Los diseños del reactor reproductor (breeding) de torio de DBI representan un adelanto evolutivo en el diseño de reactores nucleares. Bajo desarrollo durante cuatro décadas, el reactor consiste de un pequeño número de sistemas de núcleos robustos, mecánicamente elegantes y de baja presión. Esta elegancia reduce los costos totales de manufactura, instalación, operaciones y mantenimiento. La simplicidad del diseño incluye el uso extensivo de controles automatizados modernos lo cual también se traduce en una mayor seguridad operativa.
Los diseños de DBI cumplen con todos los requisitos de seguridad y específicamente obvian accidentes nucleares como los sucedidos en Three Mile Island y en Chernobyl.
Los diseños del reactor de torio de DBI proporcionan una mayor seguridad desde una variedad de perspectivas incluyendo el diseño mecánico, uso del tipo de combustible y desechos del combustible.
Los reactores de DBI están diseñados para cumplir con la predominante filosofía de “Defensa en Profundidad” de la seguridad de los reactores nucleares. Sistemas remotos de monitoreo automatizado y profusos sistemas computacionales de control operativo y controles de doble seguridad accionados por gravedad, etc. son solamente algunas de las características de seguridad. Estas características mecánicamente sencillas y de ingeniería resistente han sido utilizadas en la industria nuclear de los Estados Unidos desde la primera generación de reactores nucleares para eliminar la posibilidad de liberación de radiación al medio ambiente, falla catastrófica por error del operador o fundición del núcleo.
Único entre los diseños de los reactores nucleares, el reactor de DBI opera a baja presión (200 a 500 PSI) y usa gases inertes simples como el medio de termo-transferencia. Por contraste, los reactores convencionales de agua ordinaria de uranio típicamente operan a 2000 PSI y requieren de un equipo de proceso mucho más costoso. Los diseños de baja presión de DBI permiten el uso de equipo comercial hecho, incluyendo bombas, tuberías y embarcaciones, aumentando la seguridad y reduciendo los costos aún más.
El combustible que el reactor de DBI utiliza también aumenta la seguridad. La mayoría de los reactores reproductores requieren de un reprocesamiento químico extenso (actualmente EE.UU. no reprocesa el combustible) para recuperar el combustible reproducido de las varillas de combustible U02 usadas, el combustible MOX usado (U02 y PuO2 mezclados) o de “carpas fértiles” ThO2 . El alto nivel de radiación del combustible usado hace que el reprocesamiento químico sea costoso y presenta un reto de desechos significativo.
El reactor de DBI utiliza un proceso diferente. Durante un período de años, los neutrones de los elementos impulsores de combustible transfieren reactividad a elementos del combustible del reactor reproductor (breeding) intercambiables geométricamente. El núcleo está diseñado de manera que la reactividad en el combustible del reactor reproductor (breeding) crece más rápidamente que la acumulación de neutrones absorbiendo los productos de fisión. El combustible es entremezclado periódicamente para mantener el balance entre la reproducción (breeding) y la reactividad. La meta del diseño del DBI provee: a) la eliminación de los requerimientos del reprocesamiento químico, b) la retención de todos los productos de fisión excepto, quizás, el xenón gaseoso en el combustible, y c) la ventilación de gases de fisión acumulados para reactores más pequeños (de ser necesario) desde dentro de la encapsulación del combustible.
Más aún, cuando un núcleo de un reactor de DBI es puesto fuera de servicio, el combustible recién reproducido y otros elementos útiles “no gastados” del combustible pueden ser transferidos sin procesamiento al núcleo de reactor de DBI de segunda generación para una generación de energía adicional, proporcionando hasta un 100% de costo reducido para la carga inicial de combustible en un reactor de DBI subsiguiente.
Otro punto de seguridad importante de resaltar es que el ciclo de combustible de torio ofrece una reducción significativa en la producción de actínidos transuránicos de larga vida, comparado al ciclo de combustible de uranio que es el estándar hoy día. Realmente, la Agencia Internacional de Energía Atómica afirma que la toxicidad actínida del combustible con base de torio es 10 veces menor que el del ciclo de combustible de plutonio/uranio. El número masa de torio es 232 comparado a 238 para el uranio, significando que el torio debe absorber seis neutrones para lograr el mismo peso atómico que el uranio. Debido a esto, la producción de actínidos transuránicos de larga vida es, en orden a su magnitud, menor en el ciclo de torio que en el ciclo de uranio.
