1.
De fisión
- LWR - Light Water Reactors (Reactores de agua ligera): utilizan como refrigerante y moderador el agua. Como combustible uranio enriquecido. Los más utilizados son los PWR (Pressure Water Reactor o reactores de agua a presión) y los BWR (Boiling Water Reactor o reactores de agua en ebullición): 264 PWR y 94 BWR en funcionamiento en el 2007.
- CANDU - Canada Deuterium Uranium (Canadá deuterio uranio): Utilizan como moderador y refrigerante agua pesada (compuesta por dos átomos de deuterio y uno de oxígeno). Como combustible utilizan uranio natural: 43 en funcionamiento en el 2007.
- FBR - Fast Breeder Reactors (reactores rápidos realimentados): utilizan neutrones rápidos en lugar de térmicos para la consecución de la fisión. Como combustible utiliza plutonio y como refrigerante sodio líquido. Este reactor no necesita moderador: 4 operativos en el 2007. Solo uno en operación.
- AGR - Advanced Gas-cooled Reactor (reactor refrigerado por gas avanzado): usa uranio como combustible. Como refrigerante utiliza CO2 y como moderador grafito: 18 en funcionamiento en el 2007.
- RBMK - Reactor Bolshoy Moshchnosty Kanalny (reactor de canales de alta potencia): su principal función es la producción de plutonio, y como subproducto genera energía eléctrica. Utiliza grafito como moderador y agua como refrigerante. Uranio enriquecido como combustible. Puede recargarse en marcha. Tiene un coeficiente de reactividad positivo. El reactor de Chernóbil era de este tipo. Existían 12 en funcionamiento en el 2007.
- ADS - Accelerator Driven System (sistema asistido por acelerador): utiliza una masa subcrítica de torio, en la que se produce la fisión solo por la introducción, mediante aceleradores de partículas, de neutrones en el reactor. Se encuentran en fase de experimentación, y se prevé que una de sus funciones fundamentales sería la eliminación de los residuos nucleares producidos en otros reactores de fisión.
2.
De fusión:
Instalación destinada a la producción de energía mediante la
fusión nuclear. Tras más de 60 años de investigación en este campo, se ha
logrado mantener una reacción controlada, si bien aún no es energéticamente
rentable.
La mayor dificultad se encuentra en soportar la enorme
presión y temperatura que requiere una fusión nuclear (que sólo es posible
encontrar de forma natural en el núcleo de una estrella). Además este proceso
requiere una enorme inyección de energía inicial (aunque luego se podría
automantener ya que la energía desprendida es mucho mayor)
Actualmente existen dos líneas de investigación, el
confinamiento inercial y el confinamiento magnético.
El confinamiento inercial consiste en contener la fusión
mediante el empuje de partículas o de rayos láser proyectados contra una
partícula de combustible, que provocan su ignición instantánea.
Los dos proyectos más importantes a nivel mundial son el NIF
(National Ignition Facility) en EE.UU. y el LMJ (Laser Mega Joule) en Francia.
El confinamiento magnético consiste en contener el material
a fusionar en un campo magnético mientras se le hace alcanzar la temperatura y
presión necesarias. El hidrógeno a estas temperaturas alcanza el estado de
plasma.
Los primeros modelos magnéticos, americanos, conocidos como
Stellarator generaban el campo directamente en un reactor toroidal, con el
problema de que el plasma se filtraba entre las líneas del campo.
Los ingenieros rusos mejoraron este modelo dando paso al
Tokamak en el que un arrollamiento de bobina primario inducía el campo sobre el
plasma, aprovechando que es conductor, y utilizándolo de hecho como un
arrollamiento secundario. Además la resistencia eléctrica del plasma lo
calentaba.
El mayor reactor de este tipo, el JET (toro europeo
conjunto) ha conseguido condiciones de fusión nuclear con un factor Q>0,7.
Esto significa que el ratio entre la energía generada por fusión y la requerida
para sostener la reacción es de 0.7. Para que la reacción se auto sostenga
deben alcanzarse parámetros superiores a Q>1 y más aún para su viabilidad
económica. El primer objetivo debe ser alcanzado con el proyecto ITER y el
segundo con DEMO.
Se ha comprometido la creación de un reactor aun mayor, el
ITER uniendo el esfuerzo internacional para lograr la fusión. Aun en el caso de
lograrlo seguiría siendo un reactor experimental y habría que construir otro
prototipo para probar la generación de energía, el llamado proyecto DEMO.
