stringtranslate.com

Reactor de fluoruro de torio líquido

Sal líquida FLiBe

El reactor de fluoruro de torio líquido ( LFTR , por sus siglas en inglés; a menudo se pronuncia "lifter" ) es un tipo de reactor de sal fundida . Los LFTR utilizan el ciclo de combustible de torio con una sal fundida (líquida) a base de fluoruro como combustible. En un diseño típico, el líquido se bombea entre un núcleo crítico y un intercambiador de calor externo donde el calor se transfiere a una sal secundaria no radiactiva. La sal secundaria luego transfiere su calor a una turbina de vapor o una turbina de gas de ciclo cerrado . [1]

Los reactores alimentados con sales fundidas (MSR) suministran el combustible nuclear mezclado con una sal fundida. No deben confundirse con los diseños que utilizan una sal fundida solo para enfriar (reactores de alta temperatura de fluoruro) y aún así tienen un combustible sólido. [2] Los reactores de sales fundidas, como clase, incluyen tanto quemadores como reproductores en espectros rápidos o térmicos, que utilizan combustibles basados ​​en sales de fluoruro o cloruro y una variedad de consumibles fisionables o fértiles. Los LFTR se definen por el uso de sales de combustible de fluoruro y la reproducción de torio en uranio-233 en el espectro de neutrones térmicos.

El concepto de LFTR se investigó por primera vez en el Experimento de Reactor de Sal Fundida del Laboratorio Nacional de Oak Ridge en la década de 1960, aunque el MSRE no utilizó torio. Recientemente, el LFTR ha sido objeto de un renovado interés en todo el mundo. [3] Japón, China, el Reino Unido y empresas privadas estadounidenses, checas, canadienses [4] y australianas han expresado su intención de desarrollar y comercializar la tecnología.

Los reactores LFTR se diferencian de otros reactores de potencia en casi todos los aspectos: utilizan torio que se convierte en uranio, en lugar de utilizar uranio directamente; se reabastecen mediante bombeo sin necesidad de apagarlos. [5] Su refrigerante de sal líquida permite una temperatura de funcionamiento más alta y una presión mucho más baja en el circuito de refrigeración primario. Estas características distintivas dan lugar a muchas ventajas potenciales, así como a desafíos de diseño.

Fondo

El torio es relativamente abundante en la corteza terrestre .
Pequeños cristales de torita , un mineral de torio , bajo aumento.
Reactor de sal fundida en Oak Ridge

En 1946, ocho años después del descubrimiento de la fisión nuclear , se habían identificado públicamente tres isótopos fisionables para su uso como combustible nuclear : [6] [7]

Th-232, U-235 y U-238 son nucleidos primordiales , que han existido en su forma actual durante más de 4.500 millones de años , antes de la formación de la Tierra ; se forjaron en los núcleos de estrellas moribundas a través del proceso r y se dispersaron por la galaxia por supernovas . [9] Su desintegración radiactiva produce aproximadamente la mitad del calor interno de la Tierra . [10]

Por razones técnicas e históricas [11] , los tres están asociados a diferentes tipos de reactores. El U-235 es el principal combustible nuclear del mundo y se utiliza habitualmente en reactores de agua ligera . El U-238/Pu-239 es el más utilizado en reactores reproductores rápidos de sodio líquido y reactores CANDU . El Th-232/U-233 es el más adecuado para los reactores de sales fundidas (MSR). [12]

Alvin M. Weinberg fue pionero en el uso del MSR en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge . En ORNL, se diseñaron, construyeron y operaron con éxito dos prototipos de reactores de sal fundida. Estos fueron el Experimento del Reactor de Aeronave en 1954 y el Experimento del Reactor de Sal Fundida de 1965 a 1969. Ambos reactores de prueba usaban sales de combustible de fluoruro líquido. El MSRE demostró notablemente el abastecimiento de combustible con U-233 y U-235 durante ejecuciones de prueba separadas. [13] : ix  Weinberg fue removido de su puesto y el programa MSR cerró a principios de la década de 1970, [14] después de lo cual la investigación se estancó en los Estados Unidos. [15] [16] Hoy, el ARE y el MSRE siguen siendo los únicos reactores de sal fundida que alguna vez operaron.

Conceptos básicos de cría

En un reactor nuclear hay dos tipos de combustible. El primero es el material fisible , que se divide cuando es golpeado por neutrones , liberando una gran cantidad de energía y también liberando dos o tres neutrones nuevos. Estos pueden dividir más material fisible, lo que da como resultado una reacción en cadena continua. Ejemplos de combustibles fisibles son el U-233, el U-235 y el Pu-239. El segundo tipo de combustible se llama fértil . Ejemplos de combustible fértil son el Th-232 (torio extraído) y el U-238 (uranio extraído). Para volverse fisibles, estos nucleidos primero deben absorber un neutrón que se ha producido en el proceso de fisión, para convertirse en Th-233 y U-239 respectivamente. Después de dos desintegraciones beta secuenciales , se transmutan en isótopos fisibles U-233 y Pu-239 respectivamente. Este proceso se llama reproducción. [5]

Todos los reactores generan combustible de esta manera, [17] pero los reactores térmicos de combustible sólido actuales no generan suficiente combustible nuevo a partir del fértil para compensar la cantidad de material fisible que consumen. Esto se debe a que los reactores actuales utilizan el ciclo de uranio-plutonio extraído en un espectro de neutrones moderado. Este ciclo de combustible, que utiliza neutrones ralentizados, devuelve menos de 2 neutrones nuevos al fisionar el plutonio generado. Como se requiere 1 neutrón para mantener la reacción de fisión, esto deja un presupuesto de menos de 1 neutrón por fisión para generar combustible nuevo. Además, los materiales del núcleo, como metales, moderadores y productos de fisión, absorben algunos neutrones, lo que deja muy pocos neutrones para generar suficiente combustible para que el reactor siga funcionando. Como consecuencia, deben agregar nuevo combustible fisible periódicamente y cambiar parte del combustible antiguo para hacer lugar al nuevo.

En un reactor que produce al menos tanto combustible nuevo como el que consume, no es necesario añadir nuevo combustible fisible. Solo se añade nuevo combustible fértil, que se reproduce para fisible dentro del reactor. Además, es necesario eliminar los productos de fisión. Este tipo de reactor se llama reactor reproductor . Si produce la misma cantidad de combustible fisible nuevo a partir de combustible fértil para seguir funcionando indefinidamente, se llama reactor reproductor de equilibrio o isoreproductor. Un LFTR suele estar diseñado como un reactor reproductor: entra torio y salen productos fisibles.

Los reactores que utilizan el ciclo de combustible de uranio-plutonio requieren reactores rápidos para mantener la reproducción, porque solo con neutrones de movimiento rápido el proceso de fisión proporciona más de 2 neutrones por fisión. Con el torio, es posible reproducirse utilizando un reactor térmico . Se demostró que esto funciona en la central atómica de Shippingport , cuya carga final de combustible generó un poco más de material fisionable a partir del torio del que consumió, a pesar de ser un reactor de agua ligera bastante estándar . Los reactores térmicos requieren menos del costoso combustible fisionable para comenzar, pero son más sensibles a los productos de fisión que quedan en el núcleo.

Hay dos formas de configurar un reactor reproductor para realizar la reproducción necesaria. Se puede colocar el combustible fértil y el fisible juntos, de modo que la reproducción y la división se produzcan en el mismo lugar. Otra posibilidad es separar el combustible fisible y el fértil. Esto último se conoce como núcleo y manta, porque un núcleo fisible produce el calor y los neutrones, mientras que una manta separada realiza toda la reproducción.

