TR10: Reactor que recicla y reutiliza el uranio

El TR10 es un nuevo tipo de reactor que –como aseguran sus inventores- puede producir energía nuclear limpia y barata. Su diseño suprime la necesidad de enriquecer y recargar combustible, dos procesos peligrosos y caros. La idea ha circulado entre los físicos desde hace 20 años, y parece que un generador de este tipo podría funcionar durante “algunos siglos” de forma continua, superando la vida útil de una central nuclear actual y sin repostar. Los reactores de la línea TR10 podrían comenzar a funcionar dentro de 10 años.

Los problemas que presenta la operación de un reactor nuclear convencional tienen que ver con el proceso necesario para enriquecer el uranio y en la necesidad de abrir periódicamente el corazón del reactor para quitar barras de combustible agotadas, e instalar otras nuevas. Además del costo y la logística necesaria, existe una gran preocupación respecto a los deshechos radiactivos, dado que son excelentes materias primas para la construcción de armas nucleares. Tampoco es menor el riesgo que suponen estas operaciones para la integridad del medio ambiente.

Sin embargo, un grupo de investigadores de Intelectual Ventures, ha puesto a punto un diseño que permitiría construir un reactor que sólo requiere una pequeña cantidad de combustible enriquecido para funcionar. Bautizado con el nombre de Traveling-Wave Reactor (Reactor de onda en movimiento), el TR10 es uno de los pocos proyectos nucleares surgidos de la financiación privada.  La principal diferencia entre el TR10 y un reactor convencional es que éste convierte gradualmente al material no-fisible en el combustible que necesita para funcionar. Los reactores nucleares basados en estos diseños “en teoría, podrían funcionar durante un par de cientos de años sin reabastecerse,” asegura según John Gilleland, gerente de Intelectual Ventures.

El objetivo final de la empresa es lograr un reactor nuclear capaz de funcionar con lo que hoy se consideran “desechos nucleares”. Como sabes, los reactores convencionales utilizan uranio-235, que se fisiona con facilidad para sostener una reacción en cadena. Pero como este es un material bastante escaso, se debe separar del uranio-238, que es abundante pero no fisible. Estas plantas de enriquecimiento cuestan un ojo de la cara y además pueden utilizarse para fabricar armas nucleares, algo que pone nervioso a más de un gobierno.

Como si esta complicación no bastase, más o menos cada dos años hay que abrir el reactor, retirar (y eliminar) cientos de barras de combustible, añadir otras tantas y redistribuir el resto para que vuelva a funcionar. Todo esto requiere de equipo muy especifico y caro, y personal altamente capacitado. Pero el TR10 sólo necesita una pequeña cantidad de U-235 enriquecido. La mayor parte de su combustible puede ser U-238, del que (lamentablemente) hay miles de toneladas almacenadas por todo el mundo, subproducto del refinamiento del U-235. El diseño del Traveling-Wave Reactor ofrece “el ciclo de combustible más simple posible“, asegura Charles W. Forsberg, director ejecutivo del Nuclear Fuel Cycle Project del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), “y requiere sólo una central de enriquecimiento de uranio para todo el planeta”. El experto no lo dice, pero es bastante lógico que quien tenga esa planta tendrá en sus manos el futuro energético de todas las demás naciones. Siendo Intelectual Ventures una empresa Estados Unidos, no hay que ser un genio para deducir dónde están pensando en poner en marcha la refinería.

El secreto de este generador nuclear se encuentra en su diseño diferente, que permite convertir al uranio-238 en combustible utilizable (plutonio-239) dentro de su mismo núcleo. Los reactores convencionales también producen P-239, pero son incapaces de usarlo sin la eliminación previa del combustible agotado y someterlo a un proceso químico. Este proceso no solo es peligroso y “sucio”, sino que también es el paso principal que permite construir una bomba atómica. El reactor de onda en movimiento produce plutonio a medida que lo utiliza, descartando la posibilidad de que se aproveche para fines bélicos.

En realidad, la idea detrás del TR10 ha circulado entre los científicos desde los años 90, pero nadie fue capaz -hasta ahora- de proponer un diseño práctico. Los directivos de Intelectual Ventures han patentado la tecnología, y se encuentran negociando la cuestión de las licencias con los fabricantes de reactores. Gilleland supone que las primeras unidades comerciales del TR10 podrían estar funcionando para principios de 2020.