Requisitos de residuos de fusión para el control de tritio: Perspectivas e investigación actual

La realización exitosa de la producción de energía a través de la fusión de deuterio y tritio necesariamente conducirá a la generación de residuos contaminados con tritio. No solo parte del combustible de tritio se infiltrará en los componentes de los reactores de fusión y su ciclo de combustible más amplio, sino que el tritio también se generará directamente en materiales expuestos a los altos flujos de neutrones a través de reacciones de desintegración nuclear. Motivada por las predicciones de los modelos de retención de combustible y las simulaciones de transmutación nuclear, que demuestran la posible magnitud del desafío de contaminación por tritio, UKAEA está explorando diferentes soluciones para la des-tritiación, incluyendo grabado/ disolución ácida y tratamientos térmicos (fusión), aprovechando la experiencia adquirida en el manejo de los materiales residuales generados durante la operación de JET. La alta movilidad del tritio plantea un desafío para el almacenamiento y contención de residuos. El conocimiento de cómo el tritio se infiltra a través de diferentes materiales en distintas condiciones es crítico para asegurar la seguridad ambiental y el cumplimiento regulatorio en el diseño y operación de contenedores de eliminación de residuos, unidades de almacenamiento de residuos y sistemas de transporte de residuos. Se ha diseñado y puesto en marcha un dispositivo de permeación a baja temperatura para medir la permeación del tritio a bajas temperaturas a través de diferentes materiales; investigando principalmente materiales candidatos para cajas de residuos, pero que también podrían desplegarse para la contención de tritio en regiones de baja temperatura de una planta de energía de fusión, como en las paredes de un salón de reactores. La experiencia de establecer y operar dispositivos experimentales de tritio y manejar residuos tritiados de JET es invaluable para la futura industria de fusión, mientras que hay optimismo de que los ensayos de investigación experimental guiarán la estrategia de residuos de fusión mediante el diseño de contenedores y barreras de residuos que minimicen la propagación de la contaminación por tritio o proporcionen soluciones eficientes de des-tritiación.