Transmutacion nuclear

TRANSMUTACIÓN NUCLEAR
Generalidades
    La Transmutación es un proceso nuclear donde los núcleos radiactivos de largo período de semidesintegración pueden ser convertidos en otros de corto período de semidesintegración, o incluso no radiactivos, por bombardeo con partículas subatómicas, como por ejemplo neutrones. Muchos técnicos descartan esta opción de antemano, argumentando que de todasmaneras se generarán residuos de vida larga, para los cuales habrá que buscar una solución. Los defensores de esta alternativa aducen que la ciencia y la técnica son capaces de desarrollar procedimientos de transmutación de estos elementos con buenos rendimientos y que, en cualquier caso, el inventario de radioisótopos de vida larga se reduciría muy considerablemente, simplificando así elalmacenamiento definitivo. En este trabajo se va a estudiar más en profundidad el concepto del Amplificador de Energía propuesto por C. Rubbia, esta técnica está basada en un sistema mixto de acelerador-reactor, debido a que presenta una mayor producción de energía simultáneamente a la destrucción de residuos.
 
Técnicas
    Son muchos los países que están investigando diferentes técnicas detransmutación, como por ejemplo Japón , Francia, EE.UU, Canadá, Alemania, Suiza. En general, las técnicas se pueden dividir en tres grandes grupos: Asistidos por acelerador, reactores y mixtos. A título de ejemplo comentamos las diferentes técnicas que se están desarrollando en EE.UU. El énfasis actual en EE.UU parece estar en dos métodos de transmutación: los reactores rápidos y aceleradores, que si seaplican a residuos nucleares comerciales, se requiere reprocesado químico de los desechos de los reactores de agua ligera (LWR). La mayoría de los conceptos requieren una versión mejorada de tecnología de procesado acuoso que es disponible hoy; sin embargo, el programa Argonne Integral Fast Reactor (IFR) ha sugerido un pyroprocesado modificado, incluso para el combustible LWR. Las propuestas deWestinghouse-Hanford (CURE) y Los Alamos (ATW), que son descritos más adelante, están orientados para la limpieza de los residuos militares, específicamente en Hanford. Otros se orientan a residuos comerciales. En la actualidad, todos los conceptos están orientados al quemado de actínidos, pero los únicos que también se orientan a los productos de fisión son ATW y CURE.
 

Conceptos de reactores    En los EE.UU., el Programa ALMR está patrocinado por el DOE/EN (Ministerio, estadounidense, de Energía/Oficina Energía Nuclear). En 1990 el programa fue reorientado a "emprender un nuevo esfuerzo para diseñar estos reactores para aprovechar mejor su capacidad única para destruir los actínidos de larga vida a partir de combustible nuclear gastado de todo tipo". Los mismos autores dicen "Porla eliminación de este material tóxico, el peligro radiológico de HLW podría reducirse desde centenares de miles de años a centenares de años". El Programa ALMR tiene dos elementos principales:
IFR: El Programa del Reactor Rápido integral (IFR) en el lab. Nacional de Argonne(ANL) es responsable de la irradiación, el diseño avanzado del núcleo, el análisis de seguridad, y el desarrollo del ciclode combustible. El IFR es un reactor metal-líquido que tiene un pyroprocesado integral del combustible metálico. Para el quemado máximo de los actínidos, podría ser recargado con actínidos procedentes de LWR que serían reelaborados por o bien métodos acuosos estándar o bien un nuevo pyroprocesado. Un enfoque más económico podría ser arrancar con combustible compuesto por actínidos de LWR yrecargar con actínidos reciclados provenientes de la descarga de ALMR (es decir, utilizado como un reactor generador)
PRISM: El concepto de reactor modular PRISM (Power Reactor, innovative, Small Module) fue originado por General Electric Co. y esta siendo desarrollado por un equipo de diseño liderado por General Electric. El combustible y el ciclo de combustible están basados en el concepto IFR que...