El sueño del Torio

[Dan]

Documental sobre la posibilidad de fabricar reactores nucleares de Torio. Una tecnologia que fue dada de lado al comienzo de la era atomica porque no es apta para fabricar armas, pero que sin embargo es mucho mas estable, fiable y limpia que la de los reactores clasicos de Uranio y Plutonio, segun el documental.

Esta en ingles, pero abriendolo en Youtube se le pueden activar los subtitulos.

Motherboard TV: The Thorium Dream

Y buscando por ahi, Resulta que debe ser cierto porque India esta preparando un reactor de este tipo:

http://www.guardian.co.uk/environment/2011/nov/01/india-thorium-nuclear-plant

Y China tambien:

http://www.guardian.co.uk/environment/blog/2011/feb/16/china-nuclear-thorium

Y Suecia, habida cuenta que en Escandinavia hay muchisimo Torio:

http://newenergyandfuel.com/http:/newenergyandfuel/com/2010/05/03/one-step-closer-to-a-thorium-fueled-power-plant/

Al lobby nuclear, no le gusta:

Today, the nuclear industry primarily makes money by selling fuel to reactor operators. So there is little incentive to switch over to a fuel that will eventually be obtainable for as low as $10/kg. According to “The Economics of Nuclear Power”, a kg of enriched uranium in the form of uranium oxide reactor fuel is $1633/kg.

http://www.thorium.tv/en/thorium_costs/thorium_costs.php

Hay un google talk, mas tediosa pero tambien mas sustanciosa al respecto:

The Liquid Fluoride Thorium Reactor: What Fusion Wanted To Be	Small | Large

[Dan]

TED talk sobre el torio como combustible nuclear y su posible aplicacion en la Luna:

TEDxYYC - Kirk Sorensen - Thorium

Es interesante, el primer reactor experimental de Torio era tan sencillo que los ingenieros lo apagaban los fines de semana.

[CHOSEN]

Si no me equivoco, en China los utilizan o estaban planeando utilizarlos. Estoy hablando de oídas eh!, pero me suena muchísimo algo así.

EDITO: perdón, acabo de ver las noticias de que efectivamente china estaba metida en el ajo.
Gracias!!!

[Diverso]

Por fin hay algo informativo sobre esta cuestión en español.
Está en esta web: www.energiadeltorio.es
Quien quiera un resumen en castellano de lo que es la energía del Torio, que lea este artículo: http://www.energiadeltorio.es/torio-aprovechamiento-reactores-lftr/
Este artículo, bastante más técnico habla de la seguridad en los reactores LFTR http://www.energiadeltorio.es/la-seguridad-en-los-lftr/
La mayoría de los videos están subtitulados, aunque no todos. El mejor hasta la fecha es este: http://www.energiadeltorio.es/documental-indispensable-energia-torio/, y al menos está subtitulado en español.

Por su parte, la wikipedia en inglés, dispone de información técnica de cierta calidad: http://en.wikipedia.org/wiki/LFTR

Y si, los chinos parecen decididos a tomar la delantera en esta tecnología http://www.energiadeltorio.es/china-da-a-conocer-sus-planes-reactores-de-sales-fundidas/. Tienen mucha necesidad de sustituir sus contaminantes centrales de eléctricas de carbón por algo mucho menos contaminante y con mucha disponibilidad. Si finalmente lo consiguen habrán dado un paso de gigante en dos cuestiones fundamentales: reducir el impacto ecológico de su crecimiento económico y eludir un cuello de botella de la escasez de la energía.

[Dan]

Noruega enciende su primer reactor de torio:

http://singularityhub.com/2012/12/11/norway-begins-four-year-test-of-thorium-nuclear-reactor/

Norway Begins Four Year Test Of Thorium Nuclear Reactor


A Norwegian company is breaking with convention and switching to an alternative energy it hopes will be safer, cleaner and more efficient. But this isn’t about ditching fossil fuels, but rather about making the switch from uranium to thorium. Oslo based Thor Energy is pairing up with the Norwegian government and US-based (but Japanese/Toshiba owned) Westinghouse to begin a four year test that they hope will dispel doubts and make thorium the rule rather than the exception. The thorium will run at a government reactor in Halden.

