La Advanced Research Projects Agency-Energy de Estados Unidos y el Jefferson Lab han reactivado una vía tecnológica que lleva décadas sobre la mesa: usar aceleradores de partículas para bombardear combustible gastado y reducir la persistencia radiológica de algunos de sus componentes más problemáticos. El programa NEWTON financia varias líneas para hacer viable esa transmutación, una técnica que, según la propia agencia, podría rebajar el horizonte radiotóxico del combustible usado desde escalas cercanas a 100.000 años hasta varios siglos en determinados escenarios de reciclaje avanzado.
La idea no consiste en “hacer desaparecer” los residuos, sino en alterar su composición isotópica. Tal y como resume la Agencia Internacional de la Energía Atómica, un sistema ADS, por sus siglas en inglés, combina un acelerador de protones de alta potencia, un blanco metálico que libera neutrones por espalación y un núcleo subcrítico que recibe ese flujo neutrónico para fisionar actínidos menores y otros núclidos de larga vida. Esa arquitectura permite trabajar sin una reacción en cadena autosostenida. Si el acelerador se detiene, el sistema se apaga.
La nueva oleada de financiación en Estados Unidos se centra precisamente en ese cuello de botella: la fiabilidad y la eficiencia del acelerador. Jefferson Lab recibió 8,17 millones de dólares para desarrollar cavidades superconductoras y fuentes de radiofrecuencia adaptadas a sistemas ADS de alta disponibilidad, una condición crítica para que esta tecnología salga del laboratorio. “These neutrons will interact with these unwanted isotopes and convert them into more manageable isotopes”, explicó Rongli Geng, responsable científico de ambos proyectos en Jefferson Lab.
Cómo se pretende acortar un problema de milenios
El mecanismo físico es conocido, aunque su explotación industrial sigue lejos. Un haz de protones impacta contra materiales como plomo o mercurio líquido y genera una lluvia de neutrones. Esos neutrones, a su vez, pueden inducir fisión en isótopos como los actínidos menores presentes en el combustible gastado, que son parte central del problema por su larga vida y elevada radiotoxicidad. La propia documentación del programa NEWTON insiste en que la meta es disminuir masa, volumen, actividad y vida efectiva del inventario de combustible usado.
Sin embargo, el reto no es solo nuclear, sino también ingenieril y económico. Los ADS exigen aceleradores potentes, estables y con muy pocas interrupciones, además de procesos previos de separación química del combustible gastado. Por ello, organismos como la IAEA y el CERN siguen describiendo esta vía como una opción prometedora, pero aún en desarrollo, no como una solución ya desplegada a gran escala.
Europa ya prueba el concepto con MYRRHA
El referente más avanzado en Europa es MYRRHA, el proyecto belga liderado por SCK CEN. Su diseño combina un acelerador de protones y un reactor subcrítico refrigerado por plomo-bismuto para demostrar la viabilidad de transmutar residuos de alta actividad en una instalación preindustrial. La IAEA señala que su primera fase ya está en construcción y que las actividades científicas asociadas al tramo inicial del acelerador podrían comenzar en torno a 2027, aunque la planta completa todavía debe superar desafíos técnicos, regulatorios y de escala.
El interés renovado por esta tecnología sugiere que la gestión del residuo nuclear podría entrar en una etapa menos centrada en el almacenamiento pasivo y más en su transformación dirigida. La cuestión ya no es solo dónde enterrar el problema, sino si parte de él puede rediseñarse físicamente antes de llegar al almacén geológico, un objetivo que, por ahora, sigue dependiendo de que los aceleradores alcancen la robustez industrial que la teoría lleva años prometiendo.
