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Los problemas a los que nos enfrentamos

En 2015, las Naciones Unidas aprobaron 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de ¨¢mbito mundial. Estos se pueden resumir, en l¨ªneas generales, en los siguientes: erradicar la pobreza; garantizar el acceso a alimentos, agua limpia, energ¨ªa, sanidad y educaci¨®n a nivel mundial; conseguir la igualdad de g¨¦nero; garantizar el trabajo decente para todos; construir infraestructuras resilientes; reducir la desigualdad en los ingresos; promover el desarrollo urbano y el consumo y la producci¨®n sostenibles; encontrar soluciones al cambio clim¨¢tico; conservar los oc¨¦anos; prevenir la deforestaci¨®n; e implantar marcos para la consecuci¨®n de estos objetivos, inclusive el establecimiento de una Alianza Mundial para el Desarrollo Sostenible.

Sin duda, se trata de objetivos nobles. No obstante, cabe preguntarse c¨®mo abordan estas cuestiones las Naciones Unidas y los Estados Miembros y qu¨¦ importancia relativa debe otorgarse a las soluciones potenciales.

En mi opini¨®n, el dise?o de peque?os reactores modulares de sales fundidas, inclusive de la variedad desnaturalizada, podr¨ªa permitir avanzar hacia el logro de varios ODS de forma simult¨¢nea.
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Conceptos de energ¨ªa at¨®mica

Una de las soluciones aparentemente improbables a estos problemas acuciantes puede ser, de hecho, la energ¨ªa at¨®mica, aunque no en su forma actual. Los principios clave de la generaci¨®n de energ¨ªa nuclear se basan?en la fuerza que mantiene unidas las part¨ªculas de un ¨¢tomo. Si un ¨¢tomo?es inestable, intentar¨¢ alcanzar un estado m¨¢s estable mediante su desintegraci¨®n. El ¨¢tomo puede ser naturalmente inestable o se puede desestabilizar cuando se a?aden nuevos neutrones al n¨²cleo.

Cuando un ¨¢tomo se vuelve m¨¢s estable y libera part¨ªculas, tambi¨¦n libera inmensas cantidades de energ¨ªa que se puede aprovechar para generar el calor suficiente en un sistema cerrado como para alimentar una turbina. La radiaci¨®n, a menudo incomprendida, es principalmente un proceso natural. Hay varios tipos de radiaci¨®n y todos ellos tienen diferentes efectos y usos.

Las preocupaciones que suscita la energ¨ªa nuclear proceden de tres fuentes principales: las cabezas nucleares y su proliferaci¨®n; las fusiones del n¨²cleo y los fallos del sistema; y los desechos nucleares. Todos ellos son puntos v¨¢lidos que se pueden abordar mediante un replanteamiento conceptual y fundamental sobre la forma en la que se genera la energ¨ªa at¨®mica.

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Reactores modulares peque?os de sales fundidas: una soluci¨®n para?nuestra era

En los Estados Unidos de Am¨¦rica, se impuls¨® el desarrollo de reactores?de sales fundidas principalmente entre las d¨¦cadas de 1950 y 1970. A diferencia de los reactores actuales, aquellos ofrec¨ªan soluciones espec¨ªficas a muchos de los problemas que experimentaban los reactores tradicionales.
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• Las sales ya se encontraban en estado l¨ªquido, por lo que el t¨¦rmino ¡°fusi¨®n¡± resultaba irrelevante. En este tipo de reactores, si el sistema se sobrecalienta, las sales se drenan de forma pasiva a un tanque de refrigeraci¨®n.
• Los materiales radiactivos forman enlaces estables en el sistema y los materiales vol¨¢tiles se retiran constantemente.
• Los reactores de sales fundidas funcionan a presi¨®n atmosf¨¦rica, lo cual imposibilita que sucedan incidentes como el de Fukushima (Jap¨®n).
• Muchos reactores de sales fundidas tienen la capacidad de descomponer los desechos nucleares existentes en su modelo de convertidor.
• Los sistemas de reactores de sales fundidas pueden utilizar material fisible de forma mucho m¨¢s eficiente que los reactores nucleares est¨¢ndares.
• Los reactores de sales fundidas se pueden utilizar para el seguimiento de la carga sin excesiva reactividad, debido a sus altos coeficientes de temperatura y vac¨ªo negativo.
• El torio terrestre, un potente material f¨¦rtil utilizado en reactores
  de sales fundidas, es tres veces m¨¢s abundante que el uranio en la corteza terrestre. El torio, que actualmente se procesa como un desecho en la miner¨ªa de tierras raras con un valor comercial relativamente escaso, se puede extraer mediante miner¨ªa de dragado (en lugar de utilizar m¨¦todos m¨¢s invasivos) o se puede extraer incluso de los oc¨¦anos.
• Los sistemas de reactores de sales fundidas pueden funcionar, en principio, de forma desnaturalizada, lo que hace que sean m¨¢s resistentes a la proliferaci¨®n que otros dise?os de reactores tradicionales o de reactores de sales fundidas.
• Tales dise?os pueden funcionar en forma de circuito completamente cerrado con una turbina Rankine o Brayton, eliminando as¨ª la necesidad de ubicarse cerca de grandes masas de agua, como ocurre con los reactores actuales.
• La tecnolog¨ªa es adaptable, potencialmente modular y se puede desplegar a gran escala una vez puestas en marcha las iniciativas
  de comercializaci¨®n.

