Well, I have a big announcement to make today, and I'm really excited about this. And this may be a little bit of a surprise to many of you who know my research and what I've done well. I've really tried to solve some big problems: counterterrorism, nuclear terrorism, and health care and diagnosing and treating cancer, but I started thinking about all these problems, and I realized that the really biggest problem we face, what all these other problems come down to, is energy, is electricity, the flow of electrons. And I decided that I was going to set out to try to solve this problem.
Hoy tengo un gran anuncio que hacer que me emociona bastante Esto puede sorprender un poco a quienes conocen mi investigación y lo que he hecho. He tratado de resolver grandes problemas: antiterrorismo, terrorismo nuclear, atención médica, diagnóstico y tratamiento del cáncer. Empecé a meditar sobre todo esto y descubrí que el mayor problema que enfrentamos, al que se reducen estos otros, es la energía, la electricidad, el flujo de electrones. Y decidí proponerme a tratar de resolver este problema.
And this probably is not what you're expecting. You're probably expecting me to come up here and talk about fusion, because that's what I've done most of my life. But this is actually a talk about, okay -- (Laughter) — but this is actually a talk about fission. It's about perfecting something old, and bringing something old into the 21st century.
Probablemente no sea eso lo que Uds. esperan. Quizá esperan que venga aquí y les hable de fusión, ya que es lo que he hecho gran parte de mi vida. Pero esta es una charla sobre, bueno... (Risas) esta es una charla sobre fisión. Se trata de perfeccionar algo viejo, y traerlo al siglo XXI.
Let's talk a little bit about how nuclear fission works. In a nuclear power plant, you have a big pot of water that's under high pressure, and you have some fuel rods, and these fuel rods are encased in zirconium, and they're little pellets of uranium dioxide fuel, and a fission reaction is controlled and maintained at a proper level, and that reaction heats up water, the water turns to steam, steam turns the turbine, and you produce electricity from it. This is the same way we've been producing electricity, the steam turbine idea, for 100 years, and nuclear was a really big advancement in a way to heat the water, but you still boil water and that turns to steam and turns the turbine.
Hablemos del funcionamiento de la fisión nuclear. En una planta de energía nuclear tenemos una gran caldera a alta presión con unas varillas de combustible cubiertas de circonio. Son pastillitas de combustible de de dióxido de uranio, Se controla la reacción de fisión y se mantiene a un nivel adecuado. Esa reacción calienta el agua, el agua se convierte en vapor, el vapor hace girar la turbina y con eso se produce electricidad. Esta es la misma forma en que hemos estado produciendo electricidad, con turbinas de vapor, desde hace 100 años. La energía nuclear fue realmente un gran avance para calentar el agua, pero todavía hervimos agua, que se convierte en vapor y hace girar las turbinas.
And I thought, you know, is this the best way to do it? Is fission kind of played out, or is there something left to innovate here? And I realized that I had hit upon something that I think has this huge potential to change the world. And this is what it is.
Y pensaba, saben, ¿es esta la mejor forma de hacerlo? ¿Se agotó el tema o aún queda algo por innovar? Me di cuenta de que había dado con algo: creo que hay un potencial enorme para cambiar el mundo. Y es esto.
This is a small modular reactor. So it's not as big as the reactor you see in the diagram here. This is between 50 and 100 megawatts. But that's a ton of power. That's between, say at an average use, that's maybe 25,000 to 100,000 homes could run off that. Now the really interesting thing about these reactors is they're built in a factory. So they're modular reactors that are built essentially on an assembly line, and they're trucked anywhere in the world, you plop them down, and they produce electricity. This region right here is the reactor.
Es un pequeño reactor modular. No es tan grande como el reactor que se ve en este diagrama. Es de entre 50 y 100 megavatios. Pero eso es un montón de energía. Con esto, con consumo promedio, podrían abastecerse 25 000 a 100 000 hogares. Pero lo realmente interesante de estos reactores es que se construyen en fábricas. Son reactores modulares construidos esencialmente en una línea de montaje. Se transportan a cualquier parte del mundo, se instalan y pueden producir electricidad. Esta parte es el reactor.
And this is buried below ground, which is really important. For someone who's done a lot of counterterrorism work, I can't extol to you how great having something buried below the ground is for proliferation and security concerns.