Variaciones en el diseño del sistema primario del reactor

Oak Ridge investigó ambas formas de fabricar un reactor reproductor para su reactor reproductor de sales fundidas. Debido a que el combustible es líquido, se los denomina reactores reproductores térmicos de sales fundidas de torio de "fluido único" y de "fluido doble".

Reactor de fluido único

Esquema simplificado de un reactor de un solo fluido.

El diseño de un solo fluido incluye un gran recipiente de reactor lleno de sal de fluoruro que contiene torio y uranio. Las barras de grafito sumergidas en la sal funcionan como moderador y guían el flujo de sal. En el diseño MSBR (reactor reproductor de sales fundidas) de ORNL [18] una cantidad reducida de grafito cerca del borde del núcleo del reactor haría que la región exterior estuviera submoderada y aumentaría la captura de neutrones allí por el torio. Con esta disposición, la mayoría de los neutrones se generaron a cierta distancia del límite del reactor y se redujo la fuga de neutrones a un nivel aceptable. [19] Aún así, un diseño de un solo fluido necesita un tamaño considerable para permitir la reproducción. [20]

En una configuración de reproductor, se especificó un procesamiento extenso del combustible para eliminar los productos de fisión de la sal del combustible. [13] : 181  En una configuración de convertidor, el requisito de procesamiento del combustible se simplificó para reducir el costo de la planta. [19] La compensación fue el requisito de recarga periódica de uranio.

El MSRE era un prototipo de reactor de una sola región central. [21] El MSRE proporcionó una valiosa experiencia operativa a largo plazo. Según las estimaciones de los científicos japoneses, un programa de reactor de un solo fluido LFTR podría lograrse mediante una inversión relativamente modesta de aproximadamente 300 a 400 millones de dólares durante 5 a 10 años para financiar la investigación para llenar pequeñas lagunas técnicas y construir un prototipo de reactor pequeño comparable al MSRE. [22]

Reactor de dos fluidos

El diseño de dos fluidos es mecánicamente más complicado que el diseño de reactor de "fluido único". El reactor de "dos fluidos" tiene un núcleo de alta densidad de neutrones que quema uranio-233 del ciclo de combustible de torio . Una capa separada de sal de torio absorbe neutrones y convierte lentamente su torio en protactinio-233 . El protactinio-233 puede dejarse en la región de la capa donde el flujo de neutrones es menor, de modo que se desintegra lentamente en combustible fisible U-233, [23] en lugar de capturar neutrones. Este U-233 fisible generado puede recuperarse inyectando flúor adicional para crear hexafluoruro de uranio, un gas que puede capturarse a medida que sale de la solución. Una vez reducido nuevamente a tetrafluoruro de uranio, un sólido, puede mezclarse en el medio de sal del núcleo para la fisión. La sal del núcleo también se purifica, primero mediante fluoración para eliminar el uranio y luego mediante destilación al vacío para eliminar y reutilizar las sales portadoras. Los residuos del alambique que quedan después de la destilación son los productos de fisión que se desechan de un reactor de recuperación de energía.

Las ventajas de separar el fluido del núcleo y del manto incluyen:

  1. Procesamiento más sencillo del combustible . El torio es químicamente similar a varios productos de fisión, llamados lantánidos . Con el torio en una capa separada, se mantiene aislado de los lantánidos. Sin torio en el fluido del núcleo, se simplifica la eliminación de los productos de fisión de los lantánidos.
  2. Bajo inventario de material fisible . Debido a que el combustible fisible está concentrado en un fluido de núcleo pequeño, el núcleo del reactor en sí es más compacto. No hay material fisible en la capa exterior que contenga el combustible fértil para la reproducción, aparte del que se ha reproducido allí. Debido a esto, el diseño ORNL de 1968 requirió solo 315 kilogramos de materiales fisibles para poner en marcha un reactor MSBR de dos fluidos de 250 MW(e). [24] : 35  Esto reduce el costo de la carga inicial de puesta en marcha del material fisible y permite poner en marcha más reactores con cualquier cantidad dada de material fisible.
  3. Reproducción más eficiente . La capa de torio puede capturar eficazmente los neutrones que se filtran de la región del núcleo. En la capa casi no se produce fisión, por lo que la propia capa no pierde cantidades significativas de neutrones. Esto da como resultado una alta eficiencia en el uso de neutrones (economía de neutrones) y una mayor tasa de reproducción, especialmente con reactores pequeños.

Una debilidad del diseño de dos fluidos es la necesidad de reemplazar periódicamente la barrera núcleo-manto debido al daño de los neutrones rápidos. [25] : 29  ORNL eligió grafito como material de barrera debido a su baja absorción de neutrones , compatibilidad con las sales fundidas, resistencia a altas temperaturas y suficiente fuerza e integridad para separar el combustible y las sales de manto. El efecto de la radiación de neutrones sobre el grafito es encogerlo lentamente y luego hincharlo, lo que provoca un aumento de la porosidad y un deterioro de las propiedades físicas. [24] : 13  Las tuberías de grafito cambiarían de longitud y podrían agrietarse y tener fugas.

Otra debilidad del diseño de dos fluidos es su compleja instalación. ORNL pensó que era necesario un intercalado complejo de tubos de núcleo y de manta para lograr un alto nivel de potencia con una densidad de potencia aceptablemente baja. [24] : 4  ORNL decidió no seguir con el diseño de dos fluidos y nunca se construyó ningún ejemplo de reactor de dos fluidos.

Sin embargo, investigaciones más recientes han cuestionado la necesidad de los complejos tubos de grafito entrelazado de ORNL, sugiriendo un reactor simple de tubo en carcasa alargado que permitiría una alta potencia de salida sin tubos complejos, acomodaría la expansión térmica y permitiría el reemplazo de los tubos. [1] : 6  Además, el grafito se puede reemplazar con aleaciones con alto contenido de molibdeno, que se utilizan en experimentos de fusión y tienen mayor tolerancia al daño de los neutrones. [1] : 6 

Reactor híbrido de "un fluido y medio"

Un reactor de dos fluidos que tiene torio en la sal combustible a veces se denomina reactor de "un fluido y medio" o reactor de 1,5 fluidos. [26] Se trata de un híbrido, con algunas de las ventajas y desventajas de los reactores de 1 fluido y de 2 fluidos. Al igual que el reactor de 1 fluido, tiene torio en la sal combustible, lo que complica el procesamiento del combustible. Y, sin embargo, al igual que el reactor de 2 fluidos, puede utilizar una capa separada muy eficaz para absorber los neutrones que se filtran del núcleo. Sigue existiendo la desventaja añadida de mantener los fluidos separados mediante una barrera, pero con el torio presente en la sal combustible hay menos neutrones que deben atravesar esta barrera hacia el fluido de la capa. Esto da como resultado menos daños a la barrera. Cualquier fuga en la barrera también tendría menos consecuencias, ya que el sistema de procesamiento ya debe lidiar con el torio en el núcleo.

La principal cuestión de diseño a la hora de decidir entre un LFTR de uno y medio o de dos fluidos es si será más fácil resolver un reprocesamiento más complicado o una barrera estructural más exigente.

Generación de energía

Un reactor de agua ligera con una temperatura de funcionamiento elevada de 700 grados Celsius puede funcionar con una eficiencia térmica en la conversión de calor a electricidad del 45 %. [23] Esto es más alto que los reactores de agua ligera (LWR) actuales, que tienen una eficiencia térmica a eléctrica del 32-36 %. Además de la generación de electricidad , la energía térmica concentrada del reactor de agua ligera de alta temperatura se puede utilizar como calor de proceso industrial de alto grado para muchos usos, como la producción de amoníaco con el proceso Haber o la producción de hidrógeno térmico mediante la división del agua, eliminando la pérdida de eficiencia de la primera conversión a electricidad.

