Reactor reproductor
Actualmente, existe renovado interés en ambos diseños de reproductores debido al incremento en el precio del uranio natural.
[7] Todos los reactores comerciales reproducen combustible, pero ellos tienen bajas (aunque aún significativas) proporciones de reproducción cuando se les compara a las máquinas que son tradicionalmente consideradas reproductoras.
Se han propuesto dos tipos de reactores reproductores tradicionales: En adición a esto, existe algún interés en los así llamados reactores de moderación reducida,[10] que son derivados a partir de los reactores convencionales y usan combustibles y refrigerantes convencionales, pero que están diseñados para ser razonablemente eficientes como reproductores.
En la práctica, todos los programas de reactores reproductores propuestos también realizan el reprocesamiento del combustible.
Para solucionar esta preocupación, se han propuesto sistemas de reprocesamiento acuoso modificados, que agregan reactivos extras, forzando que las impurezas de actínidos menores tales como el curio y el neptunio se mezclen con el plutonio.
Tales impurezas importan poco en un reactor de espectro rápido, pero convertir este plutonio en calidad para armas es extraordinariamente difícil, a tal grado que incluso sofisticados diseños de armas es lo más probable que fallen en funcionar correctamente.
[13] Tales sistemas no solo mezclan todos los actínidos menores con tanto el uranio como el plutonio, ellos son compactos y autocontenidos, así que ningún material que contenga plutonio necesita nunca ser transportado lejos del sitio del reactor reproductor.
Estos han sido uno de dos diseños:[1] Todos los actuales diseños de reactor usan metal líquido como el refrigerante primario, para transferir el calor desde el núcleo al vapor usado para impulsar a las turbinas que generan la electricidad.
Se han construido FBR que son refrigerados por metal líquido distinto del sodio -algunos de los primeros FBR usaban mercurio, otros reactores experimentales han usado una aleación de sodio y potasio (NaK.
El plomo y una aleación de plomo-bismuto también han sido usadas para reactores rápidos.
Los méritos relativos del plomo versus el sodio también son discutidos en esta referencia.
Esto incrementa la concentración del 239Pu/235U necesario para sostener una reacción en cadena, así como la razón entre la reproducción y la fisión.
Por esta razón el agua líquida ordinaria, siendo un moderador así como un absorbedor de neutrones, es un refrigerante primario no deseable para los reactores rápidos.
Al año 2006, la tecnología no es económicamente competitiva a la tecnología del reactor termal, pero India, Japón, China, Corea del Sur y Rusia están comprometiendo substanciales fondos de investigación para el desarrollo de reactores reproductores rápidos, anticipando que el aumento de los precios del uranio cambiará esto en el largo plazo.
Alemania, en contraste, abandonó la tecnología debido a preocupaciones políticas y de seguridad.
[16] También así con su programa de reproductor termal, India está desarrollando la tecnología FBR, usando tanto uranio como torio como materia prima.
Los recursos mundiales totales de torio son aproximadamente tres veces que los de uranio, así que en el extremo largo plazo esta tecnología puede convertirse en un interés más general.
En muchos países, ha habido oposición política a la energía nuclear, y así muchos reactores reproductores han sido apagados, o está planificado que se apaguen, con variadas justificaciones.
El primer reactor rápido de Francia, el Rapsodie alcanzó su primera criticidad en el año 1967.
La planta también fue un foco de actividad política antinuclear por el Partido Verde y otros grupos.
La central nuclear no había producido por la mayor parte de los diez años anteriores.
El KNK-II logró por primera vez criticidad como un reactor rápido en el año 1977, y produjo 20 MWe.
India tiene un programa de desarrollo activo tanto para reactores reproductores rápidos y termales.
De esta forma, India se convirtió en la sexta nación en tener la tecnología para construir y operar un FBTR después de Estados Unidos, Reino Unido, Francia, Japón y la antigua Unión Soviética.
[31] En abril de 2007, el gobierno japonés seleccionó a Mitsubishi Heavy Industries (MHI) como la compañía nuclear en el desarrollo del FBR en Japón.
El 20 de diciembre de 1951, el reactor rápido Reactor Reproductor Experimental I, EBR-I (en inglés: Experimental Breeder Reactor-1, EBR-I) en el Idaho National Laboratory, ubicado en Idaho Falls, Idaho; produjo suficiente electricidad como para alimentar cuatro ampolletas y encenderlas, y al siguiente día produjo suficiente energía como para alimentar a todo el edificio del EBR-I.
Diseñado en un esfuerzo conjunto entre Dow Chemical y Detroit Edison como parte del consorcio Atomic Power Development Associates, los trabajos iniciales en Lagoona Beach, Míchigan (cerca de Monroe, Míchigan) ocurrieron en el año 1956.
En el 2003 un FBR de diseño propio fue planeado para India, que debería estar completado para el 2010.
Un reproductor termal no es posible con una tecnología basada únicamente en uranio o plutonio.
Un segundo reactor (BN-800) entró en servicio en diciembre de 2016 y se prevé la construcción del BN-1200.