Y esto está bajo tierra, lo cual es muy importante. Como alguien que ha trabajado mucho en contraterrorismo, quisiera resaltar que es importante que esté enterrado bajo tierra por motivos de derrames y por seguridad.
And inside this reactor is a molten salt, so anybody who's a fan of thorium, they're going to be really excited about this, because these reactors happen to be really good at breeding and burning the thorium fuel cycle, uranium-233.
Dentro de este reactor hay sal fundida, así que los fanáticos del torio se van a entusiasmar, porque estos reactores resultan ser muy buenos para producir y quemar el ciclo de combustible del torio, uranio-233.
But I'm not really concerned about the fuel. You can run these off -- they're really hungry, they really like down-blended weapons pits, so that's highly enriched uranium and weapons-grade plutonium that's been down-blended. It's made into a grade where it's not usable for a nuclear weapon, but they love this stuff. And we have a lot of it sitting around, because this is a big problem. You know, in the Cold War, we built up this huge arsenal of nuclear weapons, and that was great, and we don't need them anymore, and what are we doing with all the waste, essentially? What are we doing with all the pits of those nuclear weapons? Well, we're securing them, and it would be great if we could burn them, eat them up, and this reactor loves this stuff.
Pero no me preocupa mucho el combustible. Se pueden poner a producir... están muy hambrientos, son como pozos de armas degradadas, uranio altamente enriquecido y plutonio apto para armas que ha sufrido un proceso de degradación. Está en un grado que no puede usarse en armas nucleares, pero les encanta esa cosa. Y tenemos mucho por doquier porque este es un gran problema. Ya saben, cuando la Guerra Fría, se construyó ese enorme arsenal de armas nucleares, y eso estaba bien, pero ya no las necesitamos más. Entonces, ¿qué se va a hacer con todo el desperdicio? ¿Qué hacer con todos los pozos de esas armas nucleares? Bueno, los aseguramos, pero sería genial que los pudiéramos quemar, consumirlos. A este reactor le encantan.
So it's a molten salt reactor. It has a core, and it has a heat exchanger from the hot salt, the radioactive salt, to a cold salt which isn't radioactive. It's still thermally hot but it's not radioactive. And then that's a heat exchanger to what makes this design really, really interesting, and that's a heat exchanger to a gas. So going back to what I was saying before about all power being produced -- well, other than photovoltaic -- being produced by this boiling of steam and turning a turbine, that's actually not that efficient, and in fact, in a nuclear power plant like this, it's only roughly 30 to 35 percent efficient. That's how much thermal energy the reactor's putting out to how much electricity it's producing. And the reason the efficiencies are so low is these reactors operate at pretty low temperature. They operate anywhere from, you know, maybe 200 to 300 degrees Celsius. And these reactors run at 600 to 700 degrees Celsius, which means the higher the temperature you go to, thermodynamics tells you that you will have higher efficiencies. And this reactor doesn't use water. It uses gas, so supercritical CO2 or helium, and that goes into a turbine, and this is called the Brayton cycle. This is the thermodynamic cycle that produces electricity, and this makes this almost 50 percent efficient, between 45 and 50 percent efficiency. And I'm really excited about this, because it's a very compact core. Molten salt reactors are very compact by nature, but what's also great is you get a lot more electricity out for how much uranium you're fissioning, not to mention the fact that these burn up. Their burn-up is much higher. So for a given amount of fuel you put in the reactor, a lot more of it's being used.
