¿Qué es un reactor de criador nuclear?

Un reactor reproductor es un tipo de nuclear diseñado específicamente para crear más material fisionable (combustible nuclear) del que consume. Dependiendo de la relación de reproducción de un reactor, puede producir combustible nuevo a mayor o menor velocidad. La relación de reproducción representa el número de nuevos átomos fisibles creados para cada evento de fisión. El límite superior teórico para la relación de reproducción es 1.8, mientras que la mayoría de los reactores reproductores están diseñados para producir casi la misma cantidad de material fisible que consumen. Se espera que los reactores generadores reemplacen la generación actual de reactores convencionales a medida que continúa el progreso en la energía nuclear.

La mayoría de los reactores nucleares tradicionales crean algo de combustible adicional a medida que operan, lo que aumenta la eficiencia del combustible. A medida que la industria nuclear se ha desarrollado, estas proporciones se han incrementado cada vez más, lo que lleva a mejores economías de combustible. Todavía existen obstáculos técnicos para desarrollar reactores reproductores rentables, pero los mejoradores pueden reclamar una serie de ventajas que los reactores tradicionales no pueden. Lo mejor es que, después de una carga inicial de uranio enriquecido o plutonio, un reactor reproductor puede ser alimentado a partir de entonces con cargas periódicas de uranio (natural) no enriquecido o (en otro tipo de reactor reproductor) torio. El torio es aproximadamente cuatro veces más abundante en la corteza terrestre que el uranio, presenta muy poco riesgo de armamento y produce desechos nucleares que disminuyen en intensidad a niveles de fondo mucho más rápido que los desechos de una planta convencional.

Una preocupación con los reactores reproductores es que al producir combustible nuclear preparado para bombas, como el plutonio, crean un riesgo de armas nucleares. Este problema se aborda en una etapa del preprocesamiento nuclear donde otros elementos como el curio y el neptunio se agregan en pequeñas cantidades al plutonio. Esta forma de procesamiento no tiene ningún efecto sobre el uso de plutonio como combustible del reactor, pero hace que sea extremadamente difícil usar el material para crear una bomba atómica, incluso si se utiliza un diseño muy sofisticado.

Se han propuesto dos tipos de reactores reproductores. El primero, el reactor reproductor rápido, utiliza una carga de combustible inicial de plutonio, y luego solo requiere uranio natural para obtener energía. Se han construido algunos prototipos de reproductores rápidos, y Japón, China, Corea y Rusia están comprometiendo fondos para un desarrollo continuo. El segundo tipo de reactor reproductor es un reactor generador térmico, que utiliza una carga de combustible inicial de uranio enriquecido, y luego utiliza solo torio. Los reactores generadores térmicos solo se han construido a pequeña escala hasta ahora, con India dando los primeros pasos hacia el desarrollo a escala industrial, comenzando en 2006.