Ciclo de Rankine

Ciclo de vapor de Rankine

El ciclo Rankine es el ciclo de potencia termodinámico más básico. El ciclo más simple consta de un generador de vapor , una turbina, un condensador y una bomba. El fluido de trabajo suele ser agua. Un sistema de conversión de potencia Rankine acoplado a un LFTR podría aprovechar el aumento de la temperatura del vapor para mejorar su eficiencia térmica . [27] El ciclo de vapor Rankine subcrítico se utiliza actualmente en plantas de energía comerciales, y las plantas más nuevas utilizan los ciclos de vapor Rankine supercríticos de mayor temperatura y presión. El trabajo de ORNL de los años 1960 y 1970 sobre el MSBR supuso el uso de una turbina de vapor supercrítica estándar con una eficiencia del 44%, [25] : 74  y había realizado un trabajo de diseño considerable en el desarrollo de generadores de vapor de sal de fluoruro fundido. [28]

Ciclo de Brayton

Esquema de una turbina de gas de ciclo cerrado

El generador de ciclo Brayton tiene una huella mucho más pequeña que el ciclo Rankine, un menor costo y una mayor eficiencia térmica, pero requiere temperaturas de operación más altas. Por lo tanto, es particularmente adecuado para su uso con un LFTR. El gas de trabajo puede ser helio, nitrógeno o dióxido de carbono. El gas cálido de baja presión se enfría en un enfriador ambiental. El gas frío de baja presión se comprime a la alta presión del sistema. El gas de trabajo de alta presión se expande en una turbina para producir energía. A menudo, la turbina y el compresor están conectados mecánicamente a través de un solo eje. [29] Se espera que los ciclos Brayton de alta presión tengan una huella de generador más pequeña en comparación con los ciclos Rankine de menor presión. Un motor térmico de ciclo Brayton puede operar a menor presión con tuberías de mayor diámetro. [29] El primer módulo de energía solar de ciclo Brayton comercial del mundo (100 kW) se construyó y demostró en el desierto de Aravá de Israel en 2009. [30]

Eliminación de productos de fisión

El LFTR necesita un mecanismo para eliminar los productos de fisión del combustible. Los productos de fisión que quedan en el reactor absorben neutrones y, por lo tanto, reducen la economía de neutrones . Esto es especialmente importante en el ciclo del combustible de torio, con pocos neutrones de reserva y un espectro de neutrones térmicos, donde la absorción es fuerte. El requisito mínimo es recuperar el valioso material fisible del combustible usado.

La eliminación de los productos de fisión es similar al reprocesamiento de los elementos combustibles sólidos: por medios químicos o físicos, el valioso combustible fisible se separa de los productos de fisión de desecho. Lo ideal sería que el combustible fértil (torio o U-238) y otros componentes del combustible (por ejemplo, la sal portadora o el revestimiento del combustible en los combustibles sólidos) también se pudieran reutilizar para obtener un nuevo combustible. Sin embargo, por razones económicas, también pueden acabar en los desechos.

Está previsto que el procesamiento in situ funcione de forma continua, limpiando una pequeña fracción de la sal cada día y enviándola de vuelta al reactor. No es necesario que la sal del combustible esté muy limpia; el objetivo es mantener la concentración de productos de fisión y otras impurezas (por ejemplo, oxígeno) lo suficientemente baja. Las concentraciones de algunos de los elementos de tierras raras deben mantenerse especialmente bajas, ya que tienen una gran sección transversal de absorción. Algunos otros elementos con una sección transversal pequeña, como Cs o Zr, pueden acumularse a lo largo de años de funcionamiento antes de ser eliminados.

Como el combustible de un reactor de baja temperatura con baja emisión de carbono es una mezcla de sales fundidas, resulta atractivo el uso de piroprocesamiento , métodos de alta temperatura que trabajan directamente con las sales fundidas calientes. El piroprocesamiento no utiliza disolventes sensibles a la radiación y no se altera fácilmente por el calor de desintegración. Se puede utilizar con combustible altamente radiactivo directamente desde el reactor. [31] Tener la separación química en el sitio, cerca del reactor, evita el transporte y mantiene bajo el inventario total del ciclo del combustible. Lo ideal es que todo, excepto el combustible nuevo (torio) y los desechos (productos de fisión), permanezca dentro de la planta.

Una ventaja potencial de un combustible líquido es que no sólo facilita la separación de los productos de fisión del combustible, sino también el aislamiento de los productos de fisión individuales entre sí, lo que es lucrativo para los isótopos que son escasos y tienen una gran demanda para diversos usos industriales (fuentes de radiación para probar soldaduras mediante radiografía), agrícolas (esterilización de productos mediante irradiación) y médicos ( molibdeno-99 que se descompone en tecnecio-99m , un valioso tinte radioactivo para marcar células cancerosas en exploraciones médicas).

Detalles por grupo de elementos

Los metales más nobles ( Pd , Ru , Ag , Mo , Nb , Sb , Tc ) no forman fluoruros en la sal normal, sino partículas metálicas coloidales finas . Pueden depositarse en superficies metálicas como el intercambiador de calor, o preferiblemente en filtros de gran área superficial que son más fáciles de reemplazar. Aun así, existe cierta incertidumbre sobre dónde terminan, ya que el MSRE solo proporcionó una experiencia operativa relativamente corta y los experimentos de laboratorio independientes son difíciles. [32]

Los gases como el Xe y el Kr salen fácilmente con una inyección de helio. Además, algunos de los metales "nobles" se eliminan en forma de aerosol . La rápida eliminación del Xe-135 es particularmente importante, ya que es un veneno neutrónico muy fuerte y dificulta el control del reactor si no se elimina; esto también mejora la economía de neutrones. El gas (principalmente He, Xe y Kr) se retiene durante unos 2 días hasta que casi todo el Xe-135 y otros isótopos de vida corta se han desintegrado. La mayor parte del gas se puede reciclar entonces. Después de una retención adicional de varios meses, la radiactividad es lo suficientemente baja como para separar el gas a bajas temperaturas en helio (para reutilización), xenón (para venta) y criptón, que necesita almacenamiento (por ejemplo, en forma comprimida) durante un tiempo prolongado (varias décadas) para esperar la desintegración del Kr-85 . [18] : 274 

Para limpiar la mezcla de sales se han propuesto varios métodos de separación química. [33] En comparación con el reprocesamiento PUREX clásico , el piroprocesamiento puede ser más compacto y producir menos desechos secundarios. Los piroprocesos de la sal LFTR ya comienzan con una forma líquida adecuada, por lo que pueden ser menos costosos que el uso de combustibles de óxido sólido. Sin embargo, debido a que no se ha construido ninguna planta completa de reprocesamiento de sales fundidas, todas las pruebas se han limitado al laboratorio y a solo unos pocos elementos. Todavía se necesita más investigación y desarrollo para mejorar la separación y hacer que el reprocesamiento sea económicamente viable.

