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Científicos chinos identificaron fallas graves en el reactor nuclear lunar de la NASA, poniendo en duda la seguridad y funcionalidad de la tecnología diseñada para abastecer futuras bases en la Luna
Ingenieros nucleares de China notaron fallas en el diseño del reactor nuclear lunar de la NASA, conocido como Fission Surface Power (FSP). Según los especialistas de la China National Nuclear Corporation (CNNC), ajustes específicos podrían mejorar la eficiencia del sistema en un 75%, además de aumentar su producción de energía y longevidad.
Aunque reconocen la importancia del reactor FSP de la NASA, los ingenieros chinos señalaron mejoras claras. Ellos afirman que estas modificaciones pueden poner a China en ventaja en la carrera para establecer bases lunares sostenibles.
El reactor nuclear lunar (FSP) de la NASA fue inicialmente propuesto durante la administración Trump. El proyecto prevé un sistema que funcione autónomamente en la superficie lunar, ya sea a partir de un módulo o de un rover.
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La propuesta original destacó la confiabilidad de la fisión nuclear, permitiendo operación incluso durante las largas noches lunares, que pueden durar semanas. La NASA definió un objetivo de 40 kilovatios de potencia, suficiente para alimentar alrededor de 30 hogares terrestres durante una década.
Fallas en el diseño del FSP de la NASA
El reactor nuclear lunar fue concebido para ser compacto y utilizar barras de combustible cilíndricas de uranio. Este formato requiere altos niveles de enriquecimiento y un espeso blindaje de berilio para contener el flujo de neutrones.
No obstante, uno de los principales desafíos enfrentados por el diseño de la NASA es la limitación de la vida útil del reactor, estimada en ocho años. Esto ocurre debido al hinchamiento del combustible nuclear, un efecto natural de la exposición prolongada a la radiación.
Además, el diseño del FSP de la NASA incluye tambores de control de camino único para ajustes de reactividad. Sin embargo, los ingenieros chinos señalaron que el sistema carece de salvaguardas de apagado dual, que fueron recientemente sugeridas por su equipo. “Nuestro objetivo es competir con el FSP”, afirmaron Zhao Shouzhi, diseñador jefe de reactores de la CNNC, y sus colegas.
Avances en el reactor lunar chino
Los especialistas chinos revelaron que su reactor lunar fue inspirado en el TOPAZ-II, un reactor desarrollado por la antigua Unión Soviética. Según un artículo publicado en la revista científica china Atomic Energy Science and Technology, el nuevo reactor chino puede generar 40 kilovatios de energía eléctrica durante más de una década.
A diferencia del diseño de la NASA, el modelo chino utiliza barras de combustible en forma de anillo y moderadores de hidruro de itrio. Este enfoque permite superar limitaciones de los diseños tradicionales.
La barra de combustible anular de doble cara envuelve pelotas de dióxido de uranio en revestimiento de acero inoxidable. Esta configuración posibilita la moderación simultánea de neutrones y la disipación de calor en las superficies interna y externa.
El equipo de investigadores destacó que grandes empresas nucleares, incluyendo la estadounidense Westinghouse, ya poseen capacidad para fabricar estas varillas rápidamente.
Además, el uso del moderador de hidruro de itrio garantiza estabilidad en temperaturas extremas, reduciendo los riesgos de fuga de hidrógeno. Esto evita problemas que anteriormente afectaban sistemas basados en hidruro de circonio.
Impacto de las mejoras
Con estos avances, el reactor chino necesita solo una delgada capa de reflectores de berilio para capturar neutrones dispersos. Esto mejora la eficiencia energética del sistema.
Los canales de enfriamiento dobles permiten que el metal líquido NaK-78 circule tanto dentro como fuera de las varillas de combustible. Este mecanismo mantiene la temperatura del núcleo por debajo de 600 grados Celsius.
El diseño de China también cuenta con tres varillas de seguridad de carbonato de boro y ocho tambores de control rotativos. Estos elementos proporcionan redundancia en los mecanismos de apagado del reactor.
Los ingenieros afirman que el sistema puede mantener reacciones en cadena sostenidas con solo 18,5 kg de uranio-235. Esto representa un ahorro significativo, considerando que el diseño de la NASA requiere 70 kg del mismo material.
Estas innovaciones pueden acelerar los planes de China para misiones lunares. El país busca establecer operaciones sostenibles en la Luna, garantizando un suministro confiable de energía para futuras bases.
Mientras tanto, la NASA enfrenta recortes presupuestarios y reducción de personal, impactando el ritmo de sus iniciativas lunares, incluyendo el programa Artemis.
Con información de Interesting Engineering.
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