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Articulo de referencia

Dounreay

Coordenadas : 58°34′48″N 3°44′37″O / 58.5801°N 3.7437°O / 58.5801; -3.7437 \nFormerly: ''UKAEA Dounreay;'' ''Dounreay Nuclear Power Development Establishment''"},"country":{"wt"...

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Coordenadas : 58°34′48″N 3°44′37″O / 58.5801°N 3.7437°O / 58.5801; -3.7437

Dounreay ( / ˌ d uː n ˈ r eɪ / ; [ 2 ] Gaélico escocés : Dùnrath ) es un pequeño asentamiento y el emplazamiento de dos grandes instalaciones nucleares en la costa norte de Caithness en la zona de las Tierras Altas de Escocia. Está en la carretera A836 a nueve millas (catorce kilómetros) al oeste de Thurso .

Las centrales nucleares se crearon en la década de 1950. Se trataba del Centro de Desarrollo de Energía Nuclear ( NPDE ), ahora conocido como NRS Dounreay , para el desarrollo de reactores reproductores rápidos civiles , y del Centro de Pruebas de Reactores Navales Vulcan (NRTE) , una instalación militar para la prueba de reactores de submarinos . Ambas han cesado sus operaciones y están siendo desmanteladas. Si bien estas dos centrales han sido un pilar fundamental de la economía de Thurso y Caithness, su importancia disminuirá a medida que avance el proceso de desmantelamiento.

La central nuclear de Dounreay entrará en un estado de vigilancia y mantenimiento provisional en 2036 y se convertirá en un emplazamiento contaminado en 2336. El anuncio en julio de 2020 de que la Autoridad de Desmantelamiento Nuclear (NDA) asumirá la gestión directa del emplazamiento en 2021, en sustitución de la empresa concesionaria Dounreay Site Restoration Limited (DSRL), ha aliviado los temores de pérdida de 560 puestos de trabajo. [ 3 ]

El NRTE será desmantelado bajo un contrato de diez años que comenzará en 2023, culminando con la creación de un terreno industrial abandonado, que será transferido a la NDA. [ 4 ]

Asentamiento de Dounreay

Dounreay es el sitio del Castillo de Dounreay (ahora en ruinas) [ 5 ] y su nombre deriva del gaélico que significa 'fortaleza sobre un montículo'. [ 6 ] Dounreay fue el sitio de la batalla de Sandside Chase en 1437. El mapa de Caithness de Robert Gordon , 1642, usa Dounrae como el nombre del castillo. El libro de William J. Watson , The Celtic Place-names of Scotland, da el origen como Dúnrath , posiblemente una referencia a un broch .

Dounreay fue sede de un aeródromo durante la Segunda Guerra Mundial , llamado RAF Dounreay . En 1944, cuando el aeródromo pasó a formar parte del Almirantazgo , tras ser transferido del Mando Costero de la RAF , como base satélite del HMS Tern en Twatt , Orkney , pasó a llamarse HMS Tern ( II ) . Nunca entró en combate durante la guerra y en 1949 fue puesto en mantenimiento .

Se propone construir el parque eólico marino flotante de Pentland a unos 7,5 km (4,7 millas; 4,0 millas náuticas) de la costa, al norte de Dounreay. A partir de enero de 2026    Se espera que entre en funcionamiento en 2030. [ 7 ]

instalaciones nucleares

En Lower Dounreay hay dos instalaciones nucleares construidas sobre y alrededor del antiguo aeródromo. El emplazamiento del Centro de Desarrollo de Energía Nuclear es propiedad de la Autoridad de Desmantelamiento Nuclear (NDA), pero anteriormente pertenecía y estaba gestionado por la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) . Junto a este emplazamiento se encuentra el Centro de Pruebas del Reactor Naval Vulcan del Ministerio de Defensa . Ambos emplazamientos son conocidos principalmente por sus cinco reactores nucleares , tres de los cuales pertenecían y estaban operados por la UKAEA [ 8 ] y dos por el Ministerio de Defensa.

Los emplazamientos están situados junto al océano Atlántico Norte , con vientos predominantes del sureste.