El uranio y algunos otros elementos pueden eliminarse de la sal mediante un proceso llamado volatilidad del flúor: una inyección de flúor elimina los fluoruros volátiles de alta valencia en forma de gas. Se trata principalmente de hexafluoruro de uranio , que contiene el combustible de uranio-233, pero también hexafluoruro de neptunio , hexafluoruro de tecnecio y hexafluoruro de selenio , así como fluoruros de algunos otros productos de fisión (por ejemplo, yodo, molibdeno y telurio). Los fluoruros volátiles pueden separarse aún más mediante adsorción y destilación. El manejo del hexafluoruro de uranio está bien establecido en el enriquecimiento. Los fluoruros de valencia más alta son bastante corrosivos a altas temperaturas y requieren materiales más resistentes que el Hastelloy . Una sugerencia en el programa MSBR en ORNL fue usar sal solidificada como capa protectora. En el reactor MSRE se utilizó la volatilidad del flúor para eliminar el uranio de la sal combustible. También para su uso con elementos combustibles sólidos la volatilidad del flúor está bastante bien desarrollada y probada. [31]

Otro método simple, probado durante el programa MSRE, es la destilación al vacío a alta temperatura. Los fluoruros con puntos de ebullición más bajos, como el tetrafluoruro de uranio y las sales portadoras LiF y BeF, se pueden eliminar por destilación. Al vacío, la temperatura puede ser inferior al punto de ebullición a presión ambiente. Por lo tanto, una temperatura de aproximadamente 1000 °C es suficiente para recuperar la mayor parte de la sal portadora FLiBe. [34] Sin embargo, aunque en principio es posible, la separación del fluoruro de torio de los fluoruros de lantánidos con puntos de ebullición aún más altos requeriría temperaturas muy altas y nuevos materiales. La separación química para los diseños de 2 fluidos, que utilizan uranio como combustible fisible, puede funcionar con estos dos procesos relativamente simples: [35] El uranio de la sal de manta se puede eliminar por volatilidad del flúor y transferir a la sal del núcleo. Para eliminar los productos fisibles de la sal del núcleo, primero se elimina el uranio a través de la volatilidad del flúor. Luego, la sal portadora se puede recuperar por destilación a alta temperatura. Los fluoruros con alto punto de ebullición, incluidos los lantánidos, quedan como residuos.

Separaciones opcionales de protactinio-233

Los primeros diseños químicos de Oak Ridge no se preocupaban por la proliferación y apuntaban a una reproducción rápida. Planeaban separar y almacenar protactinio-233 , de modo que pudiera decaer a uranio-233 sin ser destruido por captura de neutrones en el reactor. Con una vida media de 27 días, 2 meses de almacenamiento asegurarían que el 75% del 233 Pa se desintegrara en combustible 233 U. El paso de eliminación de protactinio no es necesario per se para un LFTR. Las soluciones alternativas operan a una densidad de potencia menor y, por lo tanto, un inventario fisible mayor (para fluidos 1 o 1,5) o una capa más grande (para fluidos 2). Además, un espectro de neutrones más duro ayuda a lograr una reproducción aceptable sin aislamiento de protactinio. [1]

Si se especifica la separación de Pa, esto debe hacerse con bastante frecuencia (por ejemplo, cada 10 días) para que sea eficaz. Para una planta de 1 GW y 1 fluido, esto significa que aproximadamente el 10 % del combustible o aproximadamente 15 t de sal de combustible deben pasar por un proceso de reprocesamiento cada día. Esto solo es factible si los costos son mucho más bajos que los costos actuales del reprocesamiento de combustible sólido.

Los diseños más nuevos generalmente evitan la eliminación de Pa [1] y envían menos sal al reprocesamiento, lo que reduce el tamaño y los costos requeridos para la separación química. También evitan problemas de proliferación debido al U-233 de alta pureza que podría estar disponible a partir de la descomposición del Pa separado químicamente.

La separación es más difícil si los productos de fisión se mezclan con torio, porque el torio, el plutonio y los lantánidos (elementos de tierras raras) son químicamente similares. Un proceso sugerido tanto para la separación del protactinio como para la eliminación de los lantánidos es el contacto con bismuto fundido . En una reacción redox, algunos metales pueden transferirse a la masa fundida de bismuto a cambio del litio añadido a la masa fundida de bismuto. A bajas concentraciones de litio, el U, el Pu y el Pa se mueven a la masa fundida de bismuto. En condiciones más reductoras (más litio en la masa fundida de bismuto), los lantánidos y el torio también se transfieren a la masa fundida de bismuto. A continuación, los productos de fisión se eliminan de la aleación de bismuto en un paso separado, por ejemplo, mediante el contacto con una masa fundida de LiCl. [36] Sin embargo, este método está mucho menos desarrollado. También puede ser posible un método similar con otros metales líquidos como el aluminio. [37]

Ventajas

Los reactores de sales fundidas alimentados con torio ofrecen muchas ventajas potenciales en comparación con los reactores de agua ligera alimentados con uranio sólido convencionales: [8] [20] [38] [39] [40] [41]

Seguridad

Economía y eficiencia

Comparación de los requerimientos anuales de combustible y productos de desecho de una planta de energía de 1 GW alimentada con uranio LWR y 1 GW alimentada con torio LFTR. [58]

Desventajas

Los reactores de potencia de baja potencia (LFTR) son muy diferentes de los reactores de potencia comerciales que se encuentran en funcionamiento en la actualidad. Estas diferencias generan dificultades de diseño y compensaciones:

Acontecimientos recientes

El Fuji MSR

El FUJI MSR fue un diseño para un reactor reproductor térmico de ciclo de combustible de torio alimentado con sales fundidas de 100 a 200 MWe , que utiliza una tecnología similar a la del Experimento del Reactor del Laboratorio Nacional de Oak Ridge. Estaba siendo desarrollado por un consorcio que incluía miembros de Japón, Estados Unidos y Rusia. Como reactor reproductor, convierte el torio en combustibles nucleares. [98] Un grupo de la industria presentó planes actualizados sobre el FUJI MSR en julio de 2010. [99] Proyectaron un costo de 2,85 centavos por kilovatio hora. [100]

El consorcio IThEMS planeó construir primero un reactor MiniFUJI de 10 MWe mucho más pequeño y del mismo diseño una vez que hubiera obtenido una financiación adicional de 300 millones de dólares, pero el IThEMS cerró en 2011 tras no poder conseguir la financiación adecuada. En 2011, Kazuo Furukawa, el científico jefe del IThEMS, y Masaaki Furukawa fundaron una nueva empresa, Thorium Tech Solution (TTS). TTS adquirió el diseño de FUJI y algunas patentes relacionadas.

Proyecto MSR de torio chino

La República Popular China ha iniciado un proyecto de investigación y desarrollo en tecnología de reactores de sales fundidas de torio. [101] Se anunció formalmente en la conferencia anual de la Academia China de Ciencias (CAS) en enero de 2011. Su objetivo final es investigar y desarrollar un sistema nuclear de sales fundidas basado en torio en unos 20 años. [102] [103] Un resultado intermedio esperado del programa de investigación TMSR es construir un reactor de investigación refrigerado por sal de fluoruro de lecho de guijarros de 2 MW en 2015, y un reactor de investigación alimentado con sales fundidas de 2 MW en 2017. A esto le seguirían un reactor demostrador de 10 MW y un reactor piloto de 100 MW. [104] [105] El proyecto está encabezado por Jiang Mianheng , con un presupuesto inicial de 350 millones de dólares, y ya ha reclutado a 140 científicos con doctorado, que trabajan a tiempo completo en la investigación de reactores de sales fundidas de torio en el Instituto de Física Aplicada de Shanghái. La dotación de personal ha aumentado a 700 a partir de 2015. [106] A partir de 2016, su plan es que un LFTR piloto de 10 MW se ponga en funcionamiento en 2025, con una versión de 100 MW prevista para 2035. [107]

