Oamenii de știință din Statele Unite explorează o posibilă soluție pentru deficitul global de tritiu, un izotop rar al hidrogenului esențial pentru viitoarele centrale cu fuziune nucleară. Cercetarea, finanțată de Laboratorul Național Los Alamos (LANL) și Administrația Națională pentru Securitate Nucleară (NNSA), propune utilizarea deșeurilor nucleare existente pentru a genera această resursă printr-un nou tip de reactor experimental, transmite InterestingEngineering.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Tritiul este indispensabil procesului de fuziune nucleară, prin care două nuclee ușoare se unesc, eliberând căldură ce poate fi transformată în electricitate aproape fără emisii. Deși deuteriu, celălalt combustibil necesar fuziunii, se găsește ușor în natură, tritiul este extrem de rar și greu de produs. „În momentul de față, valoarea tritiului comercial este de aproximativ 33 milioane de dolari pe kilogram, iar SUA nu au nicio capacitate internă de a-l produce”, explică Terence Tarnowsky, fizician la Laboratorul Național Los Alamos.
Stocul global de tritiu este limitat. Tarnowsky estimează că la nivel mondial există între 11 și 39 de kilograme, cantitate suficientă pentru a alimenta peste 500.000 de locuințe timp de șase luni. „Aceasta este mai mult decât numărul unităților rezidențiale din Washington, D.C.”, subliniază el. În prezent, principalii producători comerciali de tritiu sunt câteva reactoare din Canada, în timp ce producția naturală se realizează în cantități foarte mici în atmosfera superioară.
În paralel, Statele Unite se confruntă cu problema stocării sigure a miilor de tone de deșeuri nucleare provenite din centrale comerciale. Acestea conțin materiale radioactive care necesită infrastructuri costisitoare pentru depozitare. Echipa de la LANL a identificat în această situație o oportunitate: valorificarea deșeurilor pentru obținerea de tritiu.
Simulările efectuate de Tarnowsky descriu un sistem care utilizează un accelerator de particule pentru a iniția reacții de fisiune în deșeurile nucleare. În lanțul de transformări nucleare, neutronii eliberați pot genera tritiu. Acceleratorul ar permite controlarea procesului, fiind considerat mai sigur decât reacțiile în lanț specifice unui reactor convențional.
Rezultatele preliminare arată că un reactor teoretic de 1 GW ar putea produce anual aproximativ 2 kilograme de tritiu, de peste zece ori mai mult decât un reactor de fuziune la aceeași putere termică. Următorul obiectiv este calcularea costurilor de producție și perfecționarea modelelor pentru a evalua în detaliu eficiența și siguranța. Tarnowsky intenționează, de asemenea, să dezvolte un nou cod de simulare pentru un concept în care deșeurile nucleare sunt înconjurate de sare de litiu topită, o tehnologie testată anterior în experimente cu combustibil pe bază de uraniu.
„Tranzițiile energetice sunt afaceri costisitoare și, de fiecare dată când putem face lucrurile mai ușoare, ar trebui să încercăm”, afirmă Tarnowsky. Dacă cercetarea va confirma fezabilitatea acestor idei, noua tehnologie ar putea oferi combustibil pentru viitoarele centrale cu fuziune nucleară și ar contribui la consolidarea unui sistem energetic mai puțin poluant.