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El dise?o b¨¢sico del reactor de sales fundidas presenta el siguiente aspecto:

Hay muchas variaciones de este dise?o, pero este es el modelo en torno al que ha girado la mayor parte de la labor de investigaci¨®n y experimentaci¨®n.

Uno de los dise?os que merece un examen m¨¢s detallado es el Reactor
de Sales Fundidas Desnaturalizadas, que puede funcionar como fuente
de combustible durante varios a?os sin intervenci¨®n humana. Dicha caracter¨ªstica tambi¨¦n permitir¨ªa un despliegue m¨¢s r¨¢pido y seguro de
esta tecnolog¨ªa en todo el mundo, reduciendo al mismo tiempo las preocupaciones en materia de proliferaci¨®n.

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Usos aplicados de los reactores de sales fundidas

La variedad de usos aplicados que permiten los reactores de sales fundidas es, quiz¨¢s, la raz¨®n m¨¢s importante para desarrollar esta tecnolog¨ªa, capaz de proporcionar electricidad, agua, is¨®topos m¨¦dicos y energ¨ªa para la producci¨®n alimentaria, as¨ª como para la disminuci¨®n de los dep¨®sitos actuales de desechos nucleares y el suministro de electricidad a ubicaciones remotas, entre otros usos.

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Agua y electricidad para todos

Debido a la naturaleza de los retos a los que se enfrenta la Tierra, ante
todo, es necesario asegurar el acceso adecuado de todas las personas a la electricidad, al agua y al saneamiento. Los reactores de sales fundidas tienen una capacidad extraordinaria para lograrlo. Dado que los tipos de combustibles que se pueden usar en el sistema var¨ªan enormemente, la eficiencia y la utilizaci¨®n de combustible son ¨®rdenes de magnitud mayores que en el caso de los reactores de uranio est¨¢ndares y la tecnolog¨ªa tiene
un amplio potencial de aplicaci¨®n a usos muy diversos, por lo que es dif¨ªcil descartar la viabilidad de los reactores de sales fundidas en el desarrollo futuro de la humanidad.

Asimismo, como se eliminan completamente los materiales radiactivos del sistema de generaci¨®n de energ¨ªa el¨¦ctrica, al funcionar a m¨¢s de 100?¡ãC, ser¨¢ posible purificar agua y esterilizar desechos gracias al excedente de calor. Este proceso se puede llevar a cabo en lugares cercanos al oc¨¦ano, tales como California, y proporcionar con ello agua limpia para el consumo humano.

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Respuesta en casos de desastre y microrredes

Puesto que los reactores son potencialmente modulares y adaptables, es posible reducirlos a un tama?o que permita su fabricaci¨®n y despliegue a gran escala para suministrar energ¨ªa a ubicaciones que carecen de acceso?a infraestructuras tradicionales. Entre ellas, cabr¨ªa incluir bases militares, pa¨ªses en desarrollo e instalaciones de respuesta en casos de desastre situadas en lugares donde las infraestructuras hayan resultado da?adas.
Las caracter¨ªsticas de estos reactores hacen que sean capaces de igualar?sus cargas, por lo que constituyen la opci¨®n ideal para gestionar el funcionamiento de una red el¨¦ctrica a corto plazo.

