Uno de los mayores problemas de la energía nuclear no es producir electricidad, sino lo que queda después. El combustible usado de los reactores contiene materiales altamente radiactivos que pueden permanecer peligrosos durante decenas de miles de años. Gestionar ese legado es uno de los grandes retos tecnológicos y políticos de la energía atómica.

Ahora, científicos de la Academia China de las Ciencias han encontrado una solución prometedora. Su nuevo reactor experimental, actualmente en construcción en el sur de China, pretende hacer algo que durante décadas ha sido casi un sueño de los ingenieros nucleares: generar energía mientras destruye parte de los residuos radiactivos más problemáticos.

El sistema se basa en una tecnología conocida como reactor subcrítico impulsado por acelerador, o ADS por sus siglas en inglés. Se trata de un concepto híbrido que combina un reactor nuclear con un acelerador de partículas. A diferencia de los reactores tradicionales, el núcleo del sistema no puede mantener por sí solo una reacción en cadena. Solo funciona cuando recibe un flujo constante de neutrones generado por un acelerador externo. Esta característica introduce una ventaja importante: si el acelerador se apaga, la reacción nuclear se detiene automáticamente. En teoría, esto elimina el riesgo de que la reacción se descontrole.

La clave del proyecto chino está en cómo se generan esos neutrones. En el sistema diseñado por los investigadores, un potente haz de protones procedente de un acelerador lineal superconductivo se lanza contra una aleación líquida de plomo y bismuto a aproximadamente el 80 % de la velocidad de la luz.

El impacto produce una auténtica lluvia de neutrones. Estas partículas, al interactuar con el combustible nuclear, pueden dividir núcleos atómicos pesados que normalmente no se aprovecharían en un reactor convencional. En particular, el proceso puede transformar uranio-238 (un material muy abundante pero poco útil en reactores tradicionales) en plutonio-239, un combustible nuclear mucho más eficiente. Según los responsables del proyecto, este mecanismo permitiría aprovechar el uranio hasta cien veces mejor que en las centrales actuales.

El físico He Yuan, subdirector del Instituto de Física Moderna de la academia china, ha descrito este enfoque como una forma de convertir “residuos en tesoro”. Pero eso no es todo. Además de generar energía, estos reactores podrían reducir significativamente la peligrosidad de los residuos nucleares. Una parte importante del combustible gastado está formada por elementos conocidos como actínidos de larga vida, cuya radiactividad puede persistir durante decenas o incluso cientos de miles de años. Sin embargo, los intensos flujos de neutrones generados en un sistema ADS pueden fragmentar esos núcleos pesados y transformarlos en isótopos mucho menos duraderos.

Si el proceso funciona como esperan sus diseñadores, la vida radiactiva de algunos residuos podría reducirse a menos de una milésima parte de la actual.El proyecto, conocido como Iniciativa China de Sistema Impulsado por Acelerador, comenzó a desarrollarse en 2011 y se está construyendo en la ciudad de Huizhou, en la provincia de Guangdong. Cuando entre en funcionamiento, previsto para 2027, se convertirá en el primer prototipo del mundo de un sistema ADS de escala megavatio, un paso importante hacia la posible aplicación industrial de esta tecnología.

Por ahora, ningún país opera reactores comerciales de este tipo. Sin embargo, la idea ha atraído el interés de científicos de todo el mundo durante décadas, precisamente porque promete resolver dos de los problemas históricos de la energía nuclear: el aprovechamiento limitado del combustible y la acumulación de residuos de larga duración.

Si los resultados del experimento chino confirman las expectativas, los reactores impulsados por acelerador podrían cambiar la ecuación energética del siglo XXI. No solo permitirían obtener mucha más energía del mismo combustible, sino que también ayudarían a reducir el legado radiactivo que hoy preocupa a generaciones futuras. Y en ese escenario, la energía nuclear podría pasar de ser un recurso limitado a convertirse en una fuente capaz de alimentar a la humanidad durante siglos.