Proyecto PACER

El proyecto PACER , llevado a cabo en el Laboratorio Nacional de Los Alamos (LANL) a mediados de la década de 1970, exploró la posibilidad de un sistema de energía de fusión que implicaría la explosión de pequeñas bombas de hidrógeno (bombas de fusión) —o, como se indicó en una propuesta posterior, bombas de fisión— dentro de una cavidad subterránea. Sus defensores afirmaron ^{[ 1 ]} que el sistema era el único sistema de energía de fusión que podía demostrarse que funcionaba con la tecnología existente. También requeriría un suministro continuo de explosivos nucleares, y estudios económicos contemporáneos ^{[ 2 ]} demostraron que estos no podían producirse a un precio competitivo en comparación con las fuentes de energía convencionales.

Las primeras referencias al uso de explosiones nucleares para la generación de energía datan de una reunión convocada por Edward Teller en 1957. Entre los muchos temas tratados, el grupo consideró la generación de energía mediante la explosión de bombas de 1 megatón en una cavidad de 300 m (1000 pies) de diámetro, excavada en granito y llena de vapor. Esto llevó a la comprensión de que el material fisionable de las secciones de fisión de las bombas, los "primarios", se acumularía en la cámara. Incluso en esta etapa temprana, el físico John Nuckolls se interesó en el diseño de bombas muy pequeñas, e incluso en aquellas sin primario de fisión. Este trabajo lo llevaría más tarde al desarrollo del concepto de energía de fusión inercial . ^{[ 3 ]} 

Las propuestas iniciales de PACER se estudiaron en el marco del proyecto Plowshares en Estados Unidos, que analizaba el uso de explosiones nucleares en lugar de químicas para la construcción. Algunos ejemplos incluían la posibilidad de utilizar grandes dispositivos nucleares para crear un puerto artificial para el amarre de barcos en el norte, o como una especie de fracturación hidráulica nuclear para mejorar la producción de gas natural . Otra propuesta planteaba la creación de una alternativa al Canal de Panamá mediante una única secuencia de detonaciones, que cruzaría un país centroamericano. Una de estas pruebas, el Proyecto Gnome de 1961 , también consideró la generación de vapor para su posible extracción como fuente de energía. LANL propuso PACER como complemento de estos estudios. ^{[ 4 ]}

Los primeros ejemplos contemplaban cavernas llenas de agua de 300 m de diámetro, creadas en domos de sal de hasta 1500 m de profundidad. Se lanzarían varias bombas de 50 kilotones a la caverna, las cuales explotarían para calentar el agua y generar vapor. Este vapor alimentaría un circuito de refrigeración secundario para la extracción de energía mediante una turbina de vapor . El lanzamiento de aproximadamente dos bombas al día permitiría que el sistema alcanzara el equilibrio térmico, posibilitando la extracción continua de unos 2 GW de energía eléctrica. ^{[ 5 ]} También se consideró la posibilidad de añadir torio u otro material a las bombas para generar combustible para reactores de fisión convencionales. ^{[ 6 ]}   

En una revisión de 1975 de los diversos esfuerzos de Plowshares, el Consorcio de Investigación de la Universidad del Golfo (GURC) consideró la economía del concepto PACER. Demostraron que asumir un costo de $42 000 para los explosivos nucleares de 50 kT sería el equivalente a alimentar un reactor convencional de agua ligera con combustible de uranio a un precio de $27 por libra de yellowcake ( equivalente a $162 en 2025 ). Si el costo de los explosivos fuera de $400 000 sería equivalente a un reactor de agua a presión con un precio equivalente de $328 por tonelada de uranio ( equivalente a $1963 en 2025 ). ^{[ 7 ]} El precio de 1 libra de yellowcake era de alrededor de $45 en 2012 ( equivalente a $63 en 2025 ). ^{[ 8 ]} El informe también señaló los problemas de cualquier programa que generara grandes cantidades de bombas nucleares, afirmando que «seguramente sería controvertido» y que «provocaría considerables reacciones negativas». ^{[ 9 ]} GURC concluyó que la probabilidad de que se desarrollara PACER era muy baja, incluso si se pudieran resolver los formidables problemas técnicos. ^{[ 7 ]} En 1975 se canceló la financiación adicional para la investigación de PACER. ^{[ 10 ]}

A pesar de la cancelación de este trabajo inicial, los estudios básicos del concepto han continuado. Una versión más desarrollada consideró el uso de recipientes de ingeniería en lugar de las grandes cavidades abiertas. Un diseño típico requería una cámara de explosión de aleación de acero de 4 m (13 pies) de espesor, 30 m (100 pies) de diámetro y 100 m (330 pies ) de altura, ^{[ 11 ]} que se empotraría en una cavidad excavada en la roca madre en Nevada . Cientos de pernos de 15 m (50 pies) de largo se clavarían en la roca circundante para sostener la cavidad. El espacio entre la cámara de explosión y las paredes de la cavidad rocosa se rellenaría con hormigón; luego, los pernos se someterían a una enorme tensión para pretensar la roca, el hormigón y la cámara de explosión. La cámara de explosión se llenaría parcialmente con sales de fluoruro fundidas hasta una profundidad de 30 metros (100 pies ) . Se iniciaría una "cascada" bombeando la sal a la parte superior de la cámara y dejándola caer al fondo. Rodeada por este refrigerante en caída, se detonaría una bomba de fisión de 1 kilotón; este proceso se repetiría cada 45 minutos. El fluido también absorbería neutrones para evitar daños en las paredes de la cavidad. ^{[ 12 ] [ 13 ]}      

• propulsión por pulsos nucleares
• Proyecto Gnomo
• Híbrido de fusión-fisión nuclear

• Determinación de los principales parámetros del reactor para reactores nucleares explosivos pacíficos refrigerados con flibe (Li2BeF4) (PACER) (pdf)
• La página de Ralph Moir en PACER contiene un breve resumen y artículos de investigación sobre el tema.