[Diverso]

Noruega enciende su primer reactor de torio:

http://singularityhub.com/2012/12/11/norway-begins-four-year-test-of-thorium-nuclear-reactor/

La verdad es que es algo más complicado que eso. Como bien indica el artículo los verdaderos beneficios del torio sólo es posible conseguirlos en todo su potencial en reactores de sales líquidas de fluor del tipo LFTR. Quiero decir que el verdadero paso adelante en la tecnología de fisión vendría de los reactores MSR (molten salt reactors). Lo que en realidad han hecho en Noruega es aprovechar un reactor experimental de uranio, refrigerado por agua y sustituir algunas barras de combustible que contenían originalmente pastillas de óxido de uranio por pastillas de de óxidos de uranio y de torio. De esta forma, a medida que el U235 se va fisionando, se va creando nuevo U233 que también es fisible a partir del torio. No se trata de una instalación que pueda aprovechar todas las ventajas que podría proporcionar el torio en reactores de sales fundidas pero sí algunas de ellas. Fundamentalmente permiten una mayor irradiación de las barras de combustible antes de que sean definitivamente almacenadas y esta irradiación puede ser hasta 3 veces mayor que en las barras que sólo tienen uranio. Con lo cual, se estarían generando menos residuos de larga vida (aproximadamente un tercio). Aún así, tienen que retirar y almacenar las barras de combustible mucho antes de que hayan agotado su potencial de generación de calor debido a que no se desea que se degraden sus vainas de zirconio y se viertan al agua productos de fisión radiactivos. Es una limitación inherente a la utilización de combustibles nucleares en estado sólido.

En comparación, el torio utilizado en reactores donde el combustible (y refrigerante) están en estado líquido podría generar hasta 1000 veces menos residuos de larga vida, lo cual es mucho mejor. El combustible al estar en estado líquido puede llegar a agotarse dentro del mismo reactor, en lugar de tener que ser retirado mucho antes de que se haya consumido, como ocurre habitualmente en los reactores de combustible en estado sólido. Los productos de fisión (las cenizas nucleares) son muy radiactivos, se encuentran casi siempre combinados de forma estable con flúor formando sales, y son de corta vida, lo que permite liberarlos a la biosfera (o reutilizarlos si tienen valor comercial) una vez se han separado del combustible y han alcanzado la estabilidad (es decir, han dejado de ser radiactivos).

Además los reactores de sales líquidas tienen características de seguridad muy superiores a los refrigerados por agua, atribuibles a la naturaleza del refrigerante a base de fluoruros (baja energía química potencial) y a que todo el sistema primario trabaja a presión atmosférica (baja energía potencial por diferencias de presión), en lugar de las 70-150 atmósferas de un reactor de agua ligera. Se trata de una cuestión de física: si no hay fuerzas que tiendan a dispersar los isotopos radiactivos a la biosfera, estos permanecen retenidos en su contenedor indefinidamente, a diferencia de lo que ocurrió en Fukushima. En un reactor de agua ligera las fuerzas físicas tienden a dispersar su contenido al exterior por lo que es necesario idear sistemas redundantes que aseguren que el agua liquida siempre va a cubrir los elementos de combustible. Y eso hay que hacerlo mediante el bombeo de agua en estado líquido sobre el combustible. Si no se consigue el sistema tiende al caos por lo que existen complejos sistemas para lograr que esto nunca ocurra. En un reactor de sales fundidas existe la tendencia a que él mismo se termine apagando y enfriando si no se le atiende (por ejemplo si hay un apagón de luz); hay que estar continuamente actuando sobre él para que no se apague y posteriormente se enfríe. Esta diferencia es crucial.

[Dan]

Gracias Diverso.

En la misma nota de prensa ya dicen que es experimental, pero es significativo que ya mismo se esten haciendo movimientos.

En el caso de Noruega/Japon. Es facil imaginarse porque: Escandinavia tiene Torio y Japon una industria nuclear hecha jirones despues de Fukushima. Ademas estan viendo como los chinos les podrian adelantar en un momento muy delicado en sus relaciones ya que hace tiempo que estan investigando el tema.

Crees que en Japon podrian querer alimentar sus propias centrales LWR con Th mientras desarrollan sus propios LFTR?. Seria eso intrinsecamente mas seguro o viene a ser parecido a usar Uranio?.

