¿Qué tipos de reactores nucleares existen?
Los reactores nucleares se pueden clasificar de varias maneras diferentes: por el tipo de reacción nuclear, el material moderador utilizado, el refrigerante utilizado, la generación del reactor, la fase de combustible, el tipo de combustible y el uso. Contando reactores de investigación, miles existen en todo el mundo, cayendo en muchas categorías diferentes. En este artículo revisaré los esquemas de clasificación de los reactores nucleares uno a la vez.
En este artículo solo estamos viendo reactores nucleares de fisión, es decir, reactores que separan los núcleos, en lugar de los reactores de fusión, que los fusionan. Los reactores de fusión siguen siendo una tecnología altamente experimental en las primeras etapas de desarrollo, mientras que los reactores de fisión han estado en uso durante más de 60 años.
El tipo de reacción nuclear generalmente se refiere a si el reactor nuclear usa neutrones lentos (térmicos) o neutrones rápidos. La mayoría de los reactores que emplean neutrones rápidos caen en la categoría de reactor de criador rápido, mientras que la mayoría de los neutrones lentos se llaman reactores térmicos. Reacción térmicaLos RS son los más baratos y más comunes, principalmente porque pueden usar uranio natural y desintegrado. Los neutrones en los reactores térmicos se denominan "lento" porque el reactor usa un material moderador para desacelerar los neutrones de su velocidad natural cuando se expulsa de núcleos atómicos rotos, que es bastante rápido, más cerca de la velocidad y el calor del medio de combustible circundante. Los reactores rápidos de neutrones son más caros y requieren que el combustible esté más enriquecido, lo que los hace menos populares. Por otro lado, crean más combustible del que consumen, haciéndolos atractivos a largo plazo.
El material moderador es el segundo esquema de clasificación para reactores nucleares. Como se indicó anteriormente, solo los reactores nucleares térmicos usan moderadores, por lo que esto solo los cubre. El grafito, el agua pesada y el agua normal se usan como moderadores. Los reactores de grafito y de agua pesados son más populares porque estos moderadoresLos materiales termalizan mejor los neutrones, asegurando que se pueda usar uranio natural y no se necesita enriquecimiento.
El siguiente esquema de clasificación se basa en la generación. Los reactores de la generación I fueron los primeros reactores prototipo, típicamente únicos. Los reactores de la Generación II se hicieron para uso comercial y se basaron en diseños estándar. Estos entraron en uso durante los años 50. Los reactores de la Generación III son más modernos, entrando en uso a fines de los 90. Son más livianos y eficientes que la generación anterior. Los reactores de la generación más reciente, la generación IV, se encuentran actualmente en la etapa de investigación y no se espera que se implementen hasta finales de 2020 o principios de la década de 2030. Estos reactores serán muy económicos y producirán desechos mínimos.
Otro tipo de clasificación es la fase de combustible: líquido, sólido o gas. El sólido es el más típico. Junto con la fase viene el tipo de combustible: uranio o torio. Estos son los únicos dos elementos listos para reactores disponibles en cantidades sustanciales enTierra.
La última clasificación se basa en el uso: para las centrales eléctricas, la propulsión, la producción de combustible nuclear (reactores de criadores) o reactores de investigación. Los generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) también a veces también se arrojan con reactores nucleares, aunque son algo diferentes. Los RTG generan energía a partir de la descomposición de un isótopo radiactivo.
Y eso es todo. Hay formas más específicas de caracterizar reactores nucleares y numerosos diseños en varias etapas de desarrollo, pero la cantidad de material escrito en los tipos de reactores nucleares probablemente podría llenar una pequeña biblioteca.
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