Análisis del ciclo de vida nuclear integrando las técnicas de separación y transmutación

Bookmark (0)
Please login to bookmark Close

Este Trabajo Fin de Máster presenta una contextualización teórica de los conceptos más relevantes sobre la gestión de residuos radiactivos en España, con el objetivo de facilitar la elaboración y el análisis de los escenarios de estudio posteriores. En el marco teórico, se estudian los tipos de residuos radiactivos que representan mayor riesgo radiológico para el medioambiente y la salud humana, identificando aquellos nucleidos que más contribuyen a la radiactividad. Además, se examinan los distintos ciclos de vida de combustible nuclear existentes, haciendo hincapié en el ciclo cerrado avanzado y en las técnicas de separación y transmutación de residuos.
El núcleo de este trabajo se centra en un estudio detallado de cada ciclo de vida de combustible nuclear (abierto, cerrado y cerrado avanzado), utilizando dos tipos de reactores: un reactor térmico (PWR) y un reactor rápido (SFR). Para llevar a cabo estos estudios, se emplea el software OpenMC, que permite simular la operación de un reactor nuclear mediante métodos de Monte-Carlo.
El diseño del reactor PWR se basa en el modelo más común en España, el PWR de Westinghouse de tres lazos, mientras que el diseño del reactor SFR se fundamenta en la bibliografía existente.
Las simulaciones de quemado de combustible permiten obtener la composición de los elementos combustibles después de su paso por el reactor, siendo posible evaluar la producción o trans-mutación de los nucleidos identificados en el marco teórico. Con estos resultados, se calcula el inventario de residuos de alta actividad, el tamaño del AGP necesario para almacenar los residuos, el tiempo de operación de los reactores en cada escenario y la energía generada por kilogramo de residuo producido, todo ello realizado con datos para el caso de España.
Con los resultados obtenidos, se llega a la conclusión de que el ciclo cerrado avanzado es la opción más adecuada para reducir el impacto de los residuos radiactivos y mejorar el aprovechamiento de los recursos disponibles, aumentando la generación de energía por unidad de recurso primario de Uranio, para el caso de España.

​Este Trabajo Fin de Máster presenta una contextualización teórica de los conceptos más relevantes sobre la gestión de residuos radiactivos en España, con el objetivo de facilitar la elaboración y el análisis de los escenarios de estudio posteriores. En el marco teórico, se estudian los tipos de residuos radiactivos que representan mayor riesgo radiológico para el medioambiente y la salud humana, identificando aquellos nucleidos que más contribuyen a la radiactividad. Además, se examinan los distintos ciclos de vida de combustible nuclear existentes, haciendo hincapié en el ciclo cerrado avanzado y en las técnicas de separación y transmutación de residuos.
El núcleo de este trabajo se centra en un estudio detallado de cada ciclo de vida de combustible nuclear (abierto, cerrado y cerrado avanzado), utilizando dos tipos de reactores: un reactor térmico (PWR) y un reactor rápido (SFR). Para llevar a cabo estos estudios, se emplea el software OpenMC, que permite simular la operación de un reactor nuclear mediante métodos de Monte-Carlo.
El diseño del reactor PWR se basa en el modelo más común en España, el PWR de Westinghouse de tres lazos, mientras que el diseño del reactor SFR se fundamenta en la bibliografía existente.
Las simulaciones de quemado de combustible permiten obtener la composición de los elementos combustibles después de su paso por el reactor, siendo posible evaluar la producción o trans-mutación de los nucleidos identificados en el marco teórico. Con estos resultados, se calcula el inventario de residuos de alta actividad, el tamaño del AGP necesario para almacenar los residuos, el tiempo de operación de los reactores en cada escenario y la energía generada por kilogramo de residuo producido, todo ello realizado con datos para el caso de España.
Con los resultados obtenidos, se llega a la conclusión de que el ciclo cerrado avanzado es la opción más adecuada para reducir el impacto de los residuos radiactivos y mejorar el aprovechamiento de los recursos disponibles, aumentando la generación de energía por unidad de recurso primario de Uranio, para el caso de España. Read More