Ingenieros imprimirán el núcleo de un reactor nuclear en 3D

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Prototipo del núcleo de reactor en 3D

Un equipo conformado por físicos, ingenieros y científicos informáticos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee se han propuesto llevar a la industria nuclear a la era actual a través de la impresión 3D.

Kurt Terrani está liderando este proyecto como director técnico del programa Reactor del Desafío Transformacional de Oak Ridge, convencido de que la industria nuclear necesita modernizarse para no quedarse obsoleta, a pesar de que se trata de una industria muy conservadora que ha llevado ninguna innovación a lo largo de los años.

Llevando la innovación a la industria nuclear con la impresión 3D

Lo que pretende con su proyecto es crear el núcleo de un pequeño reactor nuclear imprimiendo las piezas necesarias en impresoras 3D. Habitualmente el proceso de fabricación de este tipo de piezas es lento y costoso, donde gracias a la impresión 3D, se podría probar nuevos tipos de piezas, que por su posible complejidad, serían inviables de fabricar en talleres mecánicos.

Esperan que con la impresión 3D no sólo se pueda acelerar el proceso de fabricación de las piezas, sino que además permita que los reactores nucleares ofrezcan un mayor rendimiento. En la actualidad cuentan con el diseño preliminar de núcleo impreso en 3D que formará parte del Transformational Challenge Reactor, o TCR.

Si bien el TCR estará construido en su mayor parte por piezas convencionales, su núcleo, que será de tipo cilíndrico, estará impreso en 3D mediante el uso del carburo de silicio.

Se ha optado por este material por su alta resistencia a las temperaturas, casi imposible de fundir. Desde el núcleo se mantendrá el combustible de uranio y los componentes que permiten controlar la reacción de la fisión.

Según comentan en Wired, se colocará en un reactor «que no es mucho más grande que un barril de cerveza» y entrará en funcionamiento en el 2023, generando hasta 3 megavatios de energía, suficiente para satisfacer las necesidades de energía de más de 1.000 hogares, según expone Terrari.

Además, a diferencia de los reactores convencionales, que se refrigerarán por agua, el pequeño reactor nuclear usará gas de helio para su refrigeración, siendo más eficiente.

Crédito de imagen: Brittany Cramer/Oak Ridge National Laboratory, Departamento de Energía de los EE.UU.