- Denominación de un tipo de combustible reelaborado con una mezcla de óxido de uranio natural, uranio reprocesado o uranio empobrecido y óxido de plutonio, que se utiliza en algunos reactores nucleares térmicos de fisión. MOX es la abreviatura inglesa de Mixed Oxide (Mezcla de Óxidos).|| 2. Sinónimo de combustibles de óxidos mezclados.
Comentario: Este combustible se comporta de una forma similar al combustible utilizado en la mayoría de los reactores nucleares de agua ligera: de agua a presión (sigla inglesa PWR) y de agua en ebullición (sigla inglesa BWR).
El uranio reprocesado es el anteriormente mencionado y el uranio empobrecido es un subproducto de la fase de enriquecimiento del uranio natural en la fabricación del combustible convencional.
El óxido de plutonio se obtiene del plutonio extraído del combustible convencional gastado. También se puede obtener del plutonio recuperado de armamento militar desactivado. Al final de la guerra fría, Estados Unidos y la antigua Unión Soviética comenzaron el desmantelamiento de miles de cabezas nucleares. Esta iniciativa produjo grandes cantidades de plutonio. La comunidad internacional no quería que este material se volviese a utilizar para fabricar nuevas bombas nucleares, por lo que debía almacenarse y gestionarse de manera segura para proteger a las personas y el medio ambiente.
Así, el Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos propuso que se irradiase el plutonio, para lo que, en combinación con el uranio, se empezó a utilizar en la fabricación de combustible MOX. Como consecuencia, sería complicado utilizar el plutonio para cualquier otro propósito no pacífico. Una vez sacado del reactor nuclear, el MOX no sería reciclado ni reutilizado. La proporción de plutonio en el combustible MOX varía de un 3% a un 10%.
El combustible MOX representa aproximadamente un 5% del combustible nuclear nuevo que se utiliza actualmente. Desde que se utilizara por primera vez en un reactor alemán en 1972, el combustible MOX ha alimentado a 44 reactores en todo el mundo.
Fabricación del combustible MOX.
El primer paso es la separación del plutonio del uranio restante (aproximadamente el 96% del combustible gastado) y los productos de fisión con el resto de residuos (en conjunto otro 3%).
El plutonio, en forma de óxido, se mezcla con uranio empobrecido que forma parte del residuo de una planta de enriquecimiento de uranio (se utiliza para fabricar combustible nuclear convencional nuevo) con un porcentaje de 7% de plutonio.
El combustible MOX puede fabricarse moliendo juntos los óxidos de uranio (UO2) y de plutonio (PuO2) antes de que la mezcla de óxidos se compacte para formar las pastillas, pero este proceso tiene la desventaja de formar grandes cantidades de polvo radiactivo. Una alternativa es mezclar una solución de nitrato de uranio y nitrato de plutonio en ácido nítrico. Esta puede transformarse posteriormente en un sólido utilizando una base de ligadura, sinterizando más tarde el sólido que se convierte en una mezcla de óxidos de uranio y plutonio y formar las pastillas que se introducen en las vainas del reactor.
El combustible MOX elimina parte del plutonio procedente de programas militares, eliminando la necesidad de su almacenamiento y contribuye a la no proliferación. Además, participa en la conservación de los recursos de uranio naturales y su fabricación reduce el volumen de esiduos finales de la industria nuclear.
Almacenamiento y gestión del combustible MOX utilizado.
Una vez utilizado el combustible MOX en reactores nucleares, no hay diferencias significativas en el modo de almacenamiento con respecto al combustible convencional gastado. Los elementos combustibles de combustible MOX gastado se introducen directamente en contenedores especiales licenciados por el organismo regulador nuclear correspondiente y se transportan al centro de almacenamiento de residuos radiactivos.
El combustible MOX permitirá a los países que producen energía nuclear gestionar sus inventarios de plutonio y abastecer a un número cada vez más elevado de reactores. Todos los reactores de tercera generación, como por ejemplo el modelo European Pressurized Reactor (EPR), pueden utilizarlo. A más largo plazo, la cuarta generación de reactores que actualmente se encuentran en fase de diseño, como el reactor de sales fundidas (Molten Salt Reactor), podrán hacer un uso óptimo del plutonio y aprovecharían al máximo el combustible MOX.
