La tecnología podría reducir la peligrosa vida útil de los residuos nucleares en más del 99,9 por ciento.
Investigadores de la Academia de Ciencias de China (CAS) han comenzado la instalación final de aceleradores de partículas superconductores en un sitio nuclear innovador en la provincia de Guangdong.
Esto podría considerarse un desarrollo masivo hacia la energía limpia “intimida”.
El sistema, conocido como los sistemas subcríticos impulsados por el acelerador (ADS), está en camino de convertirse en el primer reactor de combustión de residuos a nivel de megavatios del mundo cuando se conecta en 2027.
La solución energética de 1.000 años
El proyecto promete resolver los dos mayores obstáculos que enfrenta la energía nuclear: la seguridad y los residuos a largo plazo.
Según un informe del SCMP, He Yuan, subdirector del Instituto de Física Moderna bajo el TAS, dijo que el sistema está diseñado para quemar uranio 100 veces más eficientemente que los reactores convencionales.
Al transmutar los desechos radiactivos de larga vida en isótopos menos peligrosos y de vida más corta, la tecnología podría reducir la vida útil de los desechos nucleares a menos de una milésima parte de su duración actual.
Los expertos proyectan, según el informe, esto podría proporcionar una fuente de energía estable y “verde” capaz de satisfacer las necesidades humanas durante los próximos 1.000 años.
El sistema de “desperdicio al tesoro”
El ADS es un sistema híbrido que combina un reactor nuclear con un acelerador de partículas de alta energía.
A diferencia de los reactores tradicionales, que dependen de una reacción en cadena autosuficiente, este sistema “subcrítico” requiere una alimentación externa de neutrones para mantenerse activo.
Los aceleradores lineales superconductores disparan haces de protones de alta corriente al 80 por ciento de la velocidad de la luz para iniciar el proceso. Estas vigas bombardean entonces una aleación de plomo-bismuto líquido para crear un flujo masivo de neutrones.
Estos neutrones convierten el uranio-238, que a menudo se considera residuos, en plutonio-239 para convertir efectivamente la “basura” en combustible utilizable. Finalmente, debido a que el reactor no puede mantener una reacción sin el acelerador, el riesgo de una fusión "fuga" se elimina físicamente, proporcionando un borde de seguridad significativo.
Una década en desarrollo
Si bien el concepto de sistemas subcríticos impulsados por acelerador (ADS) ha existido desde los años ochenta, ninguna versión comercial opera a nivel mundial. China inició su investigación dedicada en 2011.
Un prototipo de 2021 fue el primero en alcanzar la intensidad operativa requerida para uso industrial. Ahora, con el proyecto a escala de megavatios en Huizhou a punto de completarse, China está posicionada para liderar la transición global hacia un ciclo de combustible nuclear “cerrado”.
“Este es un enfoque ideal reconocido internacionalmente para la cría de combustible nuclear y el tratamiento de residuos”, dijo He Yuan al Science and Technology Daily, según informó SCMP.
“Convierte la energía nuclear en una fuente de energía verde, segura y estable”.
Se espera que la instalación de los aceleradores superconductores clave se complete a finales de 2026 y allane el camino para operaciones a gran escala el año siguiente.
Innovaciones globales paralelas
Este impulso a la energía nuclear sostenible se hace eco de los esfuerzos internacionales, incluidos los proyectos de alto riesgo en la Instalación Nacional de Aceleradores Thomas Jefferson del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
Investigadores estadounidenses están avanzando en la tecnología ADS disparando protones de alta energía contra objetivos como el mercurio líquido para desencadenar la “espalación”, un proceso que libera una inundación de neutrones para interactuar con isótopos de larga vida.
Esta iniciativa se centra en el avance de doble propósito de generar electricidad libre de carbono, al tiempo que reduce drásticamente la vida útil radiactiva del combustible gastado.
Si bien el combustible no procesado generalmente sigue siendo peligroso durante aproximadamente 100,000 años, este método de partición y reciclaje a través de ADS puede reducir esa ventana peligrosa a solo 300 años.
https://interestingengineering.com/energy/world-first-accelerator-driven-nuclear-reactor-china
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