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Torio - crítico, fértil y potente
Los dos principales tipos de reactores utilizados en la actualidad para generar electricidad para comercializarla son reactores de agua presurizada y reactores de agua en ebullición. Las dos formas usan combustible nuclear en forma de barras de óxido de uranio. La situación crítica del reactor en estos casos es manejada por las barras de control que, cuando se colocan, absorben neutrones (que de otro modo mantendrían la continuidad de reacción en cadena) y el reactor se para. Sin embargo, es un proceso manual y existe la posibilidad de que se produzcan errores en su funcionamiento.
Elemento Torio, que tiene el nombre del dios del trueno, Thor en la mitología nórdica podría proporcionar una alternativa más segura al combustible radiactivo, en comparación con lo que actualmente se utiliza para esto. El torio es un elemento químico ligeramente radioactivo descubierto en 1828 por el químico sueco Jöns Jakob Berzelius.
La diferencia clave entre otros combustibles nucleares y torio es que el material en cuestión no puede sostener una reacción en cadena por sí mismo como los combustibles de tipo uranio o plutonio.
Sin embargo, la fisión del torio se puede producir, que, aunque no fisionable es fértil - es decir que puede producir material de fisión, bajo incidencia de neutrones procedentes de una fuente externa. Se estima que el torio es de tres a cuatro veces más abundante que el uranio en la corteza terrestre y tiene la ventaja de ser encontrado en la naturaleza en un solo isotopo. Esta calidad le recomienda como combustible nuclear, ya que no necesita ser enriquecido en el proceso de separación de isotopos para la producción de energía. Convenientemente, el torio puede explotarse como una fuente de energía para un reactor nuclear como una mezcla líquida de sal fundida.
La fisión del torio se produce cuando los átomos absorben un neutrón y se convierte en un isotopo más pesado que se descompone rápidamente en un isotopo del elemento protactinio y luego en un isotopo del uranio que es fisionable bajo bombardeo con un neutron adicional. El número de neutrones que produce el torio en sí no es suficiente para causar una reacción en cadena auto-sostenible.
Con un acelerador de partículas
Un acelerador de partículas podría ser utilizado para proporcionar los neutrones necesarios para la fisión que se producen en el torio, un reactor nuclear impulsado por una fuente externa de neutrones. "sistema de aceleración coordinada (de partículas)" (SCA).
La noción de SCA es mérito de Carlo Rubbia, del CERN, que ganó en 1984 el Premio Nobel de Física. ADS sería probablemente más pequeño que otros reactores y estaría estrictamente condicionado del funcionamiento del acelerador, lo que mejoraría en gran medida el control y la seguridad. Sin embargo, debe señalarse que dentro de un reactor no critico el calor producido por la desintegración de los materiales puede ser elevado y se requiere refrigeración.
En un reactor que utiliza torio, se pueden incluir otros tipos de combustibles nucleares, siempre cuando no monopolizan el proceso de fisión para generarlo en cadena. Así, el reactor podría ser utilizado para proporcionar energía por la descomposición de los materiales radiactivos de las armas nucleares desmanteladas e incluso los "escombros" de otros reactores convencionales. También es posible que los reactores de torio sean construidos de tal forma que no se pueda extraer material posible fisionable, que podría ser utilizado para armas nucleares.
A pesar de que todos los reactores nucleares producen residuos radiactivos, el reactor alimentado con torio producirá residuos de duración de vida mas corta que los alimentados de uranio o plutonio. Su vida es de unos 500 años, al igual que las cenizas de carbón, y no decenas de miles de años, como es el caso de uranio. Además, el torio no puede causar la explosión de un reactor y puede quemar desechos del reactor convencional. Se estima que a partir de una tonelada de torio se puede extraer la misma cantidad de energía que se saca de 200 toneladas de uranio, o 3,5 millones de toneladas de carbón.
A pesar de que algunos reactores de torio han operado con fines experimentales, una planta nuclear utilizando como materia prima este elemento aún no es una realidad. Países como Rusia, India y China han investigado el uso de torio en un reactor y en algún día podría convertirse en una fuente de energía viable. ¿Por qué se retrasa tanto tiempo el uso de torio como fuente de energía?¿ La razón principal parece ser que no puede ser utilizada para construir una bomba atómica, por eso ha sido ignorado durante el Proyecto Manhattan y el desarrollo de la energía nuclear que siguió después.