El tritio (T) es un isótopo del hidrógeno de presente en la naturaleza.
Por ejemplo, el Tritio está presente cuando algunos rayos cósmicos golpean la atmósfera, pero aún así tiene una bajísima presencia en la Tierra, principalmente debido a su baja vida media (12,3 años). En la actualidad es posible obtenerlo desde reactores de fisión ya existentes que usan agua pesada (D2O) como moderador (CANDU, por ejemplo), pues producen T cuando el deuterio (D) captura un neutrón[1]. El agua pesada de esos reactores debe ser “limpiada” regularmente, por lo que representan una fuente de T más o menos regular, por ejemplo en Canadá.
En EE.UU., al haberse desmantelado los reactores de agua pesada, se está produciendo T a través de barras de litio que absorben neutrones en reactores comerciales[2]. Sin embargo, obviamente ello implica que para obtener tritio se requeriría tener un reactor de fisión, lo que no necesariamente resulta práctico (obligaría a mantener procesos de fisión), aunque el costo sería bajo y es una tecnología conocida.
En procesos de fusión, la reacción que da origen al tritio es la siguiente[3]:
El problema es que se necesita T para comenzar la reacción, en ese caso el proceso puede partir inversamente, es decir, usar litio para obtener el T inicialmente requerido (en reactores de fisión). Luego se bombardea Litio-6 con un neutrón (alta o baja energía) para producir helio y tritio:
Por su parte, el D es de relativamente fácil obtención, ya que se encuentra naturalmente en el agua de mar y en otros materiales que contienen hidrógeno, y se obtiene por electrólisis de agua o difusión por membranas. Por tanto, la forma propuesta de generar energía eléctrica de fusión nuclear es fusionando D (obtenido del agua) con T (obtenido a partir de D o litio), de modo que además de la energía producida, los neutrones liberados en exceso golpeen una capa de litio que rodee el reactor, obteniendo de esa manera T adicional para alimentar la fusión.
[1] Fuente: Letcher, op. cit. Es decir, si bien el deuterio tiene una menor tendencia de absorber neutrones que el agua común, aun así lo hace.
[2] http://www.isotopes.gov/outreach/reports/SRNL_tritium_facilities.pdf
[3] Otras alternativas son bombardear Litio-7 con un neutrón de alta energía para producir helio, tritio y un neutrón; bombardear Boro-10 con un neutrón de alta energía para producir helio y tritio, pero estas dos consumen energía (se requeriría compensar con el proceso de fusión). También se ha propuesto producir tritio a partir de Helio-3, pero este isótopo tiene muy baja disponibilidad en la Tierra (se forma a partir de rayos cósmicos, pero por la tectónica terrestre está “mezclado” en las capas del planeta, aunque en la Luna se ha acumulado en la superficie (Fuente: Letcher, op. Cit).
Foto: BruceBlaus