Durante las décadas de 1980 y 1990, se inauguró un centro de visitantes en la antigua torre de control de tráfico aéreo. Los visitantes eran trasladados en autobús al edificio del reactor PFR, donde se guardaban de forma segura todos los dispositivos electrónicos, incluidos relojes y cámaras, hasta su regreso. Se utilizaban batas blancas y dosímetros de radiación. A continuación, se realizaba una visita guiada a través de la esclusa de aire hasta el edificio del reactor, recorriendo el núcleo del reactor y regresando tras pasar por el área donde trabajaban los científicos, protegidos por gruesas pantallas de vidrio mineral.

Centro de Desarrollo de Energía Nuclear de Dounreay

Vista aérea ~1979. PFR en el centro del suelo, DFR 'esfera' en la parte superior derecha.

El Centro de Desarrollo de Energía Nuclear de Dounreay se formó en 1955 principalmente para impulsar la política del Gobierno del Reino Unido de desarrollar la tecnología de reactores reproductores rápidos (FBR) civiles. [ 8 ] El sitio era operado por la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA). [ 8 ] Allí, la UKAEA construyó tres reactores nucleares : primero un reactor de prueba de materiales y luego dos prototipos de reactores reproductores rápidos. También había instalaciones de fabricación y reprocesamiento para los bancos de pruebas de materiales y para el combustible de los FBR.

Dounreay fue elegido como ubicación del reactor, alejado de grandes centros de población, por razones de seguridad. [ 8 ] El sitio fue operado por la empresa concesionaria del sitio Dounreay Site Restoration Ltd (DSRL) desde 2008, y en 2012 la gestión fue subcontratada a un consorcio liderado por Babcock . [ 9 ] Sin embargo, la NDA asumiría el control total cuando DSRL se convirtió en una subsidiaria de propiedad absoluta de la NDA en marzo de 2021. [ 10 ]

Reactor de prueba de materiales de Dounreay (DMTR)

El primero de los reactores Dounreay en alcanzar la criticidad fue el Reactor de Pruebas de Materiales Dounreay (DMTR) en mayo de 1958, que era un reactor de investigación de clase DIDO , que producía un alto flujo de neutrones. [ 11 ] Este reactor se utilizó para probar el rendimiento de los materiales bajo una intensa irradiación de neutrones, particularmente aquellos destinados al revestimiento del combustible y otros usos estructurales en un núcleo de reactor de neutrones rápidos . Las piezas de prueba se encapsularon en una aleación que contenía uranio para aumentar el ya alto flujo de neutrones de esta clase de reactor, y luego se les retiró químicamente este recubrimiento después de la irradiación. El DMTR se cerró en 1969 cuando el trabajo de pruebas de materiales se consolidó en el Laboratorio Harwell .

Diagrama esquemático que muestra el funcionamiento del DFR, un reactor de lecho fluidizado refrigerado por NaK.

Reactor rápido de Dounreay (DFR)

El segundo reactor operativo (aunque el primero en comenzar su construcción) fue el Reactor Rápido de Dounreay (DFR), que alcanzó la criticidad el 14 de noviembre de 1959. Era un reactor experimental diseñado para explorar la posibilidad de la tecnología de reproductores rápidos. La energía se exportó a la Red Nacional desde el 14 de octubre de 1962 hasta que el reactor se desconectó para su desmantelamiento en marzo de 1977. [ 12 ] : 81 El DFR era un reactor reproductor rápido de tipo bucle refrigerado por circuitos primarios y secundarios de aleación de sodio-potasio fundido , con 24 bucles de refrigerante primario. El núcleo del reactor se alimentó inicialmente con combustible de uranio metálico estabilizado con molibdeno y revestido de niobio . Tenía más de 5000 elementos reproductores de uranio natural en acero inoxidable dispuestos en secciones reproductoras internas y externas. [ 12 ] : 75 Fue diseñado para generar 60  MW de potencia térmica y alcanzar un 2 % de quemado de combustible. [ 13 ] Alcanzó los 30  MWt en agosto de 1962 y los 60  MWt en julio de 1963, lo que le permitió producir su potencia nominal de 14  MWe (eléctrica). En mayo de 1967, el refrigerante fundido comenzó a tener fugas y el reactor se cerró durante un año. [ 12 ] : 74

El reactor está rodeado por una esfera de acero de 42 metros (139 pies ) de diámetro, que aún hoy destaca en el paisaje y que fue construida por la Motherwell Bridge Company. Posteriormente, el núcleo se utilizó para probar combustibles de óxido para reactores rápidos presurizados (PFR) y como espacio experimental para apoyar programas de desarrollo de combustible y materiales para reactores rápidos en el extranjero. 