Es un reactor de sales fundidas. Tiene un núcleo, y tiene un intercambiador de calor que la sal caliente, la sal radioactiva, la vuelve fría, no radioactiva. Todavía es térmicamente caliente pero no es radiactiva. Esto es un intercambiador de calor lo que hace a este diseño muy, muy interesante. Es un intercambiador de calor a gas. Volviendo a lo que venía diciendo sobre la energía en producción --bueno, aparte de la fotovoltaica-- se produce por la ebullición de vapor y el giro de una turbina. No es muy eficiente y, de hecho, las plantas de energía nuclear de este tipo, tienen solo un 30 % a 35 % de eficiencia. Esa es la cantidad de energía térmica que produce el reactor; la cantidad de electricidad que produce. Y la razón de la baja eficiencia de esos reactores es que funcionan a baja temperatura. Funcionan a unos, ya saben, quizá 200 a 300 grados Celsius. Pero estos reactores funcionana 600 a 700 grados Celsius, lo que significa que cuanto mayor sea la temperatura la termodinámica dice que se tiene mayor eficiencia. Este reactor no usa agua. Usa gas, CO2 o helio supercríticos, que entran a la turbina, en lo que se llama ciclo de Brayton. Es el ciclo termodinámico que produce electricidad, con una eficiencia de casi el 50 %; entre 45 % y 50 % de eficiencia. Esto me tiene muy entusiasmado porque es un núcleo muy compacto. Los reactores de sales fundidas, por naturaleza, son muy compactos pero lo también genial es que se obtiene mucha más electricidad por la cantidad de uranio fisionada, por no mencionar que se consume el uranio. Su grado de quemado es mucho mayor. Así, para una cantidad dada de combustible que se pone en el reactor, se usa mucho más.
And the problem with a traditional nuclear power plant like this is, you've got these rods that are clad in zirconium, and inside them are uranium dioxide fuel pellets. Well, uranium dioxide's a ceramic, and ceramic doesn't like releasing what's inside of it. So you have what's called the xenon pit, and so some of these fission products love neutrons. They love the neutrons that are going on and helping this reaction take place. And they eat them up, which means that, combined with the fact that the cladding doesn't last very long, you can only run one of these reactors for roughly, say, 18 months without refueling it. So these reactors run for 30 years without refueling, which is, in my opinion, very, very amazing, because it means it's a sealed system. No refueling means you can seal them up and they're not going to be a proliferation risk, and they're not going to have either nuclear material or radiological material proliferated from their cores.
El problema de las plantas tradicionales de energía nuclear como esta son estas barras revestidas de circonio, con las tabletas de combustible de dióxido de uranio en su interior. Bueno, el dióxido de uranio es una cerámica, y a la cerámica no le gusta liberar lo que tiene dentro. Tenemos lo que se llama pozo de xenón y algunos de estos productos de la fisión aman a los neutrones. Aman a los neutrones que se mueven y ayudan a que ocurra la reacción. Los consumen, lo que significa que, además de que el revestimiento no dura mucho tiempo, pueden usarse esos reactores más o menos durante unos 18 meses sin reabastecerse de combustible. Pero estos reactores duran 30 años sin reabastecerse que, en mi opinión, es algo muy, muy maravilloso porque significa que es un sistema sellado. Que no haya reabastecimiento implica que se puede sellar sin riesgo de derrame, y sin material nuclear ni radioactivo que escape de sus núcleos.
But let's go back to safety, because everybody after Fukushima had to reassess the safety of nuclear, and one of the things when I set out to design a power reactor was it had to be passively and intrinsically safe, and I'm really excited about this reactor for essentially two reasons. One, it doesn't operate at high pressure. So traditional reactors like a pressurized water reactor or boiling water reactor, they're very, very hot water at very high pressures, and this means, essentially, in the event of an accident, if you had any kind of breach of this stainless steel pressure vessel, the coolant would leave the core. These reactors operate at essentially atmospheric pressure, so there's no inclination for the fission products to leave the reactor in the event of an accident. Also, they operate at high temperatures, and the fuel is molten, so they can't melt down, but in the event that the reactor ever went out of tolerances, or you lost off-site power in the case of something like Fukushima, there's a dump tank. Because your fuel is liquid, and it's combined with your coolant, you could actually just drain the core into what's called a sub-critical setting, basically a tank underneath the reactor that has some neutrons absorbers. And this is really important, because the reaction stops. In this kind of reactor, you can't do that. The fuel, like I said, is ceramic inside zirconium fuel rods, and in the event of an accident in one of these type of reactors, Fukushima and Three Mile Island -- looking back at Three Mile Island, we didn't really see this for a while — but these zirconium claddings on these fuel rods, what happens is, when they see high pressure water, steam, in an oxidizing environment, they'll actually produce hydrogen, and that hydrogen has this explosive capability to release fission products. So the core of this reactor, since it's not under pressure and it doesn't have this chemical reactivity, means that there's no inclination for the fission products to leave this reactor. So even in the event of an accident, yeah, the reactor may be toast, which is, you know, sorry for the power company, but we're not going to contaminate large quantities of land. So I really think that in the, say, 20 years it's going to take us to get fusion and make fusion a reality, this could be the source of energy that provides carbon-free electricity. Carbon-free electricity.
