Presentacin de PowerPoint

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lA PERSPECTIVA DE LA FISIÓN NUCLEAR CIMA
Juan Antonio Rubio Director General del
CIEMAT Marzo 2005
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Panorama energético

• El consumo se ha multiplicado por 100 desde la
  era industrial y crece a un ritmo promedio del
  orden de 2,3 anual.
• Las desigualdades entre países son alarmantes.
  Por ejemplo, Suecia consume 150 veces más
  electricidad que Tanzania.
• El consumo medio per capita es de 0.2
  GJ/persona/día 2,3 kW/persona, 16 veces más que
  la energía consumida en la alimentación (3.000
  Kcal/día). Aproximadamente 5 veces más en los
  países desarrollados (32 kg de carbón/persona/día)
  .
• La potencia total necesaria es de 10 TW,
  aproximadamente 1,6 veces menos que el total de
  la energía total que genera internamente la
  tierra (geodésica) y 3 veces más que la energía
  cinética debida a la influencia solar y lunar
  (mareas).
• El crecimiento esperado es muy considerable,
  especialmente en los países en vías de desarrollo
  (suponen 80 de los habitantes del planeta).
  Para el año 2050 se espera que la potencia
  aumente entre 2.5 y 8.
• Las fuentes energéticas masivas son, en la
  actualidad
• Los combustibles fósiles (carbón, gas y
  petróleo), 80 del consumo energético (23 , 21
  y 36 ) respectivamente y la energía nuclear (7
  ).
• Ambas tienen rechazo social y las reservas
  conocidas son, en algunos casos, limitadas (250,
  60 y 50 años para el carbón, gas y petróleo) y 50
  años para la nuclear de fisión con el actual
  ciclo de uranio.

3
(No Transcript)
4
La energía un diablo necesario (1) Medio
Ambiente

• Además del problema de las reservas, el rechazo
  social a las actuales fuentes masivas de energía
  es considerable
• La energía nuclear por los residuos radioactivos
  (existen en el mundo 300.000 T de combustible
  irradiado 13000 T/año) y, quizá en menor
  medida, por la seguridad y por el peligro de la
  proliferación.
• Los combustibles fósiles por el calentamiento
  global del planeta (0,7 C desde el inicio de la
  era industrial - la cantidad de gases generadores
  del efecto invernadero, en particular el CO2
  aumentó desde 275 ppmv (315 ppm en 1958) hasta
  370 ppm en 2001, lo que puede haber supuesto que
  el nivel de los océanos haya aumentado entre 10 y
  25 cm. Para finales del presente siglo la
  temperatura podría aumentar entre 1 y 4 C, lo
  que podría inducir un aumento del nivel del mar
  superior a 1 m. (ciudades como Venecia serían
  inundadas y las riadas y sequías serían más
  frecuentes. Países como España estarían muy
  afectados).

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La energía un diablo necesario (2)

• En este contexto de encrucijada
• I D en energía no sólo es conveniente, sino
  estrictamente necesario. En todas las fuentes
  potenciales de energía!y en todos los países!
• Algunos parámetros indicativos, a modo de
  referencia
• La superficie cultivada del planeta es
  10.000.000 km2.
• Se necesitarían 20.000.000 km2 para abastecer
  con biomasa los 10 TW.
• Se necesitarían 10.000.000 km2 para abastecer
  el consumo con energía eólica en lugares
  favorecidos.
• Se necesitarían 1.000.000 km2 de paneles
  solares, fotovoltaicos o térmicos para la
  misma potencia.
• Se necesitarían 200000 km2 para abastecerle con
  nuclear y
• 100000 km2 con combustible fósiles

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Situación actual de la Energía Nuclear de Fisión
(1)

• La energía nuclear de fisión tuvo un nacimiento
  convulso (la gran Guerra) y su desarrollo estuvo
  lastrado por su origen.
• La fisión es quizás el descubrimiento básico con
  mas inmediata aplicación de la historia.
• Ha desarrollado una infancia, juventud y madurez
  prematuros y condicionados por su origen. Desde
  su ocaso, quizá estamos asistiendo a un periodo
  transitorio, antes de su posible renacimiento.
• Durante el periodo transitorio se mantendrá,
  posiblemente, su aportación al abastecimiento
  energético pero
• Su implantación como fuente energética masiva
  precisa de desarrollos básicos y tecnológicos
  (gestión de los residuos, seguridad,
  sostenibilidad y resistencia a la proliferación)

