La energía “infinita” no está disponible. Aquí está la versión corta de los reactores reproductores.
Los reactores normales emitirán uranio-235 para generar calor para hervir agua y producir vapor para impulsar las turbinas y hacer girar un generador para generar electricidad. El uranio-235 solo representa el 0.72% de todo el uranio en la tierra, el otro 99.28% (uranio-238) no puede ser fácilmente fisionado de la misma manera. Sin embargo, cuando el uranio-238 se encuentra en un reactor, recoge un neutrón perdido y se convierte en uranio-239, que se descompondrá en unos pocos pasos en plutonio-239. El plutonio-239 puede usarse en un reactor de fisión normal al igual que el uranio-235. Por lo tanto, es posible, en principio, convertir el 99,28% de uranio “inútil” en algo que puede ser fisionado en un reactor. Eso aumenta el combustible fisible disponible en un factor de 138 veces.
De manera similar, el torio-232 no se puede usar en un reactor normal, sino que se puede convertir en un reactor a uranio-233, que también se puede fisionar. Hay mucho torio en el mundo, tres veces más torio que uranio. Además, aumenta el combustible disponible en más de 400 veces la cantidad de uranio-235. Así, el combustible disponible duraría, en principio, 400 veces más. No infinito, pero mucho más de lo que los humanos normalmente planean con anticipación.
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Hacer esto requiere reprocesar el combustible usado, que es costoso y produce muchos desechos radiactivos. La razón principal por la que los países no reprocesan su combustible usado es porque el nuevo combustible de uranio es más barato y más fácil de manejar. Cuando las fuentes naturales de uranio comiencen a disminuir y se vuelvan caras, el equilibrio cambiará y los países pueden optar por reprocesar su combustible, incluso el combustible que ya ha sido enterrado.
Los reactores reproductores, que convierten el uranio-228 y el torio-232 en materiales fisibles para los reactores, son más caros y tecnológicamente desafiantes, pero se pueden hacer. Los países no lo hacen porque, de nuevo, el nuevo combustible de uranio es más fácil si vas a operar un reactor.
Notas:
Creo que eventualmente construiremos reactores reproductores por necesidad para proporcionar la electricidad que necesitamos, a menos que la energía solar y el almacenamiento se vuelvan lo suficientemente baratos y abundantes para satisfacer nuestras necesidades.
Puede notar una coincidencia de que los combustibles que se pueden usar en un reactor tienen un número de masa impar (233, 235, 239). Eso no es una coincidencia. El número impar hace que sea menos estable y pueda ser fisionado simplemente agregando un neutrón lento. Los isótopos pares requieren un neutrón rápido para la fisión.
Hablo de reactores normales porque los reactores de neutrones rápidos podrían funcionar con uranio-238, pero eso es realmente un desafío tecnológico.
