Combustibles nuevos para los reactores de Cuarta Generación
La Comisión Europea prevé una necesidad continua de reactores de fisión a fin de cumplir con los objetivos de reducción de gases de efecto invernadero. Dicho esto, el sistema de neutrones rápidos de la Cuarta Generación, cuya potencia es de 600 MWe, necesita esfuerzos considerables de investigación y desarrollo para demostrar su viabilidad y cumplir con las normativas de seguridad. El proyecto financiado con fondos europeos ASGARD (Advanced fuels for Generation IV reactors: Reprocessing and dissolution), llevó a cabo parte de la investigación necesaria. Concretamente, el equipo del proyecto estudió la fabricación y el reprocesamiento de combustibles nuevos, haciendo hincapié en los aspectos relacionados con la sostenibilidad y las tecnologías de refrigeración. Uno de los objetivos planteados fue establecer nexos entre dominios de la física que a menudo se abordan por separado. La investigación se centró en tres tipos de sustancias a base de óxido, una con combustibles de matriz inerte, otra con combustibles de nitruro y la tercera con combustibles de carburo. El equipo del proyecto estudió las posibilidades de reciclado de los combustibles de óxido de matriz inerte. Los resultados indicaron que estos combustibles podrían disolverse y que el licor de disolución podría pretratarse para posibilitar su incorporación en los métodos de reprocesamiento existentes. Se demostró la viabilidad de fabricar óxido de plutonio/americio puro. El equipo investigador demostró que era factible reducir considerablemente los costes de producción del nitrógeno-15, a pesar de lo cual seguían siendo demasiado elevados para conseguir una producción de combustible competitiva. La técnica de producción del nitruro de uranio (UN) se optimizó para controlar las impurezas y la porosidad, lo que favoreció la obtención de pastillas de combustible densas. El equipo de trabajo también produjo nitruro de plutonio puro gracias a la utilización de una técnica innovadora. Además, los miembros del proyecto demostraron que controlar el oxígeno y el agua durante la creación de carburos permite obtener un polvo fino que puede manipularse con seguridad. El trabajo del equipo del proyecto contribuyó a mejorar la seguridad del material, así como la aplicabilidad industrial del sol-gel. ASGARD también implantó un programa de formación multidisciplinario, el cual incluía un fondo destinado a costear viajes que permitió a cuatro investigadores disfrutar de estancias de un mes en otros laboratorios, a veintitrés investigadores asistir a congresos y reuniones, así como la celebración de tres escuelas de verano muy populares organizadas por el consorcio. El trabajo del proyecto allanó el camino hacia la fabricación y el procesamiento de combustibles nucleares que posibilitarán la utilización de un nuevo tipo de reactor, lo que a su vez permitirá a Europa cumplir con sus objetivos de reducción de gases de efecto invernadero.
Palabras clave
Combustibles, reactores de Cuarta Generación, ASGARD, reprocesamiento, disolución
