Ensayos de irradiación de alta exigencia confirman la viabilidad técnica del combustible uranio-molibdeno, abriendo paso a la sustitución del uranio altamente enriquecido y reforzando los estándares de seguridad y no proliferación nuclear.
Un avance significativo en materia de seguridad nuclear y no proliferación fue confirmado recientemente en Alemania, luego de que un nuevo combustible de uranio poco enriquecido superara con éxito las pruebas de irradiación más exigentes previstas para su uso en el reactor de investigación FRM II. Se trata de un paso clave en el proceso de reconversión de esta instalación, considerada el principal reactor de investigación del país.
El desarrollo del combustible —basado en una aleación monolítica de uranio-molibdeno— es fruto de una colaboración europea respaldada por la Unión Europea, en la que participan la empresa francesa Framatome, la Universidad Técnica de Múnich (TUM) y diversos centros de investigación del continente. Las placas de combustible fueron sometidas a dos ciclos intensivos de irradiación en el reactor BR-2 del Centro Belga de Investigación Nuclear (SCK CEN), con el objetivo de replicar las condiciones extremas de operación del FRM II, ubicado en Garching, cerca de Múnich.
Resultados técnicos decisivos
De acuerdo con los investigadores, las placas resistieron sin fallas las condiciones de irradiación, algo que versiones anteriores de materiales candidatos no habían logrado. Este resultado representa un punto de inflexión para el FRM II, cuya licencia de operación exige la conversión a combustible con menos de 20% de uranio-235 tan pronto exista una alternativa técnicamente viable.
“El resultado confirma nuestra estrategia de cambio a combustible poco enriquecido y constituye un antecedente clave para la solicitud de licencia que presentaremos a las autoridades durante este año”, señaló Christian Pfleiderer, director científico del reactor. La seguridad operacional, añadió, sigue siendo la prioridad central del proyecto.
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Investigación de largo aliento
La búsqueda de un combustible alternativo ha sido un desafío científico de más de dos décadas para la TUM. Finalmente, el uranio-molibdeno fue identificado como la solución más adecuada, al permitir una alta densidad de uranio sin comprometer la estabilidad estructural bajo un intenso bombardeo de neutrones.
Según explicó Christian Reiter, profesor de Tecnología Nuclear Aplicada, el diseño del núcleo fue optimizado en paralelo, reduciendo la cantidad total de combustible y manteniendo el rendimiento científico del reactor durante su ciclo operativo de 60 días. El proceso de desarrollo actual se intensificó desde 2019, integrando conocimientos de ciencia de materiales, física de reactores y manufactura nuclear avanzada.
Proyección internacional
Los resultados de irradiación alimentarán directamente la solicitud de licencia que el FRM II presentará en 2025. De ser aprobada, permitirá no solo la continuidad del reactor con estándares modernos de seguridad, sino que también podría influir en la reconversión de otros reactores de investigación a nivel mundial.
Desde Framatome, su vicepresidente de CERCA, Ralf Gathmann, destacó que esta cooperación europea “abre el camino a una nueva generación de combustibles seguros y eficientes para reactores de investigación”, alineados con los compromisos internacionales de no proliferación.
Con ello, el FRM II podrá seguir apoyando investigaciones en áreas como fusión nuclear, ciencia de materiales y producción de radioisótopos médicos, ahora con una solución de combustible acorde a las exigencias regulatorias y estratégicas actuales.
