Quema de residuos TRU de alto nivel en reactores de fisión de fusión
Autores: Shen, Yaosong
Idioma: Inglés
Editor: L. Bravina
Año: 2016
Acceso abierto
Quema de residuos TRU de alto nivel en reactores de fisión de fusión
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Citaciones: Gestión de residuos nucleares con tecnologías avanzadas
Este artículo analiza la viabilidad de la transmutación de residuos nucleares de alto nivel, específicamente elementos transuránicos (TRU), mediante reactores híbridos de fusión-fisión. El objetivo es evaluar una alternativa al ciclo abierto del combustible nuclear, proponiendo el uso de un ciclo toriouranio (ThU) acoplado a una fuente externa de neutrones de alta energía para mejorar la eficiencia en la quema de actínidos. Metodológicamente, se desarrolla un modelo unidimensional del reactor utilizando el código de transporte y quemado OneSn_Burn, que permite simular la evolución isotópica, la radiactividad y el potencial de riesgo biológico bajo diferentes espectros neutrónicos. Los resultados muestran que un espectro de neutrones duro, generado por la fuente de fusión, incrementa la tasa de quemado de TRU y reduce la radiotoxicidad a largo plazo en comparación con reactores térmicos. Además, se observa una disminución sustancial de la masa de TRU y de su actividad radiológica tras décadas de operación. Como conclusión, el sistema propuesto demuestra alta eficiencia para la transmutación de actínidos y la generación simultánea de energía, aunque requiere largos tiempos de operación y optimización para ciertos isótopos.
Este artículo analiza la viabilidad de la transmutación de residuos nucleares de alto nivel, específicamente elementos transuránicos (TRU), mediante reactores híbridos de fusión-fisión. El objetivo es evaluar una alternativa al ciclo abierto del combustible nuclear, proponiendo el uso de un ciclo toriouranio (ThU) acoplado a una fuente externa de neutrones de alta energía para mejorar la eficiencia en la quema de actínidos. Metodológicamente, se desarrolla un modelo unidimensional del reactor utilizando el código de transporte y quemado OneSn_Burn, que permite simular la evolución isotópica, la radiactividad y el potencial de riesgo biológico bajo diferentes espectros neutrónicos. Los resultados muestran que un espectro de neutrones duro, generado por la fuente de fusión, incrementa la tasa de quemado de TRU y reduce la radiotoxicidad a largo plazo en comparación con reactores térmicos. Además, se observa una disminución sustancial de la masa de TRU y de su actividad radiológica tras décadas de operación. Como conclusión, el sistema propuesto demuestra alta eficiencia para la transmutación de actínidos y la generación simultánea de energía, aunque requiere largos tiempos de operación y optimización para ciertos isótopos.