El proyecto PACER , llevado a cabo en el Laboratorio Nacional de Los Alamos (LANL) a mediados de la década de 1970, exploró la posibilidad de un sistema de energía de fusión que implicaría la explosión de pequeñas bombas de hidrógeno (bombas de fusión) o, como se indica en una propuesta posterior, bombas de fisión. —Dentro de una cavidad subterránea. Como fuente de energía, el sistema es el único sistema de energía de fusión que se pudo demostrar que funciona con la tecnología existente. También requeriría un suministro continuo de bombas nucleares y los estudios económicos contemporáneos demostraron que estas no se pueden producir a un precio competitivo en comparación con las fuentes de energía convencionales.
Desarrollo
Las primeras referencias al uso de explosiones nucleares para la generación de energía datan de una reunión convocada por Edward Teller en 1957. Entre los muchos temas tratados, el grupo consideró la generación de energía mediante la explosión de bombas de 1 Mt en un vapor de 300 m de diámetro. -cavidad rellena excavada en granito. Esto llevó a la comprensión de que el material fisionable de las secciones de fisión de las bombas, las "primarias", se acumularía en la cámara. Incluso en esta etapa inicial, el físico John Nuckolls se interesó en los diseños de bombas muy pequeñas y sin ninguna fisión primaria. Este trabajo lo llevaría más tarde a desarrollar el concepto de energía de fusión inercial . [1]
Las propuestas iniciales de PACER se estudiaron en el marco de los esfuerzos más amplios del Proyecto Plowshares en los Estados Unidos, que examinó el uso de explosiones nucleares en lugar de explosiones químicas para la construcción. Los ejemplos incluyeron la posibilidad de utilizar grandes dispositivos nucleares para crear un puerto artificial para el amarre de barcos en el norte, o como una especie de fracking nuclear para mejorar los rendimientos de gas natural . Otra propuesta crearía una alternativa al Canal de Panamá en una sola secuencia de detonaciones, atravesando una nación centroamericana. Una de estas pruebas, el Proyecto Gnome de 1961 , también consideró la generación de vapor para una posible extracción como fuente de energía. LANL propuso PACER como complemento de estos estudios. [2]
Los primeros ejemplos consideraron cavernas llenas de agua de 1000 pies de diámetro creadas en domos de sal a una profundidad de hasta 5000 pies (1500 m). Una serie de bombas de 50 kilotones se arrojarían a la caverna y explotaron para calentar el agua y crear vapor. El vapor luego alimentaría un circuito de enfriamiento secundario para la extracción de energía usando una turbina de vapor . Lanzar unas dos bombas al día haría que el sistema alcanzara el equilibrio térmico, lo que permitiría la extracción continua de aproximadamente 2 GW de energía eléctrica. [3] También se consideró la posibilidad de añadir torio u otro material a las bombas para producir combustible para los reactores de fisión convencionales. [4]
En una revisión de 1975 de los diversos esfuerzos de Plowshares, el Consorcio de Investigación de la Universidad del Golfo (GURC) consideró la economía del concepto PACER. Demostraron que el costo de los explosivos nucleares equivaldría a alimentar un reactor convencional de agua ligera con combustible de uranio a un precio de 328 dólares la libra. Los precios de la torta amarilla en ese momento eran de $ 27 la libra (equivalente a $ 130 en 2020), [5] y rondan los $ 45 en 2012. [6] GURC concluyó que la probabilidad de que se desarrolle PACER era muy baja, incluso si los formidables problemas técnicos podría resolverse. [5] El informe también señaló los problemas con cualquier programa que generara un gran número de bombas nucleares, diciendo que estaba "destinado a ser controvertido" y que "suscitaría considerables respuestas negativas". [7] En 1975 se canceló la financiación adicional para la investigación PACER. [8]
A pesar de la cancelación de este trabajo inicial, se han continuado los estudios básicos del concepto. Una versión más desarrollada consideró el uso de recipientes diseñados en lugar de las grandes cavidades abiertas. Un diseño típico requería una cámara de explosión de aleación de acero de 4 m de espesor, 30 m (100 pies) de diámetro y 100 m (300 pies) de altura, [9] para ser empotrada en una cavidad excavada en el lecho rocoso en Nevada . Cientos de pernos de 15 m (45 pies) de largo debían clavarse en la roca circundante para sostener la cavidad. El espacio entre la cámara de explosión y las paredes de la cavidad de roca debía rellenarse con hormigón; luego, los pernos debían someterse a una enorme tensión para pretensar la roca, el hormigón y la cámara de explosión. La cámara de explosión debía llenarse parcialmente con sales de fluoruro fundidas hasta una profundidad de 30 m (100 pies), se iniciaría una "cascada" bombeando la sal a la parte superior de la cámara y dejándola caer al fondo. Mientras estaba rodeado por este refrigerante que caía, se detonaría una bomba de fisión de 1 kilotón; esto se repetiría cada 45 minutos. El fluido también absorbería neutrones para evitar daños en las paredes de la cavidad. [10] [11]
Ver también
Referencias
Citas
- ^ John Nuckolls, "Primeros pasos hacia la energía de fusión inercial (IFE)" , LLNL, 12 de junio de 1998
- ^ Garwin y Charpak 2002 , p. 254.
- ↑ "Bombing away" , New Scientist , 17 de abril de 1975, p. 141.
- ^ Long 1976 , págs. 24-25.
- ↑ a b Long , 1976 , pág. 25.
- ^ TradeTech enumera los precios al contado actuales de Yellowcake en su página de inicio.
- ^ Long 1976 , p. 26.
- ^ "Paced out" , New Scientist , 21 de agosto de 1975, p. 437.
- ^ Garry McCracken y Peter Stott, "Fusión: la energía del universo" , Academic Press, 2012, p. 66
- ^ Sebahattin Unalan y Selahaddin Orhan Akansu, "Determinación de los parámetros principales para reactores explosivos nucleares pacíficos refrigerados por FLIBE (PACER)"], Arabian Journal for Science and Engineering , Volumen 29 Número 1A (enero de 2004), págs. 27-42
- ^ Ralph Moir, "PACER Revisited" , octava reunión temática sobre tecnología de la energía de fusión, 9-13 de octubre de 1988
Bibliografía
- Garwin, Richard; Charpak, Georges (2002). Megavatios y megatones: ¿un punto de inflexión en la era nuclear? . Prensa de la Universidad de Chicago . ISBN 0-375-40394-9.
- Long, F. (octubre de 1976). "Explosiones nucleares pacíficas" . Boletín de los científicos atómicos . 32 (8): 18. doi : 10.1080 / 00963402.1976.11455642 .
enlaces externos
- Determinación de los principales parámetros del reactor para reactores explosivos nucleares pacíficos refrigerados por flibe (Li2BeF4) (PACER) (pdf)
- Página PACER de Ralph Moir: contiene un breve resumen y artículos de investigación sobre el tema.