A fines de agosto de 2021, el Instituto de Física Aplicada de Shanghái (SINAP) completó la construcción de un reactor experimental de sal fundida de torio de 2 MW (térmico) en Wuwei, Gansu , conocido como TMSR-LF1 . [108] China planea continuar el experimento con una versión de 373 MW para 2030. [109]

Energía Flibe

Kirk Sorensen, ex científico de la NASA y tecnólogo nuclear jefe de Teledyne Brown Engineering , ha sido un promotor de largo plazo del ciclo del combustible de torio y, en particular, de los reactores de torio con fluoruro líquido. Investigó por primera vez los reactores de torio mientras trabajaba en la NASA, mientras evaluaba diseños de plantas de energía adecuados para colonias lunares. El material sobre este ciclo del combustible fue sorprendentemente difícil de encontrar, por lo que en 2006 Sorensen inició "energyfromthorium.com", un repositorio de documentos, foro y blog para promover esta tecnología. En 2006, Sorensen acuñó el reactor de torio con fluoruro líquido y la nomenclatura LFTR para describir un subconjunto de diseños de reactores de sal fundida basados ​​en combustibles de sal de fluoruro líquido con reproducción de torio en uranio-233 en el espectro térmico. En 2011, Sorensen fundó Flibe Energy, una empresa que inicialmente pretende desarrollar diseños de reactores modulares pequeños LFTR de 20 a 50 MW para alimentar bases militares; Sorensen señaló que es más fácil promover nuevos diseños militares que diseños de centrales eléctricas civiles en el contexto del entorno regulatorio y político nuclear moderno de los EE. UU. [110] [111] Una evaluación tecnológica independiente coordinada con EPRI y Southern Company representa la información más detallada disponible hasta el momento públicamente sobre el diseño LFTR propuesto por Flibe Energy. [112]

Atómica de Copenhague

Copenhagen Atomics es una empresa danesa de tecnología de sales fundidas que desarrolla reactores de sales fundidas de 100 MWth que se pueden fabricar en masa. El quemador de residuos de Copenhagen Atomics es un reactor de sales fundidas de un solo fluido, moderado por agua pesada, basado en fluoruro, con espectro térmico y controlado de forma autónoma. Está diseñado para caber dentro de un contenedor de transporte de acero inoxidable de 40 pies hermético. El moderador de agua pesada está aislado térmicamente de la sal y se drena y enfría continuamente a menos de 50 °C (122 °F). También se está investigando una versión de moderador de deuteróxido de litio-7 fundido (7LiOD). El reactor utiliza el ciclo del combustible de torio utilizando plutonio separado del combustible nuclear gastado como carga fisible inicial para la primera generación de reactores, que eventualmente pasará a ser un reactor reproductor de torio. [113] Copenhagen Atomics está desarrollando y probando activamente válvulas, bombas, intercambiadores de calor, sistemas de medición, sistemas de química y purificación de sales, y sistemas de control y software para aplicaciones de sales fundidas. [114]

En julio de 2024, Copenhagen Atomics anunció que su reactor está listo para ser probado en un escenario de la vida real con un experimento crítico en el Instituto Paul Scherrer en Suiza en 2026. [115]

Generación de energía de torio Pty. Limited (TEG)

Thorium Energy Generation Pty. Limited (TEG) era una empresa australiana de investigación y desarrollo dedicada al desarrollo comercial mundial de reactores LFTR, así como de sistemas impulsados ​​por aceleradores de torio . En junio de 2015, TEG había cesado sus operaciones.

Fundación Alvin Weinberg

La Fundación Alvin Weinberg fue una organización benéfica británica fundada en 2011, dedicada a crear conciencia sobre el potencial de la energía del torio y el LFTR. Se lanzó formalmente en la Cámara de los Lores el 8 de septiembre de 2011. [116] [117] [118] Lleva el nombre del físico nuclear estadounidense Alvin M. Weinberg , quien fue pionero en la investigación del reactor de sal fundida de torio .

Thorcon

El reactor nuclear ThorCon es un reactor flotante de sales fundidas propuesto por la empresa estadounidense Thorcon. La unidad de dos reactores está diseñada para ser fabricada en una línea de montaje en un astillero y ser enviada en barcaza a cualquier costa oceánica o fluvial importante. Los reactores se entregarán como una unidad sellada y nunca se abrirán en el lugar. Todo el mantenimiento del reactor y el procesamiento del combustible se realizan en un lugar externo.

