En los artículos anteriores les he comentado de las dificultades energéticas que está teniendo nuestra civilización, y les he propuesto como una de las posibles soluciones al Torio un elemento cuyas ventajas parecen demasiado buenas para ser reales, así que una de las primeras preguntas que uno se hace al conocer sobre el Torio es ¿cómo funciona? ¿Cómo consigue tantas maravillas?

Primero vamos a recordar brevemente la naturaleza de la fisión nuclear que ocurre en un reactor nuclear tradicional que funciona con Uranio. Allí, el exceso de producción de neutrones que naturalmente genera el Uranio se combina con la gran cantidad de este elemento apilado en el núcleo del reactor para generar una “reacción en cadena” cuando los neutrones comienzan a chocar con los núcleos atómicos y a separar el Uranio en elementos mas livianos, pero también generando nuevos neutrones que a su vez chocan con nuevos núcleos atómicos preservando la reacción a largo plazo.

El problema del Torio es que no genera suficientes neutrones, así que necesita el apoyo de una pequeña cantidad de Uranio para iniciar la reacción en primer lugar.

Pero en realidad eso no es un problema pues existen diseños del reactor de Torio que para activar la reacción en cadena utilizan desechos nucleares.

ThoriumReactor

 

Pero vamos a mostrar como funciona el reactor de Torio mas reconocido, el LFTR (Liquid Flouride Thorium Reactor) o “Lifter:

  1. Se disuelve el Torio y el Uranio en sales de Fluoruro de Litio fundido en el interior del reactor. Cuando se produce la fisión, el calor se libera y los neutrones libres comienzan a transmutar más Torio en Uranio 233.
  2. El calor del reactor se transfiere a otro bucle de sal fundida que no contiene materiales nucleares.
  3. El calor se transfiere al gas de helio, que ejecuta las turbinas que accionan un generador.
  4. Como medida de emergencia, si el sistema se calienta demasiado un tapón diseñado para fundirse a una temperatura específica, libera los componentes de los reactores en tanques de enfriamiento.
  5. Como la sal en el núcleo del reactor es líquida, los desechos nucleares pueden removerse mientras el reactor sigue funcionando, con los reactores sólidos tradicionales es necesario apagarlos para remover eliminar los desechos.

¿Cual es la ventaja de utilizar estas sales líquidas? Observamos que se utilizan “Sales de Fluoruro de Litio Fundido” ¿cual es la ventaja de esto?

Hay varias razones, la principal es que esas sales no se mezclan con el Torio y con el Uranio ni siquiera a las altas temperaturas que se generarán en el núcleo del reactor, luego también tienen la ventaja de que se mantienen en estado líquido a pesar de esas mismas temperaturas, es decir no se van a evaporar y alterar el balance de la mezcla dentro del reactor. Y por último (entre otras razones) estas sales son muy eficientes en la transmisión del calor.

Quizá lo mejor de todo este asunto es que estas sales pueden operar a presión ambiente, a diferencia de los reactores tradicionales en donde los vapores radioactivos se encuentran a alta presión; esto significa que en el caso de que ocurra un accidente, esos vapores no expandirían en todas direcciones.

Un detalle interesante a destacar es el famoso “Tapón Congelado” (Freeze Plug) este dispositivo se construye con un material que automáticamente se derrite si la temperatura pasa de un cierto nivel. Pero se mantiene refrigerado mediante un ventilador; si por cualquier razón (terremoto, tsunami, etc.) falla la electricidad, el ventilador se apaga, el tapón se derrite y los componentes del reactor caen por gravedad en un tanque de enfriamiento.

También es muy importante destacar que el uso del Torio reduce drásticamente las posibilidades de crear armas nucleares a partir de este reactor. Resulta que en esta reacción, el Torio decae en Protactinio el cual se va acumulando en el reactor lo cual estimula que el reactor cree pequeñas cantidades de Uranio 232 el que si bien no causa ningún problema en el interior de un reactor nuclear, es altamente problemático en la producción de armas, pues es difícil de almacenar y manipular, pero aún peor cualquiera que intente hacer un arma con este material es fácilmente detectado.

Con frecuencia se dice que el Torio es Veneno para las armas nucleares.

Por supuesto el LFTR es solo uno de los muchos diseños que ya se están probando en diferentes lugares del mundo para la explotación del Torio. Para mas detalles sobre el funcionamiento de estos reactores los invito a revisar los siguientes enlaces:

Liquid fluoride thorium reactor

Thorium-based nuclear power

Energy from Thorium

Transatomic

Y los invito para este Viernes para continuar comentando sobre las ventajas y desventajas de esta interesante fuente de energía.

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