¿Qué es un reactor generador?
• Responde: Isaac Asimov
El uranio 235 es un combustible práctico. Es decir, los neutrones lentos son capaces de hacer que el uranio 235 se fisione (se rompa en dos), produciendo más neutrones lentos, que a su vez inducen otras fisiones atómicas, etc. El uranio 233 y el plutonio 239 son también combustibles nucleares prácticos por las mismas razones.
Por desgracia, el uranio 233 y el plutonio 239 no existen en estado natural sino en trazas mínimas, y el uranio 235, aunque existe en cantidades apreciables, no deja de ser raro. En cualquier muestra de uranio natural, sólo siete de cada mil átomos son uranio 235. El resto es uranio 238.
El uranio 238, la variedad común de uranio, no es un combustible nuclear práctico. Puede conseguirse que se fisione, pero sólo con neutrones rápidos. Los átomos de uranio 238 que se rompen en dos producen neutrones lentos, que no bastan para inducir nuevas fisiones. El uranio 238 cabría compararlo a la madera húmeda: es posible hacer que arda, pero acabará por apagarse.
Supongamos, sin embargo, que se separa el uranio 235 del uranio 238 (trabajo más bien difícil) y que se utiliza aquél para hacer funcionar un reactor nuclear. Los átomos de uranio 235 que forman el combustible del reactor se fisionan y esparcen miríadas de neutrones lentos en todas las direcciones. Si el reactor está rodeado por una capa de uranio ordinario (que en su mayor parte es uranio 238), los neutrones que van a parar allí son absorbidos por el uranio 238. Dichos neutrones no pueden hacer que el uranio 238 se fisione, pero provocarán otros cambios que, al final, producirán plutonio 239. Separando este plutonio 239 del uranio (trabajo bastante fácil), puede utilizarse como combustible nuclear práctico.
Un reactor nuclear que genera así nuevo combustible para reponer el usado es un «reactor generador». Un reactor generador de diseño adecuado produce más plutonio 239 que el uranio 235 consumido. De este modo, las reservas totales de uranio de la Tierra (y no sólo las de uranio 235) se convierten en potenciales depósitos de combustible.
El torio, tal como se da en la naturaleza, consiste todo él en torio 232, que, al igual que el uranio 238, no es un combustible nuclear práctico, porque requiere neutrones rápidos para fisionarse. Pero si se coloca torio 232 alrededor de un reactor nuclear sus átomos reabsorberán, los neutrones y, sin experimentar fisión alguna se convertirán en átomos de uranio 233. Como el uranio 233 es un combustible práctico que se puede separar fácilmente del torio, el resultado es otra variedad de reactor generador, en este caso un reactor que convierte las reservas de torio en un combustible nuclear potencial.
La cantidad total de uranio y de torio que hay en la Tierra es unas 800 veces mayor que las reservas de uranio 235, lo cual significa que el buen uso de los reactores generadores podría multiplicar por 800 la oferta potencial de energía a través de plantas de fisión nuclear.
Enviado por: Paco Beruga.
Autor: Isaac Asimov. Doctor en química. Rusia.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)