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NUCLEAR
Torio impulsaría próxima generación de reactores
HOW STUFF WORKS/MINING PRESS/ENERNEWS

El torio es más eficiente que el uranio y es menos probable que sus reactores se fundan porque operan a presiones más bajas

12/10/2021

JESSLYN SHIELDS

A medida que el cambio climático hace que el planeta sea menos agradable para vivir, la energía nuclear está recibiendo más atención. La energía solar y eólica pueden ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, pero si se puede encontrar una solución al cambio climático, es probable que la energía nuclear forme parte de ella.

Pero aunque la energía nuclear está libre de carbono, es arriesgada. Para empezar, la eliminación de desechos radiactivos de plantas de energía nuclear presenta un problema insoluble: ¿qué hacer con subproductos tan peligrosos? Además, ¿qué sucede si el núcleo se derrite y crea una catástrofe ambiental mortal, como sucedió en Fukushima, Japón, en 2011? También existen otras preocupaciones, pero hay muchas razones para seguir esforzándose por hacer que la energía nuclear sea más segura.

Los reactores nucleares funcionan mediante fisión, una reacción en cadena nuclear en la que los átomos se dividen para producir energía (o en el caso de las bombas nucleares, una explosión masiva).

"Aproximadamente 450 reactores nucleares están en funcionamiento en todo el mundo, y todos necesitan combustible", dice Steve Krahn, profesor del departamento de ingeniería civil y medioambiental de la Universidad de Vanderbilt, en un correo electrónico. 

"En su mayor parte, estos reactores funcionan con uranio-235 (U-235), y las naciones que reciclan parcialmente el combustible (Francia, Rusia y algunos otros países) mezclan un poco de plutonio-239 reciclado para hacer lo que se llama mezcla -óxido de combustible", agregó. 

El plutonio es un subproducto del combustible usado de un reactor nuclear; es altamente tóxico y su radiactividad no desciende muy rápidamente; se necesitan decenas de miles de años para alcanzar niveles seguros de radiación, mientras que el torio se degrada a un nivel seguro en unos 500 años.

 

¿Qué es el torio?

Algunos científicos piensan que el elemento torio es la respuesta a nuestros problemas nucleares. El torio es un metal relativamente abundante y ligeramente radiactivo, casi tan abundante como el estaño y más abundante que el uranio. También está muy extendido, con concentraciones particulares en India, Turquía, Brasil, Estados Unidos y Egipto.

El torio no es un combustible como el uranio. La diferencia es que el uranio es fisionable, lo que significa que produce una reacción en cadena descontrolada si puede obtener suficiente uranio en un lugar a la vez. 

El torio, por otro lado, no es fisionable o "fértil", lo que significa que debe bombardear el torio con neutrones, esencialmente reactivarlo con una pequeña cantidad de material radiactivo como el uranio, para que pueda transmutar en un isótopo de uranio (U- 233 / Th-232) para crear poder.

 

Pros y contras del torio

El torio se utilizó en muchos de los primeros experimentos de física nuclear: Marie Curie y Ernest Rutherford trabajaron con él. El uranio se asoció más con el proceso nuclear durante la Segunda Guerra Mundial, porque el uranio es mejor para fabricar bombas, pero para la generación de energía, el torio tiene algunos beneficios reales sobre el uranio. El torio es más eficiente que el uranio y es menos probable que sus reactores se fundan porque operan a presiones más bajas.

Además, se produce menos plutonio durante el funcionamiento del reactor, y algunos científicos argumentan que los reactores de torio podrían destruirlas toneladas de desechos peligrosos de plutonio que se han creado y almacenado desde la década de 1950. 

No solo eso, se cree que el torio es casi a prueba de proliferación, ya que el plutonio no puede separarse de los productos de desecho y usarse para fabricar bombas.

Sin embargo, hay algunas desventajas del torio. Una es que, aunque el torio y sus productos de desecho son peligrosos durante cientos en lugar de decenas de miles de años en comparación con el uranio o el plutonio, el torio es en realidad más peligrosamente radiactivo a corto plazo. Por esa razón, el torio puede ser un poco más difícil de trabajar y es más complicado contenerlo. 

También es más difícil de preparar que las varillas de uranio: según Krahn, si vamos a alimentar nuestro planeta utilizando un ciclo de combustible de torio, se debe producir suficiente U-233 para alimentar los reactores iniciales.

"Los métodos para procesar químicamente Th-232 y U-233 están bastante bien establecidos; sin embargo, sería necesario construir instalaciones para lograr dicho procesamiento químico", dice Krahn.

 

Usar torio para obtener energía

Hay varias formas de aplicar el torio a la producción de energía. Una forma es utilizar combustible de torio sólido en un reactor convencional refrigerado por agua, similar a las plantas de energía modernas a base de uranio. 

Otra perspectiva que ha sido emocionante para los científicos y los defensores de la energía nuclear es el reactor de sal fundida. En estas plantas, el combustible se disuelve en una tina de sal líquida. Las sales tienen un alto punto de ebullición, por lo que incluso los picos de temperatura grandes no provocarán explosiones. 

Además, los reactores de sales fundidas no requieren mucho enfriamiento, por lo que no necesitan una gran cantidad de agua para funcionar. Por esa razón, se está probando un reactor nuclear de torio en el desierto de Gobi en China.


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*La información y las opiniones aquí publicados no reflejan necesariamente la línea editorial de Mining Press y EnerNews

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