La producción neta anual máxima de DFR fue de 55,9 GWh en 1972, mientras que la producción neta anual promedio durante su vida útil fue de 32,1 GWh. [ 14 ] Durante su vida útil operativa, DFR produjo más de 600  millones de kWh de electricidad, [ 15 ] de los cuales 540 millones de kWh se suministraron a la red. [ 14 ] La construcción de DFR y las instalaciones asociadas costó 15 millones de libras esterlinas en dinero de finales de la década de 1950 (equivalente a 370 millones de libras esterlinas en 2021). [ 16 ]   

Reactor rápido prototipo (PFR)

El tercer y último reactor operado por UKAEA que se construyó en el sitio de Dounreay fue el Reactor Rápido Prototipo (PFR), destinado a probar componentes de un futuro reactor reproductor rápido a gran escala . [ 17 ] En 1966, se anunció que el PFR se construiría en Dounreay. [ 18 ] El PFR era un reactor reproductor rápido de tipo piscina, enfriado por 1500  toneladas [ 19 ] de sodio líquido y alimentado con MOX . La potencia de diseño del PFR era de 250  MWe (eléctrica). [ 20 ]

Alcanzó la criticidad en 1974 y comenzó a suministrar energía a la Red Nacional en enero de 1975. Hubo muchos retrasos y problemas de confiabilidad antes de alcanzar la potencia plena. [ 12 ] : 79 Tenía tres circuitos de refrigeración. Las fugas en los generadores de vapor de agua de sodio cerraron uno y luego dos de los circuitos de refrigeración en 1974 y 1975. Para agosto de 1976 había alcanzado 500  MWt, [ 12 ] : 80 (para producir alrededor de 166 MWe) y en 1985 alcanzó por primera vez su producción de diseño de 250  MWe. [ 18 ] . Se ha informado que el factor de capacidad en los primeros 10 años de operaciones fue del 9,9%. [ 21 ]

En 1988, se anunció que la financiación para la investigación de FBR se reduciría de 105  millones de libras a 10  millones de libras anuales, y que la financiación de PFR finalizaría en 1994. [ 12 ] : 87

El reactor se desconectó en 1994, marcando el fin de la generación de energía nuclear en el sitio. Había suministrado  un total de 9250 GWh. [ 19 ] El factor de carga durante su vida útil , registrado por el OIEA, fue del 26,9 %. La producción neta anual máxima y promedio durante su vida útil fue de 1042,6 GWh y 528,1 GWh, respectivamente. [ 20 ]

El panel de control del reactor fue reservado para una exposición sobre el reactor en el Museo de Ciencias de Londres en 2016. [ 22 ]

Área del ciclo de combustible (FCA)

Planta de reprocesamiento de combustible del reactor de prueba de materiales (MTR)

Una planta para reprocesar combustible MTR se construyó al principio de la vida útil de la instalación de Dounreay y funcionó durante más de 30 años, reprocesando a pequeña escala tanto combustible de UKAEA y otros reactores británicos como, comercialmente, algo de combustible extranjero. [ 23 ]

Planta de reprocesamiento de combustible irradiado del reactor rápido de Dounreay

A finales de la década de 1950, se construyó la planta de reprocesamiento de combustible irradiado del reactor rápido de Dounreay para reprocesar el combustible de núcleo de uranio altamente enriquecido (HEU) irradiado del reactor rápido experimental de Dounreay de 15 MW(e). El principal producto de esta planta era una solución de nitrato de uranio enriquecido de alta pureza para su posterior reprocesamiento en combustible. No era eficiente utilizar esta planta para reprocesar combustible natural o de bajo enriquecimiento; el combustible del manto reproductor de Dounreay se reprocesaba en Windscale/Sellafield. En la década de 1970, esta planta se modificó y amplió sustancialmente para permitirle reprocesar combustible de óxido mixto del reactor rápido prototipo (PFR) a escala comercial ubicado en el sitio, que tenía una potencia de diseño de 250 MW(e). Este combustible tenía un alto contenido de plutonio, a diferencia del combustible HEU previamente procesado, y se añadió una línea de separación y purificación de plutonio para producir óxido de plutonio. Las modificaciones incluyeron trabajos para mejorar la contención y cumplir con estándares de seguridad más modernos. [ 24 ]