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Situación actual de la Energía Nuclear de Fisión
(2)
Centrales nucleares en uso comercial
Países principales
Tipo de reactor
Nº
GWe
Combustible
Refrigerante
Moderador
Reactor de Agua a Presión (PWR) Reactor de Agua
en Ebullición (BWR) Reactor Refrigerado por Gas
(Magnox AGR) Reactor de Agua Pesada Presurizado
CANDU (PHWR) Reactor de Agua Ligera moderado
con grafito (RBMK) Reactor Rápido de Neutrones
(FBR)
EEUU, Francia, Japón, Rusia EEUU, Japón,
Suecia Gran Bretaña s Canadá
s Rusia
. Japón, Francia, Rusia
263 92 26 38 17 3
237 81 11 19 13 1
UO2 enriquecido UO2 enriquecido U natural
(metal), UO2 enriquecido UO2 natural UO2
enriquecido PuO2 y UO2
Agua Agua CO2 Agua pesada Agua Sodio líquido
Agua Agua Grafito Agua pesada Grafito Ninguno
440 PPNN 360 GWe
Fuente IAEA April 2004, Nuclear Power Reactors
in the World (at 31/12/03)
TOTAL
439
361

• 53 Centrales nucleares en const./pedidas/planif
  icadas para aprox. 60 GWe
• Consumo anual actual de 66.000 toneladas de U
• Acumuladas 300.000 toneladas de combustible
  gastado 13.000 toneladas/año

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Situación actual de la Energía Nuclear de Fisión
(3)
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Febrero 2005 Juan
Antonio Rubio
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Perspectivas de la Energía Nuclear (1)
Generación I
Generación II
Generación III
Primeros prototipo de reactores
Reactores comerciales de generación de energía
Generación III
ADS
ADS
LWR avanzados
Diseños evolutivos que ofrecen mejoras económicas
a corto plazo
Generación IV
Dedicated waste management Pu inventory
stabilization
Gestión especializada de residuos
Estabilización del inventario de Pu
Muy económico Mayor seguridad Residuos
mínimos Resistente a la proliferación
Shipping port Dresden, Fermi I Magnox
ABWR Sistema 80
LWR-PWR, BWR CANDU AGR
ADS
2040
2050
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10
Perspectivas de la Energía Nuclear (2)
Gen III y Gen III
Gen II
Gen IV
ADS
PHEBUS-FP
Seguridad Fís. Ing. Básica
HTTR
MUSE
CABRI ARTIST
Reactor Jules Horowitz
HTR10
HALDEN
EUROPART
Gestión de Residuos
Almacén geológico profundo ASPO
EuroTRANS
nTOF
EFTTRA - AFTRA
Combustible /Refrigerante
TECLA SPIRE-
MegaPIE
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Perspectivas de la Energía Nuclear - n TOF(3)
204,206,207,208Pb, 209Bi, 139La, 24,25,26Mg,
90,91,92,93,94,96Zr, 151Sm, 232Th, 233,234U,
237Np, 243Am, 240Pu
Medidas de Captura
233,234,236U, 232Th, 237Np, 241,243Am, 245Cm
Medidas de Fisión
Datos brutos de 237Np
Datos brutos de 243Am(n,g)
1) Room target frame background 2) Background
due to the Ti canning 1.) 3) 43.3 mg of 243Np
2)
1) Room target frame background 2) Background
from Ti canning 1) 3) 10 mg of 243Am 2)
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Febrero 2005 Juan
Antonio Rubio
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Perspectivas de la Energía Nuclear -MUSE (4)
SAD
Secuencia de la validación experimental de la
física de ADS
FEAT
YALINA
MUSE
TARC
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Febrero 2005 Juan
Antonio Rubio
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Perspectivas de la Energía Nuclear (5)
Sistemas subcríticos - ADS
VHTR (Reactor de Muy Alta Temperatura)
Refrigerante Pb/Bi
TRISO combustibles basados en partículas en
estructuras hexagonales compactas o bolas
Hacia la construcción de un ADS de 1 MW
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CONCLUSIONES
LA ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN PUEDE SER UNA FUENTE
SOSTENIBLE. NECESITA DE DESARROLLOS PARA SER
MASIVA Y DEVENIR SOCIAMENTE ACEPTABLE. LOS
DESARROLLOS SE ESTÁN LLEVANDO A CABO
(TRANSMUTACIÓN DE RESIDUOS, SEGURIDAD Y
RESISTENCIA A LA PROLIFERACIÓN). SE ESPERA
TERMINARLOS DENTRO DE 20 - 30 AÑOS. EL CIEMAT
TIENE PROYECTOS AL RESPECTO, DENTRO DEL MARCO
EUROPEO.
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Podrán los encantadores quitanos la ventura pero
el esfuerzo y el ánimo será impòsible Miguel
de Cervantes
CIEMAT - Madrid
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CALENTAMIENTO GLOBAL MEDIO AMBIENTE

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EL CIEMAT EN EL SECTOR NUCLEAR ESPAÑOL
Investigación, Desarrollo, Innovación Servicios
Técnicos Especializados
CONSEJO DE SEGURIDAD NUCLEAR