Diseño conceptual de un sistema nuclear avanzado para la transmutación de desechos y aplicaciones energéticas sostenibles / Conceptual desing of advanced nuclear system for waste transmutation and sustainable energy applications

RESUMEN

En el trabajo se evaluaron los avances en el diseño conceptual de un sistema transmutador de lecho de bolas refrigerado por gas. El dispositivo permite aplicaciones energéticas de alta eficiencia en modo de cogeneración, tanto para la producción de electricidad como calor de alta temperatura para la producción de hidrógeno. Una característica particular del sistema es su operación en modo subcrítico, manejado por una fuente de neutrones activada por un acelerador. Lo anterior produce una significativa ventaja desde el punto de vista de la seguridad y flexibilidad en la operación con tipos de combustible nuclear no tradicionales, lo que posibilita reducir las cantidades de residuos nucleares y además aprovecharlos para la producción de energía con una alta eficiencia. En el trabajo se evaluaron las posibilidades del sistema para trasmutar los desechos del combustible gastado de los reactores nucleares de agua ligera.

ABSTRACT

In this paper the progress in the conceptual design of a gas cooled pebble bed transmuter system was evaluated. This device allows highly efficient energy applications in cogeneration mode, both, for electricity power production and high temperature heat for hydrogen production. A particular feature of the system is subcritical operation mode, driven by a neutron source activated by an accelerator. This produces a significant advantage from the point of view of safety and operational flexibility in the operation of nuclear non-standard fuel types, allowing the possibility of reducing the amount of nuclear waste and also using them for high efficiency energy production. The possibilities of the system to transmute nuclear reactors spent fuel wastes into light water were evaluated.