El torio es un elemento abundante que puede usarse como combustible nuclear alternativo al uranio. Tiene ventajas como mayor abundancia, producción de menos desechos radiactivos y mayor eficiencia en el ciclo de combustible. Sin embargo, su procesamiento requiere altas temperaturas y la tecnología para reactores que lo utilicen está menos desarrollada. A pesar de investigaciones pasadas, aún no se ha logrado un ciclo de combustible completo basado solo en torio.

1. Juan José Jiménez Ignacio Mir

2. Historia del torio Propiedades Aplicaciones Recursos Mundiales Obtención Combustible Nuclear Ventajas y desventajas Investigación y desarrollo Conclusiones

3. Descubierto como un nuevo elemento por Jöns-Jakob Berzelius (1828) Aislado de la Torita por D. Lely y L. Hamburger (1914)

4. Símbolo: Th Numero atómico: 90 Alto punto de fusión: 2028 K Radiactivo No fisionable Se encuentra en la naturaleza en forma monoisotópica 232 Th Vida Media de 1.405×10 10 años

5. En su forma de dióxido de torio es ocupada en los elementos incandescentes de lámparas a gas, comúnmente llamados “camisas”. Como elemento de aleación para metales de motores a reacción y electrodos de soldadura. Presente en el filamento de ampolletas. Presente en cerámicas de alta resistencia al calor. Al ser añadido al vidrio ayuda a aumentar su índice de refracción y bajar su dispersión. Es utilizado como catalizador en los procesos de conversión de amoniaco en acido nítrico, obtención de hidrocarburos a partir del carbono y en la producción de acido sulfúrico. Como combustible en ciclos de POTENCIA NUCLEAR.

6. País: Toneladas de Th % del total Australia 452.000 18 EE.UU. 400.000 16 Turquía 344.000 13 India 319.000 12 Brasil 302.000 12 Venezuela 300.000 12 Noruega 132.000 5 Egipto 100.000 4 Rusia 75.000 3 Groenlandia 54.000 2 Canadá 44.000 2 Sudáfrica 18.000 1 Otros países 33.000 1 Total Mundial 2.573.000

7. Extracción y concentración Refinamiento ,tratamiento acido o alcalino Extracción por solvente Obtención de torio metálico ThF 4 + 3Ca + ZnCl 2 -> Th + Zn + 2CaF 2 + CaCl 2 ThF 4 + 3Ca + ZnF 2 -> Th + Zn + 3CaF 2

8. El uranio-233 es un isótopo artificial del uranio, el cual es fisionable. El uranio-233 es obtenido a partir del torio-232.

9. De esta manera, el torio puede ser usado como combustible nuclear, obteniéndose un ciclo de combustible alternativo al uranio. Cabe resaltar que el ciclo de combustible del torio es más eficiente que el ciclo de combustible del uranio y plutonio, debido a su mayor razón de entrega de neutrones por neutrón absorbido

10. El torio es tres a cuatro veces más abundante que el uranio, y a diferencia de este, el torio extraído consiste prácticamente en su totalidad de un solo isótopo (Th-232), por lo cual puede ser usado directamente en un reactor. El torio produce menos y m ás limpios deshechos nucleares que el ciclo clásico basado de dióxido de uranio (UO 2 ) .

11. El dióxido de torio es más estable químicamente ya que no se oxida luego de fisión. Otra ventaja práctica para el uso de un ciclo de combustible basado en torio, en el hecho de que el uranio-233 producido en el reactor se contamina inevitablemente con uranio-232

12. El ciclo de combustible basado en torio tiene la capacidad de consumir desechos nucleares extrayendo aún más energía de ellos. El dióxido de torio (ThO 2 ), tiene una mejor conductividad térmica que el dióxido de uranio (UO 2 )

13. Para sinterizar el dióxido de torio, base del combustible nuclear, es necesario alcanzar altas temperaturas, lo que complica y encarece el proceso de creación de combustible

14. Para sinterizar el dióxido de torio, base del combustible nuclear, es necesario alcanzar altas temperaturas, lo que complica y encarece el proceso de creación de combustible

15. La tasa de átomos que deben fisionarse es muy alta en comparación con otros combustibles, lo que hace muy difícil adaptar los reactores LWR, los cuales son los más comunes en el mundo (359 en operación).

16. La fisión del un átomo de U-233 genera 197.9 MeV.

17. Combustible Contenido Energético [kWh/kg] U-233 22.760.000 Diesel 12 Carbón 9,8 Batería Ion-Li 0.18 Batería Plomo 0.03

18. El uso de ciclos de combustible basados en el Torio ha sido estudiado por más de 30 años, donde las investigaciones más significativas han sido llevadas a cabo en USA, Rusia y Alemania, con la participación activa de Japón, Inglaterra e India. Sin embargo, hasta el día de hoy no ha sido posible desarrollar un ciclo de combustible basado únicamente en torio.

19. El torio es una alternativa segura y viable al ciclo de combustible clásico de uranio y plutonio. Con respecto a la distribución geográfica de los recursos se puede afirmar que se encuentran ampliamente repartidos entre los distintos países y continentes. Dentro de las principales desventajas de esta tecnología se encuentra su estado de desarrollo actual

20. Se espera que el torio comience a ganar terreno en el campo de la generación nuclear de energía eléctrica y se generalice su uso, en vista del problema del calentamiento global, el encarecimiento de los combustibles fósiles y la escasez de alternativas medioambientalmente limpias para la generación de energía para la sociedad humana.