Enriquecimiento de uranio
Proceso que eleva la proporción de U-235 fisible en el uranio por encima de su 0,711 % natural para fabricar combustible para reactores o, a niveles muy altos, material para armas.
El uranio natural tiene un 99,28 % de U-238 y un 0,711 % de U-235. Los reactores de agua ligera necesitan uranio poco enriquecido (LEU) al 3–5 % de U-235; los combustibles más recientes llegan al 5–10 % (LEU+). El HALEU, LEU de alto ensayo entre el 5 % y el 20 %, lo necesitan muchos reactores avanzados y SMR. Por encima del 20 % se habla de uranio altamente enriquecido (HEU); el material apto para armas ronda el 90 %.
El uranio se convierte en hexafluoruro de uranio (UF6) y se enriquece casi por completo en centrifugadoras de gas, que consumen unos 50 kWh por unidad de trabajo de separación (UTS; en inglés, SWU), alrededor del 2 % de la energía de las plantas de difusión gaseosa a las que sustituyeron.
Producir 1 kg de LEU al 4,5 % con colas del 0,25 % requiere unos 8,9 kg de uranio natural y 6,9 SWU. Un PWR de 1 GWe usa unas 20–25 t de combustible enriquecido al año, lo que exige unas 150.000 SWU y unas 200 t de uranio natural.
La capacidad mundial ronda los 60 millones de SWU al año, en manos de Rosatom (alrededor del 40 %), Urenco, Orano y CNNC. La prohibición estadounidense de importar uranio enriquecido ruso (con exenciones que expiran en 2028) ha impulsado ampliaciones en Urenco USA y en la planta Georges Besse II de Orano, y Orano prevé una nueva planta en Tennessee.
Términos relacionados
Todos los términos →- Fisión nuclear
División de un núcleo atómico pesado, como el uranio-235 o el plutonio-239, en núcleos más ligeros tras absorber un neutrón, liberando unos 200 MeV de energía y nuevos neutrones.
- Reactor de agua a presión (PWR)
El tipo de reactor nuclear más extendido, en el que agua a alta presión refrigera el núcleo sin hervir y transfiere el calor a un circuito de vapor independiente.
- SMR (pequeño reactor modular)
Reactor nuclear de hasta unos 300 MWe por módulo, pensado para fabricarse en serie en fábrica y montarse por módulos, con menos plazo de obra y menos riesgo financiero.
- Grado de quemado (burnup)
Energía térmica extraída del combustible nuclear por unidad de masa de metal pesado inicial, expresada normalmente en gigavatios-día por tonelada (GWd/tHM).
- Ciclo del combustible de torio
Ciclo de combustible nuclear que usa torio-232 fértil, que absorbe un neutrón y decae a uranio-233 fisible, como alternativa al combustible de uranio-plutonio.