Grupo de investigación y consultoría nuclear

El 5 de septiembre de 2017, el Grupo de Investigación y Consultoría Nuclear Holandés anunció que se estaba llevando a cabo una investigación sobre la irradiación de sales de fluoruro de torio fundido dentro del reactor de alto flujo de Petten . [119]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdefghij LeBlanc, David (2010). "Reactores de sales fundidas: un nuevo comienzo para una vieja idea" (PDF) . Ingeniería nuclear y diseño . 240 (6): 1644. doi :10.1016/j.nucengdes.2009.12.033.
  2. ^ Greene, Sherrel (mayo de 2011). Reactores de alta temperatura refrigerados con sales de fluoruro: estado de la tecnología y estrategia de desarrollo . ICENES-2011. San Francisco, CA.
  3. ^ Stenger, Victor (12 de enero de 2012). "LFTR: ¿Una solución energética a largo plazo?". Huffington Post .
  4. ^ Williams, Stephen (16 de enero de 2015). "Reactores de sales fundidas: ¿el futuro de la energía verde?". ZME Science . Consultado el 12 de agosto de 2015 .
  5. ^ ab Warmflash, David (16 de enero de 2015). «La energía del torio es el futuro más seguro de la energía nuclear». Revista Discover . Archivado desde el original el 21 de enero de 2015. Consultado el 22 de enero de 2015 .
  6. ^ UP (29 de septiembre de 1946). "El 'secreto' de la energía atómica expresado en un lenguaje que el público pueda entender". Pittsburgh Press . Consultado el 18 de octubre de 2011 .
  7. ^ UP (21 de octubre de 1946). "Se descubre una tercera fuente nuclear". The Tuscaloosa News . Consultado el 18 de octubre de 2011 .
  8. ^ abcdefghijklm Hargraves, Robert; Moir, Ralph (julio de 2010). "Reactores de torio con fluoruro líquido: una vieja idea en energía nuclear que se reexamina" (PDF) . American Scientist . 98 (4): 304–313. doi :10.1511/2010.85.304. Archivado desde el original (PDF) el 8 de diciembre de 2013.
  9. ^ Síntesis de elementos pesados. Gesellschaft für Schwerionenforschung. gsi.de
  10. ^ La colaboración KamLAND; Gando, Y.; Ichimura, K.; Ikeda, H.; Inoue, K.; Kibe, Y.; Kishimoto, Y.; Koga, M.; Minekawa, Y.; et al. (17 de julio de 2011). "Modelo de calor radiogénico parcial para la Tierra revelado por mediciones de geoneutrinos" (PDF) . Geociencia de la naturaleza . 4 (9): 647–651. Código Bib : 2011NatGe...4..647K. doi :10.1038/ngeo1205.
  11. ^ "El programa inicial de reactores submarinos del laboratorio allanó el camino para las plantas de energía nuclear modernas". El legado de ciencia y tecnología nuclear de Argonne . Laboratorio Nacional de Argonne . 1996.
  12. ^ Sorensen, Kirk (2 de julio de 2009). "Lecciones para el reactor de torio con fluoruro líquido" (PDF) . Mountain View, CA. Archivado desde el original (PDF) el 12 de diciembre de 2011.
  13. ^ ab Rosenthal, M.; Briggs, R.; Haubenreich, P. "Programa del reactor de sal fundida: Informe semestral de progreso para el período que finaliza el 31 de agosto de 1971" (PDF) . ORNL-4728. Laboratorio Nacional de Oak Ridge . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  14. ^ MacPherson, HG (1 de agosto de 1985). "La aventura del reactor de sales fundidas". Ciencia nuclear e ingeniería . 90 (4): 374–380. Código Bibliográfico :1985NSE....90..374M. doi :10.13182/NSE90-374. Archivado desde el original el 4 de junio de 2011.
  15. ^ Weinberg, Alvin (1997). La primera era nuclear: la vida y los tiempos de un reparador tecnológico. Vol. 48. Springer . págs. 63–64. Bibcode :1995PhT....48j..63W. doi :10.1063/1.2808209. ISBN 978-1-56396-358-2. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  16. ^ "ORNL: Los primeros 50 años - Capítulo 6: Respondiendo a las necesidades sociales". Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2012 . Consultado el 12 de noviembre de 2011 .
  17. ^ "Plutonio". Asociación Nuclear Mundial . Marzo de 2012. Archivado desde el original el 30 de marzo de 2010. Consultado el 28 de junio de 2012. El isótopo más común formado en un reactor nuclear típico es el isótopo fisible Pu-239, formado por captura de neutrones a partir del U-238 (seguido de desintegración beta), y que produce prácticamente la misma energía que la fisión del U-235. Más de la mitad del plutonio creado en el núcleo del reactor se consume in situ y es responsable de aproximadamente un tercio de la producción total de calor de un reactor de agua ligera (LWR).(Actualizado)
  18. ^ abcd Rosenthal; MW; et al. (agosto de 1972). "El estado de desarrollo de los reactores reproductores de sales fundidas" (PDF) . ORNL-4812. Laboratorio Nacional de Oak Ridge . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  19. ^ abc Rosenthal, MW; Kasten, PR; Briggs, RB (1970). "Reactores de sales fundidas: historia, estado y potencial" (PDF) . Aplicaciones nucleares y tecnología . 8 (2): 107–117. doi :10.13182/NT70-A28619.
  20. ^ ab Sección 5.3, WASH 1097 "El uso de torio en reactores nucleares de potencia", disponible como PDF en Documentos sobre reactores de haluro líquido, consultado el 23/11/09
  21. ^ Briggs, RB (noviembre de 1964). "Informe semestral de progreso del programa de reactores de sales fundidas correspondiente al período que finaliza el 31 de julio de 1964" (PDF) . ORNL-3708. Laboratorio Nacional de Oak Ridge. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  22. ^ Furukawa; KA; et al. (2008). "Una hoja de ruta para la realización de un ciclo de combustible de reproducción de torio a escala global mediante un flujo único de fluoruro fundido". Conversión y gestión de energía . 49 (7): 1832. Bibcode :2008ECM....49.1832F. doi :10.1016/j.enconman.2007.09.027.
  23. ^ ab Hargraves, Robert; Moir, Ralph (enero de 2011). "Reactores nucleares de combustible líquido". Foro de Física y Sociedad . 41 (1): 6–10.
  24. ^ abc Robertson, RC; Briggs, RB; Smith, OL; Bettis, ES (1970). "Estudio de diseño de reactor reproductor de sales fundidas de dos fluidos (estado al 1 de enero de 1968)". ORNL-4528. Laboratorio Nacional de Oak Ridge . doi : 10.2172/4093364 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  25. ^ abc Robertson, RC (junio de 1971). "Estudio de diseño conceptual de un reactor reproductor de sales fundidas de un solo fluido" (PDF) . ORNL-4541. Laboratorio Nacional de Oak Ridge . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  26. ^ LeBlanc, David (mayo de 2010). "Demasiado bueno para dejarlo en el estante". Ingeniería mecánica . 132 (5): 29–33. doi : 10.1115/1.2010-May-2 .
  27. ^ Hough, Shane (4 de julio de 2009) Ciclo supercrítico de Rankine. if.uidaho.edu
  28. ^ "Laboratorio Nacional Oak Ridge: Un nuevo enfoque para el diseño de generadores de vapor para plantas de energía con reactores de sales fundidas" (PDF) . Moltensalt.org . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  29. ^ ab Sabharwall, Piyush; Kim, Eung S.; McKellar, Michael; Anderson, Nolan (abril de 2011). Opciones de intercambiador de calor de proceso para reactor de alta temperatura de sal de fluoruro (PDF) (informe). Laboratorio Nacional de Idaho. Archivado desde el original (PDF) el 8 de agosto de 2014. Consultado el 4 de mayo de 2012 .
  30. ^ "El "Flower Power" se ha inaugurado en Israel" (Noticias) . Enel Green Power. 10 de julio de 2009. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda ) [ enlace roto ]
  31. ^ ab "Separaciones piroquímicas en aplicaciones nucleares: un informe de situación" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  32. ^ Forsberg, Charles W. (2006). "Molten-Salt-Reactor Technology Gaps" (PDF) . Actas del Congreso Internacional de 2006 sobre Avances en Plantas Nucleares (ICAPP '06) . Archivado desde el original (PDF) el 29 de octubre de 2013. Consultado el 7 de abril de 2012 .
  33. ^ abc "LIFE Materials: Molten-Salt Fuels Volume 8" (PDF) . E-reports-ext.11nl.gov . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  34. ^ "Destilación a baja presión de mezclas de fluoruro fundido: pruebas no radiactivas para el experimento de destilación MSRE; 1971, ORNL-4434" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  35. ^ "Estudios de diseño de reactores reproductores de sales fundidas de 1000 Mw(e); 1966, ORNL-3996" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  36. ^ "Pruebas de ingeniería del proceso de transferencia de metales para la extracción de productos de fisión de tierras raras a partir de la sal de combustible de un reactor reproductor de sales fundidas; 1976, ORNL-5176" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  37. ^ Conocar, Olivier; Douyere, Nicolas; Glatz, Jean-Paul; Lacquement, Jérôme; Malmbeck, Rikard y Serp, Jérôme (2006). "Procesos piroquímicos prometedores de separación de actínidos/lantánidos utilizando aluminio" . Ciencia nuclear e ingeniería . 153 (3): 253–261. Bibcode :2006NSE...153..253C. doi :10.13182/NSE06-A2611. S2CID  91818903.