Actividad posterior

Dado que todos los reactores han sido clausurados, [ 8 ] el cuidado y mantenimiento de la antigua planta y las actividades de desmantelamiento han permitido que Dounreay conserve una gran plantilla. El reprocesamiento comercial de combustible nuclear gastado y residuos en las instalaciones de Dounreay fue suspendido por el gobierno británico en 1998, aunque todavía se aceptan algunos residuos de otras instalaciones nucleares en circunstancias especiales.

Accidentes importantes

explosión de sodio

Un pozo de 65 metros (213 pies) de profundidad en la planta estaba lleno de desechos radiactivos y al menos 2 kg de sodio y potasio. [ 25 ] El 10 de mayo de 1977, el agua de mar que inundó el pozo reaccionó violentamente con el sodio y el potasio, expulsando las enormes tapas de acero y hormigón del pozo. [ 25 ] Esta explosión cubrió la zona de partículas radiactivas. [ 25 ]  

virutas de combustible radiactivo

Decenas de miles de fragmentos de combustible radiactivo escaparon de la planta entre 1963 y 1984, lo que provocó la prohibición de la pesca en un radio de dos kilómetros (una milla náutica) alrededor de la planta desde 1997. [ 26 ] Se cree que estos fragmentos molidos fueron arrastrados al mar cuando se vaciaron los estanques de refrigeración. [ 26 ] A partir de 2011Se habían recuperado más de 2300 partículas radiactivas del fondo marino y más de 480 de las playas. [ 26 ] A partir de 2019La  prohibición de recolectar mariscos en un radio de 2 km seguía vigente, pero no había otras restricciones. [ 27 ]

Fallo eléctrico importante

Tras un incidente ocurrido en mayo de 1998, en el que una excavadora cortó un cable principal de alimentación e interrumpió el suministro eléctrico principal y de reserva de la planta durante 16 horas, [ 28 ] se detuvieron las operaciones en el Área del Ciclo de Combustible (FCA) y la Dirección de Salud y Seguridad del Reino Unido y la Agencia Escocesa de Protección del Medio Ambiente llevaron a cabo una auditoría de seguridad de la planta . En septiembre de 1998, se publicó el informe, que resultó muy crítico y contenía 143 recomendaciones para la mejora. [ 29 ]

Los principales puntos de preocupación fueron:

  • Base técnica y de gestión débil debido a cambios organizativos.
  • Excesiva dependencia de los contratistas
  • No existe una estrategia integral para la eliminación de residuos.
  • Falta de progreso en el desmantelamiento
  • Falta de integración de las estrategias de desmantelamiento y gestión de residuos.
  • Mal estado físico de la planta
  • El alcance de la información rápida era demasiado limitado.
  • Incumplimiento de las normas exigidas a un licenciatario nuclear moderno.

El informe final de 2001 sobre la auditoría señaló que la UKAEA había respondido satisfactoriamente a 89 recomendaciones, y que las 54 restantes se abordarían a medio y largo plazo. [ 30 ] En noviembre de 1998, en el informe Dounreay - El camino a seguir , la UKAEA anunció un calendario propuesto para el desmantelamiento acelerado, reduciendo el calendario original de 100  años a 60  años. El coste se estimó inicialmente en 4.300  millones de libras esterlinas. [ 31 ] Friends of the Earth Scotland acogió con satisfacción un plan de desmantelamiento acelerado , pero el grupo ecologista siguió oponiéndose a un mayor reprocesamiento de combustible en el lugar.

Extracción de combustible

Tras el informe de 1998, el Departamento de Comercio e Industria recibió tres opciones para gestionar 25  toneladas de combustible radiactivo para reactores en Dounreay. Las opciones eran:

  1. para reprocesarlo en Dounreay,
  2. reprocesar algunos en Dounreay y otros en Sellafield , o
  3. para almacenarlo en la superficie en Dounreay.

