Residuos nucleares podrían convertirse en combustible para reactores de fusión

El debate sobre el futuro de la energía nuclear ha dado un giro inesperado con una propuesta innovadora: convertir residuos radiactivos en combustible para reactores de fusión. Científicos del Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL) consideran que esta opción podría aliviar dos problemas al mismo tiempo: la escasez de tritio y la acumulación de desechos nucleares.

La fusión nuclear, que imita el proceso que alimenta a las estrellas, combina átomos ligeros de hidrógeno para liberar enormes cantidades de energía. Aunque promete ser una fuente casi ilimitada y limpia, enfrenta un obstáculo crucial: el tritio, un combustible muy costoso y escaso a nivel mundial.

Actualmente, Estados Unidos carece de capacidad propia para producir tritio. El suministro proviene principalmente de reactores canadienses y se estima que el inventario global apenas alcanza los 25 kilogramos, suficientes para cubrir la demanda de unos pocos reactores de forma temporal.

En contraste, el país acumula miles de toneladas de residuos nucleares procedentes de reactores de fisión convencionales. Estos materiales, altamente radiactivos, requieren almacenamiento seguro durante miles de años, con elevados costos y riesgos ambientales.

La idea de los investigadores es aprovechar esos desechos mediante un sistema impulsado por aceleradores de partículas. Al bombardear los residuos, se producirían neutrones capaces de generar tritio tras una serie de reacciones nucleares controladas.

Este enfoque tendría la ventaja de ser subcrítico, es decir, que la reacción puede apagarse al detener el acelerador. De ese modo se reduce el riesgo de un accidente como los que pueden ocurrir en una central nuclear de fisión tradicional.

El físico Terence Tarnowsky, quien presentó el estudio en la reunión de otoño de la Sociedad Química Americana, señaló que un sistema de un gigavatio de potencia podría generar hasta 2 kilogramos de tritio al año. Esta cifra equivale a toda la producción anual actual de Canadá.

El potencial de esta tecnología radica en su eficiencia. Según Tarnowsky, el diseño propuesto produciría más de diez veces más tritio que un reactor de fusión operando con la misma energía térmica, lo que podría abaratar costos y acelerar la transición energética.

Otro aspecto relevante es la seguridad. El uso de sales fundidas de litio alrededor de los residuos ayudaría a refrigerar el sistema y, al mismo tiempo, dificultaría la extracción de materiales para fines militares, reduciendo los riesgos de proliferación nuclear.

Aunque el concepto de reactores impulsados por aceleradores no es nuevo, los avances tecnológicos de las últimas décadas lo han vuelto más viable. La combinación de técnicas de transmutación y sistemas de sal fundida ofrece un camino distinto para aprovechar desechos que hoy son un pasivo costoso.

Si se implementa, el sistema podría producir tritio suficiente para alimentar la nueva generación de plantas de fusión nuclear. Esto abriría la puerta a una energía abundante, con bajas emisiones y menor dependencia de fuentes externas de combustible.

El proyecto aún se encuentra en fase de simulación y modelado. Los investigadores buscan refinar cálculos sobre eficiencia y costos antes de plantear un prototipo experimental capaz de validar la tecnología en condiciones reales.

Más allá de su aplicación práctica, la propuesta muestra cómo la ciencia puede transformar un problema en una oportunidad. Los residuos que hoy amenazan al medio ambiente podrían convertirse en la llave para garantizar el suministro de energía limpia del futuro.

La investigación, financiada por el LANL y la Administración Nacional de Seguridad Nuclear de Estados Unidos, representa un esfuerzo por reimaginar el papel de la energía nuclear en el siglo XXI. El próximo paso será definir qué diseños tienen el mayor potencial para pasar de la teoría a la práctica.