Pero volvamos a la seguridad. Todos, después de Fukushima, tuvieron que revisar la seguridad nuclear. Una de las cosas que pienso al diseñar un reactor de energía es que ha de ser pasiva e intrínsecamente seguro, Estoy muy entusiasmado con este reactor, esencialmente por dos razones. Una, que no funciona a alta presión. Los reactores tradicionales como los de agua a presión o los de agua hirviendo, usan agua muy, muy caliente a presiones muy altas. Esto significa, en esencia, que en caso de accidente, si se presenta alguna fisura en el recipiente de acero inoxidable a presión, el refrigerante se escapa del núcleo. Estos reactores funcionan prácticamente a presión atmosférica, de modo que no hay tendencia de los productos de fisión de escaparse del reactor, en caso de accidente. Además, funcionan a alta temperatura y el combustible se funde, por lo que no se derriten. Pero en caso de que el reactor fallara o en caso de pérdida externa de energía como en Fukushima, hay un tanque de desechos. Debido a que el combustible es líquido, y está combinado con el refrigerante, se podría simplemente drenar el núcleo en lo que se llama régimen sub-crítico. Básicamente es un tanque bajo el reactor que tiene absorbentes de neutrones. Esto es muy importante porque así se detiene la reacción. En este tipo de reactores, no se puede hacer eso. El combustible, como he dicho, es de cerámica; está dentro de barras de combustible de circonio, y en caso de accidente, en este tipo de reactores --como Fukushima y Three Mile Island-- mirando hacia atrás en Three Mile Island,--hace tiempo que no se ven estos-- con esos revestimientos de circonio en las barras de combustible, al entrar en contacto con agua a alta presión, vapor de agua, en un ambiente oxidante, producirán hidrógeno, y ese hidrógeno tiene una gran capacidad explosiva para liberar los productos de la fisión. Por eso el núcleo de este reactor, como no está bajo presión y no tiene esta reactividad química, significa que los productos de la fisión no tienen la tendencia de escapar del reactor. Así, incluso en caso de accidentes, sí, el reactor puede quemarse, ya saben. Lo siento por la pérdida de la compañía eléctrica, pero no se contaminarán grandes áreas de terreno. Yo creo que en, digamos, 20 año,s lograremos la fusión, la fusión será una realidad, podría ser la fuente de energía que proporcione electricidad libre de carbono. Electricidad libre de carbono.
And it's an amazing technology because not only does it combat climate change, but it's an innovation. It's a way to bring power to the developing world, because it's produced in a factory and it's cheap. You can put them anywhere in the world you want to.
Es una tecnología increíble porque no solo modera el cambio climático sino que es una innovación. Es una manera de llevar la energía a los países en desarrollo, porque se produce en una fábrica y es económica. Se la puede ubicar en el lugar del mundo que se desee.
And maybe something else. As a kid, I was obsessed with space. Well, I was obsessed with nuclear science too, to a point, but before that I was obsessed with space, and I was really excited about, you know, being an astronaut and designing rockets, which was something that was always exciting to me. But I think I get to come back to this, because imagine having a compact reactor in a rocket that produces 50 to 100 megawatts. That is the rocket designer's dream. That's someone who is designing a habitat on another planet's dream. Not only do you have 50 to 100 megawatts to power whatever you want to provide propulsion to get you there, but you have power once you get there. You know, rocket designers who use solar panels or fuel cells, I mean a few watts or kilowatts -- wow, that's a lot of power. I mean, now we're talking about 100 megawatts. That's a ton of power. That could power a Martian community. That could power a rocket there. And so I hope that maybe I'll have an opportunity to kind of explore my rocketry passion at the same time that I explore my nuclear passion.