[Diverso]

Crees que en Japon podrian querer alimentar sus propias centrales LWR con Th mientras desarrollan sus propios LFTR?. Seria eso intrinsecamente mas seguro o viene a ser parecido a usar Uranio?.

No hay diferencias de seguridad significativas entre combustibles como el uranio, el uranio-torio o uranio-plutonio en el caso de reactores de agua ligera. Los productos de fisión volátiles (yodo, cesio, xenon) son los mismos, aunque la proporción en que se producen cambie un poco. El refrigerante, las moléculas de agua líquida, no son capaces de recombinarse por si solas cuando un neutrón o un electrón choca con ellas a velocidades cercanas a las de la luz por lo que se tiende a disociar en H y O, que es una combinación explosiva si no son recombinadas de forma activa en agua líquida en recombinadores activados eléctricamente. Además el oxigeno del agua tiende a combinarse con el zirconio para formar óxidos, liberándose hidrógeno. Como el H2 y el O2 ocupan mucho más que el agua líquida, aumenta la presión del reactor y hay que aliviar esa presión para evitar que reviente el reactor (hay válvulas que lo hacen de forma preventiva pasivamente) entonces sale el H2 a la contención y si no se libera rápidamente a la atmósfera se puede acumular provocando una explosión en lugares indeseados. Ya hemos visto lo que ocurrió en Fukushima y en Three Mile Island. En TMI el H2 explosionó dentro de la contención y no pasó nada más (aparte de un susto monumental y miles de millones de dólares perdidos en un reactor nuevo parado y miles de millones de dólares en modificaciones para otros reactores en construcción). En Fukushima reventó el edificio del reactor, pero no la contención y además se filtró al edificio de otro reactor, en ese momento apagado y se produjo otra explosión. En fin, no debería haber sucedido así, pero se sucedieron una serie de circunstancias desafortunadas. Junto al H2 también salieron otros productos de fisión volátiles, principalmente yodo y cesio que es lo que ha causado la mayor preocupación en Japón. El yodo en 6 meses ha desaparecido totalmente, pero para que desaparezca totalmente el Cs137 hay que esperar 30 años y eso es mucho tiempo.

Si Fukushima se hubiera construido como un reactor de sales fundidas, el sistema de bombeo se habría parado igualmente, pero el calentamiento consiguiente de la falta de refrigeración habría fundido un tapón situado en la parte inferior del reactor, con lo que el combustible nuclear del sistema primario se habría evacuado por gravedad fuera del reactor a un depósito diseñado para parar la reacción y enfriar el combustible de forma pasiva. No hubiera pasado nada, ni siquiera se habría dañado el reactor.

[Diverso]

Por si a alguien le interesa, hay una empresa dispuesta a poner en marcha esta tecnología: http://thorconpower.com/.

Se trata de una versión muy simplificada y muy conservadora de los reactores de sales fundidas. La ventaja es su simplicidad, ya que no tiene planta de tratamiento de las sales, utiliza un único núcleo, en lugar de dos y no hay generación de material fisible a partir del torio. Quieren implementar un sistema de producción  de reactores en una factoría, similar a como se hacen los buques en un astillero, frente al sistema actual donde la mayor parte de los trabajos de construcción se hacen in situ. El objetivo es ahorrar costes y estandarizar la producción. De todas formas probablemente sea más difícil de hacer de lo que ellos dicen. Y tienen en contra que la legislación está adaptada a los reactores de agua. Probablemente muy poco de la regulación actual sea aplicable a ellos.

El inconveniente es que no es un reactor en el que se utilice torio (dejan la puerta abierta a incorporar torio para un desarrollo posterior), lo que hace que no tenga las ventajas en cuanto a utilización de los recursos de un LFTR puro ya  que depende de recursos más escasos como el U235, en lugar de utilizar un ciclo Th232-U233. Al utilizar uranio parcialmente enriquecido 20%U235-80%U238 también produce Pu239, una parte del cual será fisionado y otra parte se convertirá en Pu240, que a su vez se convertirá en Pu241 que también es fisionable, y por tanto producirá energía. Una parte del Pu241 se convertirá en Pu242 que no es fisionable...