reactor de doble fluido

El reactor de doble fluido es un concepto de reactor de la empresa canadiense Dual Fluid Energy Inc. Combina técnicas de reactores de sales fundidas (MSR) y reactores refrigerados por metal líquido . A diferencia de los diseños clásicos de reactores de sales fundidas, el reactor de doble fluido emplea un combustible de mezcla de actínidos metálicos líquidos , mientras que el refrigerante se proporciona mediante un circuito de metal líquido independiente, generalmente con plomo fundido. Su objetivo es cumplir con los criterios para reactores del Foro Internacional de Generación IV . Sus desarrolladores clasifican al reactor de doble fluido como el primer reactor nuclear de Generación V , caracterizado por la separación física del combustible metálico líquido y el refrigerante, y por la posibilidad de un procesamiento continuo del combustible que va más allá de los conceptos de reactores de Generación IV. ^{[ 1 ]}

El combustible puede ser una solución fundida de sales de cloruro de actínidos o metal de actínido líquido puro. La refrigeración se realiza mediante plomo fundido en un circuito independiente. Se trata de un reactor reproductor rápido que puede utilizar tanto uranio como torio para generar material fisionable, así como reciclar residuos de alta actividad y plutonio procesados .

El reactor es intrínsecamente seguro, ya que el calor residual puede eliminarse de forma pasiva. Esto aprovecha la alta conductividad térmica del metal fundido.

El U-238 de un elemento de combustible nuclear gastado de un reactor de agua ligera puede disolverse en sal de cloro , incluidos los isótopos transuránicos de larga vida . La reproducción y la fisión podrían alimentar un reactor de fluido dual eléctrico de 300 MW durante unos 25 años. El combustible inicial se convertiría completamente en productos de fisión con una radiotoxicidad reducida de cientos de miles de años a unos pocos cientos de años. ^{[ 2 ]} Esto elimina esencialmente la necesidad de un almacenamiento a largo plazo problemático.

Para la variante de diseño DF-300 (300 MW), el desarrollador informa costos de electricidad nivelados proyectados de aproximadamente 2,7 centavos de dólar estadounidense por kilovatio-hora, basados ​​en supuestos de modelado que incluyen una alta utilización de combustible y un diseño de planta simplificado. ^{[ 3 ]}

Un precursor conceptual del reactor de fluido dual fue el reactor británico de sales fundidas de espectro rápido refrigerado por plomo (MSFR) de la década de 1970, que disolvía el combustible fisionable en una sal fundida, con trabajos experimentales realizados entre 1968 y 1973, antes de que perdiera financiación. ^{[ 4 ]}

El reactor de doble fluido fue desarrollado inicialmente por el Instituto de Física Nuclear de Estado Sólido de Berlín, un instituto de investigación alemán. En febrero de 2021, los seis inventores, junto con el equipo existente, fundaron la empresa canadiense Dual Fluid Energy Inc. para comercializar el diseño. En junio de 2021, la empresa obtuvo más de 6 millones de dólares canadienses en financiación inicial.

Se ha obtenido una patente, ^{[ 5 ]} y otra está pendiente para la variante de combustible de metal líquido. ^{[ 6 ]}

El diseño del reactor ganó el premio del público al Premio Galileo del Conocimiento en los Premios GreenTec alemanes de 2013, aunque el comité organizador cambió las reglas para excluir los diseños nucleares antes de anunciar al ganador. Los participantes de Dual Fluid interpusieron una demanda para subsanar esta situación. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

En 2023, la empresa firmó un acuerdo con la Junta de Energía Atómica de Ruanda (RAEB) para construir un reactor demostrador. Se espera que el reactor esté terminado para 2026 y que las pruebas se completen para 2028. ^{[ 11 ]}

• Sitio web del reactor de fluido dual
• Reactor de fluido dual en el Instituto de Física Nuclear de Estado Sólido
• Reactor de doble fluido - IFK - Resumen en PDF todo en uno del concepto