Y quizá hay algo más. De niño, estaba obsesionado por el espacio. Bueno, hasta cierto punto, también por la ciencia nuclear, pero antes de eso, por el espacio. Me entusiasmaba, ya saben, ser astronauta y diseñar cohetes, siempre me entusiasmó mucho. Pero volvamos a esto, porque imaginen tener un reactor compacto en un cohete que produce de 50 a 100 megavatios. Es el sueño de todo diseñador de cohetes. Es el sueño del que diseña un hábitat para otro planeta. No solo uno tiene de 50 a 100 megavatios para obtener la propulsión que nos lleve, sino que se tiene potencia una vez allá. Ya saben, para diseñadores de cohetes que usan paneles solares o pilas combustibles, unos pocos vatios o kilovatios, puede ser mucha energía. Estamos hablando de 100 megavatios. Es muchísima energía. Podría alimentar a una comunidad marciana. Podría propulsar un cohete hasta allá. Y espero poder tener la oportunidad de explorar mi pasión espacial al mismo tiempoque exploro mi pasión nuclear.
And people say, "Oh, well, you've launched this thing, and it's radioactive, into space, and what about accidents?" But we launch plutonium batteries all the time. Everybody was really excited about Curiosity, and that had this big plutonium battery on board that has plutonium-238, which actually has a higher specific activity than the low-enriched uranium fuel of these molten salt reactors, which means that the effects would be negligible, because you launch it cold, and when it gets into space is where you actually activate this reactor.
La gente dice: "Bueno, lanzas estas cosas radioactivas al espacio, ¿y si hay accidentes?" Pero lanzamos baterías de plutonio todo el tiempo. Todos estaban muy entusiasmados con Curiosity con esa gran batería de plutonio a bordo, plutonio-238, que tiene una mayor actividad específica que el combustible de uranio poco enriquecido de estos reactores de sales fundidas, lo que significa que los efectos serían insignificantes, porque se lanza en frío, y al ponerlo en el espacio es cuando realmente se activa el reactor.
So I'm really excited. I think that I've designed this reactor here that can be an innovative source of energy, provide power for all kinds of neat scientific applications, and I'm really prepared to do this. I graduated high school in May, and -- (Laughter) (Applause) — I graduated high school in May, and I decided that I was going to start up a company to commercialize these technologies that I've developed, these revolutionary detectors for scanning cargo containers and these systems to produce medical isotopes, but I want to do this, and I've slowly been building up a team of some of the most incredible people I've ever had the chance to work with, and I'm really prepared to make this a reality. And I think, I think, that looking at the technology, this will be cheaper than or the same price as natural gas, and you don't have to refuel it for 30 years, which is an advantage for the developing world.
Por eso estoy entusiasmado. He diseñado este reactor de aquí que puede ser una fuente innovadora que proporcione energía a todo tipo de buenas aplicaciones científicas, y realmente estoy preparado para hacerlo. Terminé la secundaria en mayo, y... (Risas) (Aplausos) Terminé la secundaria en mayo, y decidí lanzar una empresa para comercializar estas tecnologías que desarrollé, detectores revolucionarios para escanear contenedores de carga y estos sistemas para producir isótopos médicos. Ahora quiero hacer esto,y lentamente he ido formando un equipo con las personas más increíbles con las que haya tenido la oportunidad de trabajar. Estoy listo a hacer esto realidad. Pienso, viendo la tecnología, que será más económico o tendrá el mismo precio que el gas natural. No hay que reabastecerla durante 30 años, Una gran ventaja para el mundo en desarrollo.
And I'll just say one more maybe philosophical thing to end with, which is weird for a scientist. But I think there's something really poetic about using nuclear power to propel us to the stars, because the stars are giant fusion reactors. They're giant nuclear cauldrons in the sky. The energy that I'm able to talk to you today, while it was converted to chemical energy in my food, originally came from a nuclear reaction, and so there's something poetic about, in my opinion, perfecting nuclear fission and using it as a future source of innovative energy.
Solo quiero decir una nota filosófica para terminar, algo raro para un científico. Pienso que hay algo realmente poético en usar energía nuclear para propulsarnos a las estrellas, porque las estrellas son enormes reactores de fusión. Son calderas nucleares gigantes en el cielo. La energía que me permite hablar con Uds. hoy, aunque viene de la energía química de mis alimentos, originalmente provino de una reacción nuclear. Por eso hay algo poético en esto, en mi opinión, al perfeccionar la fisión nuclear y usarla como fuente futura de energía innovadora.
So thank you guys.
Gracias amigos.
(Applause)
(Aplausos)