Científicos españoles contribuyen a mejorar las predicciones del calor residual en reactores nucleares

Investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad de Valencia) dirigen un proyecto internacional que, combinando distintas técnicas por primera vez, ha mejorado las mediciones de la desintegración de productos de fisión que se producen durante el funcionamiento de las centrales nucleares. La mejora de estas mediciones, que en algunos casos corrige hasta un factor cinco los datos utilizados actualmente como referencia, serviría para diseñar nuevos reactores nucleares u optimizar los tiempos de apagado de los actuales. El estudio ha sido publicado recientemente en Physical Review Letters.

Aproximadamente entre un 8 y un 10 % del total de la energía generada por un reactor nuclear procede de la energía liberada en la desintegración de elementos producidos durante la fisión del ‘combustible’ nuclear. Aunque la base de este combustible nuclear es el isótopo 235 del uranio (235U), “cuando comienza la fisión nuclear se producen alrededor de mil núcleos de otros elementos no estables, los llamados productos de fisión”, explica José Luis Taín, investigador del CSIC en el IFIC y uno de los autores del estudio.

Estos elementos “permanecen activos cuando se para el proceso de fisión del reactor”, continúa el investigador, hecho que ocurre cuando se produce una parada técnica para cambiar el combustible, por ejemplo. Así, estos elementos continúan produciendo energía en forma de calor aunque la actividad del reactor esté detenida. De hecho, “la radioactividad procedente de la desintegración beta de los productos de fisión es la principal fuente de calor cuando se para la fisión nuclear en el reactor”, asegura Alejandro Algora, científico del CSIC en el IFIC y otro de los autores del artículo.

Las medidas de la desintegración natural en los elementos resultantes de la fisión del combustible nuclear son esenciales para diseñar los reactores nucleares y planificar sus paradas. Sin embargo, “diversos estudios científicos previos han puesto de manifiesto un desacuerdo entre los cálculos teóricos utilizados y resultados experimentales”, manifiesta Taín. Según el investigador, estos cálculos se realizan basándose en datos generalmente obtenidos mediante detectores de germanio, uno de los detectores de radiación típicos que, sin embargo “es poco eficiente para medir la radiación emitida”, aclara Algora.