  38. ^ "Reactores de sales fundidas: un nuevo comienzo para una vieja idea" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 4 de octubre de 2013 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  39. ^ "Potencial de los reactores de sales fundidas alimentados con torio" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 22 de enero de 2012 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  40. ^ "6.ª Escuela Internacional de Verano para Estudiantes sobre Métodos de Física Nuclear y Aceleradores en Biología y Medicina (julio de 2011, JINR Dubna, Rusia)" (PDF) . Uc2.jinr.ru. Archivado desde el original (PDF) el 15 de mayo de 2013 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  41. ^ Cooper, N.; Minakata, D.; Begovic, M.; Crittenden, J. (2011). "¿Deberíamos considerar el uso de reactores de torio con fluoruro líquido para la generación de energía?". Environmental Science & Technology . 45 (15): 6237–8. Bibcode :2011EnST...45.6237C. doi : 10.1021/es2021318 . PMID  21732635.
  42. ^ abcdefgh Mathieu, L.; Heuer, D.; Brissot, R.; Garzenne, C.; Le Brun, C.; Lecarpentier, D.; Liatard, E.; Loiseaux, J.-M.; Méplan, O.; et al. (2006). "El reactor de sales fundidas de torio: pasando del MSBR" (PDF) . Progresos en Energía Nuclear . 48 (7): 664–679. arXiv : nucl-ex/0506004 . doi :10.1016/j.pnucene.2006.07.005. S2CID  15091933.
  43. ^ ab "Base de datos de ingeniería de propiedades termofísicas y termoquímicas de sales líquidas" (PDF) . Inl.gov. Archivado desde el original (PDF) el 8 de agosto de 2014 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  44. ^ "Capítulo 13: Materiales de construcción para reactores de sales fundidas" (PDF) . Moltensalt.org . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  45. ^ "Reactores de sales fundidas de espectro rápido y térmico para la combustión de actínidos y la producción de combustible" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 19 de enero de 2012 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  46. ^ ab Devanney, Jack. "Reactores simples de sales fundidas: un momento para la impaciencia valiente" (PDF) . C4tx.org. Archivado desde el original (PDF) el 23 de septiembre de 2015. Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  47. ^ Moir, RW (2008). "Recomendaciones para reiniciar el desarrollo de reactores de sales fundidas" (PDF) . Conversión y gestión de energía . 49 (7): 1849–1858. Bibcode :2008ECM....49.1849M. doi :10.1016/j.enconman.2007.07.047.
  48. ^ Leblanc, D. (2010). "Reactores de sales fundidas: un nuevo comienzo para una vieja idea". Ingeniería nuclear y diseño . 240 (6): 1644. doi :10.1016/j.nucengdes.2009.12.033.
  49. ^ "La influencia del xenón-135 en el funcionamiento del reactor" (PDF) . Cnta.com . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  50. ^ abc "Evaluación de candidatos a refrigerantes de sales fundidas para el reactor avanzado de alta temperatura (AHTR) - ORNL-TM-2006-12" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 26 de septiembre de 2012 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  51. ^ "Un sistema modular de eliminación de calor por desintegración pasiva iniciada por calor radiante para reactores refrigerados por sal" (PDF) . Ornl.gov. Archivado desde el original (PDF) el 21 de octubre de 2008 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  52. ^ Ciclo del combustible de torio, Serie de simposios de la AEC, 12, USAEC, febrero de 1968
  53. ^ "Uso de LTFR para minimizar los desechos de actínidos" (PDF) . Thoriumenergyaslliance.com. Archivado desde el original (PDF) el 15 de mayo de 2013 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  54. ^ ab Engel, JR; Grimes, WR; Bauman, HF; McCoy, HE; ​​Dearing, JF; Rhoades, WA (1980). Características conceptuales de diseño de un reactor de sales fundidas desnaturalizadas con alimentación de combustible de paso único (PDF) . Oak Ridge National Lab, TN. ORNL/TM-7207. Archivado desde el original (PDF) el 14 de enero de 2010 . Consultado el 22 de noviembre de 2011 .
  55. ^ Hargraves, Robert y Moir, Ralph (27 de julio de 2011). «Reactores nucleares de combustible líquido». Aps.org . Consultado el 3 de agosto de 2012 .
  56. ^ "Se avecina una amenaza para la energía nuclear". Archivado desde el original el 22 de julio de 2016 . Consultado el 26 de enero de 2016 .
  57. ^ ab Sylvain, David; et al. (marzo-abril de 2007). "Revisitando el ciclo del combustible nuclear de torio-uranio" (PDF) . Europhysics News . 38 (2): 24–27. Bibcode :2007ENews..38b..24D. doi : 10.1051/EPN:2007007 .
  58. ^ "Imagen basada en". Thoriumenergyalliance.com. Archivado desde el original (PDF) el 5 de abril de 2012. Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  59. ^ Evans-Pritchard, Ambrose (29 de agosto de 2010) Obama podría acabar con los combustibles fósiles de la noche a la mañana con una carrera nuclear por el torio. Telegraph. Consultado el 24 de abril de 2013.
  60. ^ abc "Oak Ridge National Laboratory: Resumen" (PDF) . Energyfromthorium . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  61. ^ "Reactores de sales fundidas desnaturalizadas" (PDF) . Coal2nuclear.com . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  62. ^ "Costo estimado de la adición de un tercer sistema de circulación de sal para controlar la migración de tritio en el reactor MSBR de 1000 Mw(e) [Disco 5]" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  63. ^ abcd Bonometti, J. "LFTR Reactor de torio con fluoruro líquido: ¡lo que la fusión quería ser!" Presentación disponible en www.energyfromthorium.com (2011)
  64. ^ "Cuestiones críticas de los sistemas de energía nuclear que emplean fluoruros de sales fundidas" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 26 de abril de 2012 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  65. ^ Peterson, Per F.; Zhao, H. y Fukuda, G. (5 de diciembre de 2003). "Comparación de sal fundida y helio a alta presión para el fluido de transferencia de calor intermedio NGNP" (PDF) . Informe UCBTH-03-004 de la Universidad de California en Berkeley . Archivado desde el original (PDF) el 11 de agosto de 2014.
  66. ^ "Productos". Flibe Energy. Archivado desde el original el 28 de junio de 2013. Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  67. ^ Bush, RP (1991). "Recuperación de metales del grupo del platino a partir de desechos radiactivos de alto nivel" (PDF) . Platinum Metals Review . 35 (4): 202–208. doi :10.1595/003214091X354202208. Archivado desde el original (PDF) el 24 de septiembre de 2015 . Consultado el 9 de marzo de 2013 .
  68. ^ "El ciclo del combustible del torio: posibles beneficios y desafíos" (PDF) . Organismo Internacional de Energía Atómica . Consultado el 27 de octubre de 2014 .
  69. ^ Chiang, Howard; Jiang, Yihao; Levine, Sam; Pittard, Kris; Qian, Kevin; Yu, Pam (8 de diciembre de 2014). Reactores de torio con fluoruro líquido: análisis comparativo de plantas nucleares tradicionales y estudio de viabilidad (PDF) (informe técnico). Universidad de Chicago.
  70. ^ "Torio". Nuclear Mundial .
  71. ^ Peterson, Per F. y Zhao, Haihua (29 de diciembre de 2005). "Descripción preliminar del diseño de un reactor de vapor de agua líquida-sal de primera generación con componentes internos de recipiente metálico (AHTR-MI)" (PDF) . Informe UCBTH-05-005 de la UC Berkeley . Archivado desde el original (PDF) el 1 de enero de 2014.
  72. ^ ab Fei, Ting; et al. (16 de mayo de 2008). "A Modular Pebble-Bed Advance D High Temperature Reactor" (PDF) . Informe UCBTH-08-001 de la Universidad de California en Berkeley . Archivado desde el original (PDF) el 1 de enero de 2014. Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  73. ^ "El reactor de sales fundidas de torio: lanzamiento del ciclo del torio y cierre del ciclo actual del combustible" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  74. ^ "El experimento del reactor de la aeronave: física" (PDF) . Moltensalt.org . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  75. ^ Consejo Nacional de Investigación (EE. UU.). Comité de Remediación de Residuos Enterrados y en Tanques. Panel de Sal Fundida (1997). Evaluación de las alternativas del Departamento de Energía de EE. UU. para la remoción y disposición de sales de fluoruro del experimento del reactor de sal fundida. National Academies Press. pág. 15. ISBN 978-0-309-05684-7.