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Producci¨®n de is¨®topos m¨¦dicos

Como subproducto del funcionamiento del reactor y de algunas de las cadenas de desintegraci¨®n del combustible, tambi¨¦n se generan is¨®topos m¨¦dicos. Estos se pueden utilizar en medicina, en la investigaci¨®n del tratamiento avanzado dirigido con part¨ªculas alfa, as¨ª como destinarse a otros muchos usos m¨¦dicos. El torio ya ha sido objeto de investigaci¨®n en el Reino Unido de Gran Breta?a e Irlanda del Norte. Adem¨¢s, la producci¨®n actual de radiois¨®topos se concentra en los reactores obsoletos de Sud¨¢frica y el Canad¨¢. Disponer de una fuente local de estos is¨®topos resultar¨ªa ventajoso, al permitir su uso asequible en numerosas naciones.

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Eliminaci¨®n de desechos nucleares y prevenci¨®n de la proliferaci¨®n

Como se ha mencionado anteriormente, los distintos reactores de sales fundidas poseen cualidades diferentes, y algunas de ellas resultan especialmente adecuadas para atajar el problema de los desechos nucleares y la proliferaci¨®n. Algunas empresas de los Estados Unidos centran su actividad en la fabricaci¨®n de reactores ¡°de combusti¨®n¡±. Estos sistemas pueden mantener una elevada densidad de potencia y usar los desechos nucleares como fuente de combustible para la reacci¨®n. Este proceso nos permitir¨ªa degradar los dep¨®sitos existentes, dando lugar a desechos transur¨¢nicos que tienen una m¨ªnima parte de la reactividad de los desechos actuales. De ese modo, no tendr¨ªamos que preocuparnos de la extracci¨®n, separaci¨®n y elaboraci¨®n de combustible adicional, sino que, en lugar de ello, podr¨ªamos utilizar la energ¨ªa ya almacenada que los reactores tradicionales son incapaces de aprovechar.

No obstante, existen otros reactores de sales fundidas orientados a la prevenci¨®n de la proliferaci¨®n nuclear. En los reactores de sales fundidas est¨¢ndares con procesamiento qu¨ªmico para un dise?o con dos fluidos, se produce la separaci¨®n de algunos de los is¨®topos para aumentar la econom¨ªa neutr¨®nica del reactor. No obstante, este paso permite que el potencial separe este material y lo emplee en armamento radiactivo. Si bien es dif¨ªcil, sigue siendo posible. Para remediarlo, se dise?¨® el reactor de sales fundidas desnaturalizado entre 1979 y 1980. Este sistema se puede modificar para utilizar un ¨²nico dep¨®sito de combustible sin separaci¨®n y disminuir levemente el coeficiente de conversi¨®n a material fisible, con lo que dispondr¨ªa de suficiente uranio desnaturalizado para mantener una composici¨®n no apta para la fabricaci¨®n de bombas nucleares. Una vez probado y perfeccionado el dise?o, se podr¨ªa enviar a cualquier parte del mundo con un grado mucho menor de preocupaci¨®n por el problema de la proliferaci¨®n. Asimismo, podr¨ªa ayudar a suministrar electricidad y agua a algunas de las naciones que tienen una necesidad m¨¢s acuciante al respecto.

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M¨¢s all¨¢ del planeta Tierra

Por ¨²ltimo, los usos aplicados de esta tecnolog¨ªa se pueden ampliar m¨¢s all¨¢ del planeta Tierra. Los reactores de sales fundidas podr¨ªan convertirse en una opci¨®n s¨®lida para lograr un sistema de energ¨ªa capaz de sustentar la vida humana o las misiones rob¨®ticas en el espacio. Se podr¨ªan perfeccionar los sistemas de suministro de energ¨ªa, calor y purificaci¨®n de agua, con lo que el reactor podr¨ªa llegar a funcionar durante varios a?os sin intervenci¨®n humana. Las aguas residuales se podr¨ªan procesar y esterilizar, lo que permitir¨ªa aprovecharlas mediante un sistema sostenible con el fin de sustentar la vida fuera de la Tierra.

Son muchos los problemas y cuestiones a los que se enfrentan tanto el planeta como sus habitantes. Hallar soluciones para cualquiera de ellos puede parecer una tarea abrumadora, por no hablar de las soluciones que podr¨ªan ayudar a lograr varios de los objetivos de desarrollo. Si se utiliza correctamente, la energ¨ªa at¨®mica puede salvar vidas y ahorrar recursos:
ha llegado el momento de realizar una revisi¨®n fundamental de sus usos aplicados y promover el desarrollo de la investigaci¨®n sobre la utilizaci¨®n
de la energ¨ªa at¨®mica con fines pac¨ªficos. Los reactores de sales fundidas representan el resurgimiento de una antigua idea que demostr¨® ser una de las mejores maneras de proporcionar energ¨ªa limpia y segura durante muchos milenios.?