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Piscina de combustible nuclear gastado

Torio: un combustible nuclear alternativo al uranio

Torio: un combustible nuclear alternativo al uranio

El torio es un elemento químico que se encuentra en la tabla periódica con el símbolo "Th" y el número atómico 90. Es un metal radiactivo y se considera un elemento del grupo de las tierras raras.

El torio es conocido por su potencial como combustible nuclear. Puede ser utilizado en reactores nucleares para generar energía mediante la fisión nuclear. Se considera una alternativa al uranio y al plutonio en los reactores nucleares, ya que tiene ventajas en términos de seguridad, generación de residuos y disponibilidad.

Además, este elemento químico es más abundante en la corteza terrestre que el uranio, y se encuentra en varios minerales, como la monacita y la torianita.

Aparte de su uso en la energía nuclear, el torio también se utiliza en la fabricación de lámparas incandescentes, en aleaciones metálicas y en la industria del vidrio para mejorar su resistencia y calidad.

Centrales nucleares funcionando con torio

Actualmente, no existen centrales nucleares comerciales que utilicen exclusivamente torio como combustible. Sin embargo, ha habido investigaciones y desarrollos en algunos países para explorar el uso del torio en reactores nucleares.

Uno de los diseños más conocidos es el reactor de sales fundidas de torio (thorium molten salt reactor, o MSR por sus siglas en inglés), que utiliza torio y sales de fluoruro como medio de enfriamiento y combustible. Este tipo de reactor ha sido objeto de investigación y desarrollo en varios países, incluyendo Estados Unidos, China, India y Canadá.

En la India, se encuentra en funcionamiento una central nuclear experimental llamada Kamini, que utiliza torio en un reactor de investigación. Sin embargo, no es una central comercial de generación de energía a gran escala.

La fecha exacta en la que el torio podría utilizarse en un reactor comercial a gran escala es incierta y está sujeta a varios factores. Algunos expertos y defensores de la energía nuclear sostienen que podrían pasar varias décadas antes de que los reactores de torio estén listos para su implementación comercial a gran escala.

Ventajas e inconvenientes frente al uranio

El uso de torio como combustible nuclear presenta algunas ventajas y desafíos en comparación con el uranio. Aquí tienes un resumen de los principales aspectos:

Ventajas

  1. Abundancia: El torio es más abundante en la Tierra que el uranio, lo que significa que hay mayores reservas de torio disponibles.

  2. Menos residuos nucleares: Los reactores de torio generan menos residuos nucleares a largo plazo en comparación con los reactores de uranio. Los desechos de torio tienen una vida media más corta y una menor toxicidad radiológica.

  3. Menos riesgo de proliferación nuclear: Los subproductos de la fisión de torio tienen una composición que dificulta su uso para la fabricación de armas nucleares, lo que reduce el riesgo de proliferación nuclear.

  4. Mayor seguridad: Los reactores de torio tienen características que los hacen más intrínsecamente seguros. Por ejemplo, tienen una menor probabilidad de fusión del núcleo y pueden operar a presiones atmosféricas.

Desafíos e inconvenientes

  1. Desarrollo tecnológico: La tecnología de reactores de torio todavía está en etapas de desarrollo y no está completamente comercializada. Se requiere más investigación y desarrollo para optimizar los diseños y superar los desafíos técnicos.

  2. Costos: El desarrollo de la infraestructura necesaria para el uso del torio como combustible nuclear puede ser costoso. Además, los reactores de torio pueden ser más complejos y caros de construir que los reactores de uranio convencionales.

  3. Reactor de arranque: Para utilizar el torio como combustible, generalmente se necesita un isótopo de uranio o plutonio como "reactor de arranque" para iniciar la reacción nuclear. Esto puede plantear desafíos adicionales en términos de gestión de combustible y seguridad.

  4. Menor eficiencia en ciertos aspectos: Aunque el torio tiene potencial como combustible nuclear, los reactores de torio pueden ser menos eficientes en términos de generación de energía eléctrica en comparación con los reactores de uranio.

Reservas mundiales

Torio: un combustible nuclear alternativo al uranioLas estimaciones de las reservas mundiales de torio varían, ya que no existen mediciones precisas y exhaustivas en todos los países. Sin embargo, se cree que las reservas de torio son significativamente mayores que las del uranio.

A continuación, se presentan algunas estimaciones aproximadas de las reservas de torio en diferentes regiones:

  1. India: Se estima que India posee las mayores reservas de torio en el mundo. Según el Departamento de Energía Atómica de India, se estima que el país tiene alrededor de 485,000 toneladas de torio en sus depósitos de monacita.

  2. Brasil: Brasil también tiene importantes reservas de torio. Se estima que el país tiene alrededor de 302,000 toneladas de torio, principalmente asociadas con depósitos de minerales pesados en suelo y arena.

  3. Australia: Se cree que Australia alberga considerables reservas de torio. Aunque no existen estimaciones precisas, se estima que las reservas podrían ser sustanciales, dada la presencia de minerales de tierras raras y monacita en el país.

  4. Canadá: Canadá cuenta con depósitos significativos de torio, aunque las estimaciones exactas no están disponibles públicamente. Se cree que las reservas son considerables debido a la presencia de minerales como la monacita en el país.

Otros países como Noruega, Estados Unidos, Malasia y varios países de África también se mencionan como posibles poseedores de reservas de torio, pero las cifras exactas no están claramente determinadas.

Propiedades del torio

A continuación se muestra una tabla con las principales propiedades del Torio

Propiedad Valor

Número atómico

90

Masa atómica

232.0377 u

Símbolo químico

Th

Grupo

Grupo 3

Periodo

Periodo 7

Configuración electrónica

[Rn] 6d^2 7s^2

Estado físico

Sólido

Color

Gris plateado

Punto de fusión

1,750 °C (3,182 °F)

Punto de ebullición

4,788 °C (8,670 °F)

Densidad

11.7 g/cm^3

Conductividad eléctrica

Buen conductor de electricidad

Radiactividad

Radiactivo

Abundancia

Más abundante que el uranio en la corteza terrestre

Aplicaciones

Lámparas incandescentes, aleaciones metálicas, industria del vidrio, combustible nuclear (potencial)

Autor:
Data de publicació: 5 de julio de 2023
Última revisió: 5 de julio de 2023