produce así que aún no es una alternativa energética. Segundo que no es totalmente limpia.  Muchas de las reacciones de fusión  generan neutrones que puede volver radiactivo el entorno del reactor. Curiosamente ambos problemas ser reducen al combinarse para proporcionar una nueva fuente de energía.

El fusor de Farnsworth–Hirsches un reactor de fusión propuesto en los años 60 por Philo Farnsworth, uno de los inventores del tubo de rayos catódicos que usaban los antiguos televisores. Es relativamente simple de construir y utilizar. Sorprendentemente ocupa un espacio similar al uno de esos televisores de tubo y esta basado en principios similares.  Como reactor de fusión es menos eficaz que el tokamak, la típica rosquilla de diseño ruso que estamos acostumbrados a ver. Sin embargo, variantes modernas son utilizadas, con éxito, como generadores de neutrones.

Los reactores de fisión, la energía nuclear que ahora utilizamos, también utilizan neutrones para dividir el uranio y generar energía. Pero estos reactores no son capaces de liberar todo la energía almacenada en el uranio. Una gran parte se queda en uranio sin utilizar o en sus residuos de alta intensidad. Elementos como el plutonio que siguen siendo radiactivos durante cientos de miles de años. Un flujo mas intenso de neutrones  podría forzar su división. Si un reactor actual es como un puchero burbujeante, lo que buscamos sería más parecido a un incinerador.

La idea es utilizar un pequeño tokamak como fuente de esos neutrones.  El reactor recibiría energía suficiente para producir reacciones de fusión nuclear. A su alrededor, se colocaría una capa de desechos nucleares. El flujo de neutrones generado por el tokamak provocaría la fisión de los desechos, liberando gran cantidad de calor y convirtiéndolos en  residuos con una vida media mucho mas corta. De hecho, el calor sería suficiente para conseguir una producción neta positiva de energía. Este sistema funcionaria muy bien con los elementos transuranicos,  los desechos nucleares mas peligrosas ya que tienen una vida media de cientos de miles de años. 


Diseño de un reactor de fisión-fusión. Fuente: Universidad de Texas.



Este reactor no estaría libre de residuos. Los neutrones volverían levemente radiactivos todos los elementos cercanos como el acero de soportes y tuberías. Pero serian residuos de baja actividad, peligrosos durantes decenas de años y no cientos de miles. Se trata una alternativa para minimizar el problema, no para eliminarlo. Eso si, cualquier prototipo requeriría, al menos,  una decada para ser construido, incluso empezando hoy mismo.


En general, los grupos ecologistas rechazan cualquier propuesta de este tipo por miedo a que favorezca la proliferación de la energía nuclear. Es un argumento razonable pero no hay que olvidar un detalle. Tenemos miles de toneladas de residuos nucleares ya creados y no van a desaparecer solos. Debemos escoger entre enterrarlos y dejárselos a nuestros hijos y nietos o intentar resolver el problema que hemos creado. Sin duda, yo prefiero la segunda opción.
 

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Comentarios




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Ambros el 30/04/2011:

Es una idea que ya se ha propuesto pero necesita de cohetes muy, muy, muy fiables. En caso de accidente, la contaminación radiactiva sería extensa y dificil de eliminar o controlar.

anónimo el 29/04/2011:

Si se avanzara lo suficiente en tecnologia aeroespacial, cogeria todos los residuos radiactivos y los enviaria en cargero espacial hacia el sol.Se acabó el problema.

Ambros el 11/03/2010:

Las metáforas son peligrosas porque no siempre representan bien el problema. Pero siguiendo con la tuya, incluso en el mejor de los casos nos costaría al menos 10 años cerrar el grifo. Y ya tenemos un montón de agua que debemos achicar, ¿que hay de malo en buscar métodos para hacerlo? Supongo que en un mundo ideal podríamos vivir sin generar residuos de ningún tipo. Pero mientras lleguemos a él es mejor gestionar las basuras antes que olvidarse de ellas o enterrarlas en vertederos. Y creo que eso es válido para basuras nucleares, químicas o biológicas.

Jorge el 11/03/2010:

El problema no es qué hacer con los residuos sino cómo hacer que no haya residuos. Generar problemas para solucionar problemas no es realmente llegar a una solución, sólo cambiar de problema. Salud,

ambros el 08/03/2010:

Son conceptos relacionados pero diferentes. Carlo Rubbia proponía utilizar un acelerador de partículas y protones. En este caso serían neutrones procedentes de una fusión y sin necesidad de acelerarlos. Parece algo mas simple aunque sin construirlo no es fácil saberlo.

Joaquín el 08/03/2010:

Yo recuerdo una idea muy parecida en lo conceptual (usar fuentes de neutrones para acelerar la degradación de los residuos nucleares) puesta en circulación bajo el nombre de "amplificador de energía" por Carlo Rubia en 1989, 90 o por ahí. Carlos Rubia no es un inventorcillo cualquiera, dirigió el CERN varios años. Creo que en su propuesta los neutrones no procedían de un tokamak, pero la idea general es muy parecida.

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