La línea de investigación en la que aquí se encuadra el Trabajo fin de máster es la de Diseño de sistemas transmutadores de residuos radiactivos asistidos por acelerador, y en concreto se refiere a la investigación sobre el análisis de diseños conceptuales en lo que respecta a predecir su capacidad de transmutación, inventario isotópico y parámetros relevantes del ciclo de combustible. El desarrollo por parte de nuestro equipo de herramientas computacionales de las más avanzadas en el campo hace que las investigaciones que se realicen se puedan encuadrar dentro de los Proyectos internacionales más importantes, y en concreto dentro del Programa Europeo EUROTRANS, dentro del cual nuestro equipo coordina varias actividades.
Con relación al programa de FISIÓN NUCLEAR Y PROTECCIÓN CONTRA LAS RADIACIONES, el objetivo es establecer una base científica y técnica sólida a fin de acelerar la evolución técnica en lo que se refiere a una gestión más segura de los residuos nucleares de larga duración, mejorando, en particular, la seguridad, la eficiencia en el consumo de recursos y la relación coste/eficacia, de la energía nuclear, y asegurando un sistema sólido y socialmente aceptable de protección de las personas y el medio ambiente contra los efectos de las radiaciones ionizantes.
La energía nuclear genera actualmente un tercio de toda la electricidad consumida en la UE y, como fuente más significativa de electricidad de base que, durante el funcionamiento de la central nucleoeléctrica, no emite CO2, constituye un importante elemento en el debate sobre los medios de combatir el cambio climático y reducir la dependencia de Europa respecto a la energía importada. El sector nuclear europeo en su conjunto se caracteriza por su tecnología de vanguardia y aporta empleo muy cualificado a varios centenares de miles de personas. Una tecnología nuclear más avanzada podría ofrecer perspectivas de mejoras notables del rendimiento y el aprovechamiento de los recursos, y, al mismo tiempo, garantizar niveles de seguridad cada vez más altos y producir menos residuos que los diseños actuales.
Sin embargo, subsisten preocupaciones importantes que afectan a la continuación del uso de esta fuente de energía en la UE. Todavía se requiere un esfuerzo que asegure un mantenimiento del impecable historial de seguridad de la Comunidad y la mejora de la protección contra las radiaciones continúa siendo un campo prioritario. Los problemas clave son la seguridad operacional de los reactores y la gestión de los residuos de larga duración, cuestiones ambas que se están tratando mediante una labor continua a nivel técnico, aunque se requiere también incorporar a esta tarea aportaciones políticas y sociales. En todos los usos de las radiaciones, tanto en la industria como en la medicina, el principio rector general es la protección de las personas y el medio ambiente. Todos los campos temáticos que se tratan en este capítulo tienen como preocupación fundamental asegurar altos niveles de seguridad. De la misma manera, existen unas necesidades claramente identificables en toda la ciencia y la ingeniería nucleares en cuanto a disponibilidad de infraestructuras y conocimientos. Además, los distintos campos técnicos están relacionados por temas transversales clave, como el ciclo del combustible nuclear, la química de los actínidos, el análisis de riesgos, la evaluación de la seguridad e, incluso, los problemas sociales y de legislación.
Se necesitará también investigación para explorar nuevas oportunidades tecnológicas y científicas, y responder de manera flexible a las nuevas necesidades políticas que surjan en el curso del programa marco.
Las Actividades asociadas al Programa se dividen en cuatro grupos:
Gestión de residuos radiactivos
Sistemas de reactores
Protección contra las radiaciones
Infraestructuras
Y con relación a los contenidos del primer grupo, actividades de Gestión de residuos radiactivos, se dice lo siguiente:
Actividades de investigación y desarrollo orientadas a la aplicación práctica sobre todos los aspectos clave restantes del almacenamiento geológico profundo del combustible gastado y los residuos radiactivos de larga duración y, en su caso, demostración de las tecnologías y la seguridad, así como investigación para apoyar la elaboración de una estrategia común europea sobre los principales problemas de la gestión y el almacenamiento de residuos.
Investigación sobre la separación y la transmutación y/o otros conceptos destinados a reducir la cantidad de los residuos que deben evacuarse o el riesgo que suponen.
Por otra parte y con relación a las ACTIVIDADES NUCLEARES DEL CENTRO COMÚN DE INVESTIGACIÓN (CCI), se dice que las actividades nucleares del CCI tienen por objeto satisfacer las necesidades de I+D apoyando tanto a la Comisión como a los Estados miembros. El objetivo de este programa es desarrollar y reunir conocimientos y contribuir al debate sobre la producción de electricidad mediante la energía nuclear, su seguridad y fiabilidad, su sostenibilidad y control, y sus amenazas y retos, incluida la evaluación de los sistemas innovadores y futuros.
Sus actividades se estructuran en tres grupos:
Gestión de residuos nucleares e impacto medioambiental.
Seguridad operacional nuclear.
Seguridad física nuclear y sistemas de salvaguardias.
Y respecto a las actividades del primer grupo, Gestión de residuos nucleares e impacto medioambiental, se dice que el objetivo es comprender los procesos del combustible nuclear desde la producción de energía a la eliminación de residuos y desarrollar soluciones efectivas para la gestión de residuos nucleares de alta actividad dentro de las dos opciones principales: eliminación directa o separación y transmutación. Asimismo, se llevarán a cabo actividades para reforzar los conocimientos y mejorar el tratamiento o el acondicionamiento de residuos de larga duración y la investigación básica sobre actínidos.
El interés concedido a la transmutación como tema de interés en los últimos años dentro de la UE, es igualmente compartido en los programas nacionales e internacionales en los que participan las naciones más avanzadas en el campo de la tecnología nuclear.
La importancia del trabajo de fin de máster se ve reflejado en el número de créditos ECTS del mismo, 15, y en las horas de dedicación que debe emplear el estudiante, unas 375 horas de trabajo. Y como se quiere remarcar, la finalización de este trabajo debe ser fruto de su madurez en las materias técnicas del master así como en las competencias adquiridas.
Los sistemas transmutadores asistidos por acelerador constituyen una de las alternativas que se contemplan dentro del campo de investigación sobre la separación y la transmutación, encaminada a demostrar como con ella se puede reducir la cantidad de los residuos que deben evacuarse de forma significativa.
España está muy comprometida en esta línea de investigación sobre gestión de residuos. Prueba de ello es la gran participación que tuvo dentro del Proyecto europeo más importante, denominado Integrated Project (IP) EUROTRANS: EURopean Research Programme for the TRANSmutation of High Level Nuclear Waste in an Accelerator Driven System. El actual proyecto MYRRHA es continuación de muchas de las actividades que se iniciaron en EUROTRANS.
Una tarea fundamental para el desarrollo de estos nuevos sistemas nucleares es el desarrollo, validación y aplicación de herramientas computacionales y bases de datos adecuadas para las labores de diseño. Dentro de esta línea, el equipo de la UNED fue dentro de EUROTRANS coordinador de distintas actividades y responsable de la ejecución de tareas englobadas en este campo de investigación. Es en este contexto donde se encuadrarán los posibles trabajos a realizar por el estudiante si elige esta línea de investigación. Los contenidos de los posibles trabajos se mencionarán en las secciones siguientes.
La relación del trabajo de investigación con las otras asignaturas del máster se indica en la sección siguiente, referida a conocimientos previos.