  76. ^ ab "Producción y recombinación de flúor en sales MSR congeladas después de la operación del reactor [Disco 5]" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  77. ^ Forsberg, C.; Beahm, E.; Rudolph, J. (2 de diciembre de 1996). Conversión directa de desechos que contienen halógenos en vidrio de borosilicato (PDF) . Simposio II Bases científicas para la gestión de residuos nucleares XX. Vol. 465. Boston, Massachusetts: Materials Research Society. págs. 131–137.
  78. ^ "Costos de desmantelamiento de centrales nucleares" (PDF) . Iaea.org. Archivado desde el original (PDF) el 6 de agosto de 2009 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  79. ^ "Laboratorio Nacional Oak Ridge: comportamiento del grafito y sus efectos en el rendimiento de los MSBR" (PDF) . Moltensalt.org . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  80. ^ ab "IAEA-TECDOC-1521" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  81. ^ "Informe semestral de progreso correspondiente al período que finaliza el 28 de febrero de 1970" (PDF) . ORNL-4548: Programa del reactor de sales fundidas. pág. 57. Archivado desde el original (PDF) el 29 de junio de 2011. Consultado el 6 de junio de 2015 .
  82. ^ Rodríguez-Vieitez, E.; Lowenthal, MD; Greenspan, E.; Ahn, J. (7 de octubre de 2002). Optimización de un reactor transmutador de sales fundidas (PDF) . PHYSOR 2002. Seúl, Corea.
  83. ^ ab "Archivo de armas nucleares: tablas útiles" . Consultado el 31 de agosto de 2013 .
  84. ^ "El combustible de torio tiene riesgos" . Consultado el 16 de octubre de 2015 .
  85. ^ ab "Neptunium 237 and Americium: World Inventories and Proliferation Concerns" (PDF) . Isis-online.org . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  86. ^ ab "Distribución y comportamiento del tritio en la instalación de tecnología de sal refrigerante [Disco 6]" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  87. ^ Manely; WD; et al. (1960). "Problemas metalúrgicos en sistemas de fluoruro fundido". Progreso en energía nuclear . 2 : 164–179.
  88. ^ Heung, LK (31 de agosto de 2012). "Titanio para el almacenamiento de tritio a largo plazo" (PDF) . Osti.gov. doi :10.2172/10117162 . Consultado el 24 de octubre de 2012 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  89. ^ Robertson, RC (31 de agosto de 2012). "Estudio de diseño conceptual de un reactor reproductor de sales fundidas de un solo fluido" (PDF) . Osti.gov. doi :10.2172/4030941 . Consultado el 24 de octubre de 2012 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  90. ^ Moir; RW; et al. (2002). "Reactores de sal fundida de combustión profunda" (solicitud en trámite) . LAB NE 2002-1. Departamento de Energía, Iniciativa de investigación de energía nuclear. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  91. ^ "Estado del desarrollo de materiales para reactores de sales fundidas" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  92. ^ [1] (52 MB) Agrietamiento intergranular de INOR-8 en el MSRE,
  93. ^ "Potencial de los reactores de sales fundidas de torio: cálculos detallados y evoluciones conceptuales en vista de una gran producción de energía nuclear" (PDF) . Hal.archives-ouvertes.fr . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  94. ^ Zhao, H. y Peterson, Per F. (25 de febrero de 2004). "Diseño de un punto de referencia para un sistema de conversión de potencia de 2400 MW(t) para sistemas de energía de fusión y fisión refrigerados por sales fundidas" (PDF) . Informe UCBTH-03-002 de la Universidad de California en Berkeley . Archivado desde el original (PDF) el 1 de enero de 2014.
  95. ^ Hee Cheon No; Ji Hwan Kim; Hyeun Min Kim (2007). "Una revisión de la tecnología de turbinas de gas de helio para reactores refrigerados por gas de alta temperatura". Ingeniería nuclear y tecnología . 39 (1): 21–30. doi : 10.5516/net.2007.39.1.021 .
  96. ^ "Estudio de diseño conceptual de un reactor reproductor de sales fundidas de fluido único" (PDF) . Energyfromthorium.com . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  97. ^ "Sal de transferencia de calor para generación de vapor a alta temperatura [Disco 5]" (PDF) . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  98. ^ Fuji MSR págs. 821–856, enero de 2007
  99. ^ "IThEO presenta International Thorium Energy & Molten-Salt Technology Inc". Organización Internacional de Energía del Torio. 20 de julio de 2010. Archivado desde el original el 27 de julio de 2010.
  100. ^ "Capítulo X. Información general, características técnicas y características de funcionamiento del MSR-FUJI" (PDF) .
  101. ^ Martin, Richard (1 de febrero de 2011). "China toma la delantera en la carrera por la energía nuclear limpia". Wired Science .
  102. ^ "未来核电站 安全"不挑食"". Whb.news365.com.cn. 26 de enero de 2011. Archivado desde el original el 17 de julio de 2012 . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  103. ^ Clark, Duncan (16 de febrero de 2011). "China entra en la carrera para desarrollar energía nuclear a partir del torio". The Guardian . Londres.
  104. ^ "Kun Chen de la Academia China de Ciencias sobre el programa TMSR del reactor de sales fundidas de torio de China". YouTube. 10 de agosto de 2012. Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  105. ^ Halper, Mark (30 de octubre de 2012). "Completion date slips for China.s thorium molten salt reactor". Fundación Weinberg. Archivado desde el original el 21 de abril de 2017. Consultado el 17 de abril de 2013 .
  106. ^ Evans-Pritchard, Ambrose (6 de enero de 2013). "China abre camino hacia la energía nuclear 'limpia' a partir del torio". The Daily Telegraph .
  107. ^ Brian Wang (11 de octubre de 2016). «Actualización sobre los proyectos de reactores de torio con fluoruro líquido en China y Estados Unidos». Next Big Future . Consultado el 27 de junio de 2017 .
  108. ^ "Se autoriza la puesta en marcha del reactor de sales fundidas chino". 9 de agosto de 2022.
  109. ^ Mallapaty, Smriti (9 de septiembre de 2021). «China se prepara para probar un reactor nuclear alimentado con torio». Nature . 597 (7876): 311–312. Bibcode :2021Natur.597..311M. doi :10.1038/d41586-021-02459-w. PMID  34504330. S2CID  237471852.
  110. ^ "Energía Flibe". Energía Flibe . Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  111. ^ "Nueva empresa de Huntsville construirá reactores nucleares basados ​​en torio". Huntsvillenewswire.com. 27 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 6 de abril de 2012. Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  112. ^ "Programa de Innovación Tecnológica: Evaluación Tecnológica de un Diseño de Reactor de Sal Fundida – El Reactor de Torio con Fluoruro Líquido (LFTR)". EPRI . 22 de octubre de 2015. Archivado desde el original el 10 de marzo de 2016 . Consultado el 10 de marzo de 2016 .
  113. ^ "Avances en el desarrollo de tecnología de reactores modulares pequeños 2018" (PDF) .
  114. ^ Copenhagen Atomics (22 de septiembre de 2023). Torio: ¡la energía más barata del mundo! [Ciencia al descubierto] . Consultado el 22 de julio de 2024 – vía YouTube.
  115. ^ "Copenhagen Atomics contrata a PSI para validar la tecnología de reactores: New Nuclear - World Nuclear News". www.world-nuclear-news.org . Consultado el 22 de julio de 2024 .
  116. ^ Clark, Duncan (9 de septiembre de 2011). "Los defensores del torio lanzan un grupo de presión". The Guardian . Londres.
  117. ^ "La Fundación Weinberg – Londres: La Fundación Weinberg intensificará su campaña por un mundo seguro y verde...". Mynewsdesk. 8 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 30 de octubre de 2011. Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  118. ^ "Nueva ONG para fomentar el interés en los reactores nucleares de torio seguros". BusinessGreen. 8 de septiembre de 2011. Consultado el 24 de octubre de 2012 .
  119. ^ "NRG: Detalle". Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2017. Consultado el 29 de noviembre de 2017 .

Lectura adicional

Enlaces externos

Vídeos