Finalmente se ideó un plan para trasladar el combustible irradiado y no irradiado al sitio nuclear de Sellafield, comenzando en 2014. En 2018, la NDA informó que se completaría en 2018/2019. [ 32 ]

Propiedad de la Autoridad de Desmantelamiento Nuclear

El 1 de abril de 2005, la Autoridad de Desmantelamiento Nuclear (NDA) se convirtió en propietaria del emplazamiento, mientras que la UKAEA continuó como operadora. Inicialmente, el desmantelamiento de Dounreay se planeó para que el emplazamiento pasara a un estado provisional de cuidado y vigilancia para 2036, y se convirtiera en un terreno industrial abandonado para 2336, con un coste total de 2900  millones de libras esterlinas. [ 33 ]

Se creó una nueva empresa llamada Dounreay Site Restoration Limited (DSRL) como filial de la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) para gestionar el proceso de desmantelamiento. En mayo de 2008, se revisaron las estimaciones de costes del desmantelamiento. Se preveía que la retirada de todos los residuos del emplazamiento tardaría hasta finales de la década de 2070 en completarse, y la finalización del proyecto estaba prevista para el año 2300. [ 34 ]

Además del desmantelamiento de los reactores, la planta de reprocesamiento y las instalaciones asociadas, había cinco problemas ambientales principales que abordar:

  • Un pozo de 65 metros de profundidad (213 pies) utilizado para el almacenamiento de residuos nucleares de nivel intermedio estaba contaminando las aguas subterráneas y se vería amenazado por la erosión costera en unos 300 años. El pozo nunca fue diseñado como depósito de residuos, pero se utilizó como tal de forma muy improvisada y con una supervisión deficiente, sin que se mantuvieran registros fiables de la eliminación de residuos. Originalmente se utilizó para construir un túnel para el oleoducto de descarga al mar. El uso posterior del pozo como depósito de residuos conveniente provocó una explosión de gas hidrógeno [ 35 ] causada por la reacción de residuos de sodio y potasio con el agua. En un tiempo, era habitual que los trabajadores dispararan rifles al pozo para hundir bolsas de polietileno que flotaban en el agua. [ 36 ]  
  • Partículas de combustible nuclear irradiado en el lecho marino cerca de la planta, [ 8 ] estimadas en varios cientos de miles, [ 37 ] causadas por fragmentos de barras de combustible antiguas que se bombeaban al mar. [ 8 ] La playa había estado cerrada desde 1983 debido a esto. [ 8 ] En 2008, se planeó un proyecto de limpieza utilizando submarinos robóticos equipados con contadores Geiger para buscar y recuperar cada partícula individualmente. [ 8 ] Todavía se encontraban partículas en la playa de Sandside Bay y una partícula en una popular playa turística en Dunnet en 2006. [ 38 ] En 2012, se encontró una partícula de dos millones de becquerelios en la playa de Sandside, el doble de radiactiva que cualquier partícula encontrada anteriormente. [ 39 ]
  • 18.000 m³ (640.000 pies cúbicos ) de terreno contaminado radiológicamente y 28.000 m³ ( 990.000 pies cúbicos ) de terreno contaminado químicamente .      
  • 1.350 m³ (48.000 pies cúbicos ) de líquidos activos de alta y media actividad y 2.550 m³ ( 90.000 pies cúbicos ) de residuos nucleares de nivel intermedio sin acondicionar almacenados.      
  • 1.500 toneladas (1.700 toneladas cortas) de sodio , de las cuales 900 toneladas (990 toneladas cortas) están contaminadas radiactivamente procedentes del Reactor Rápido Prototipo.

Históricamente, la gestión de los residuos nucleares de Dounreay fue deficiente en gran medida. El 18 de septiembre de 2006, Norman Harrison, director de operaciones interino, predijo que surgirían más problemas derivados de las antiguas prácticas en el sitio a medida que continuaran las labores de desmantelamiento. Se está accediendo a algunas partes de la planta por primera vez en 50  años. [ 40 ]

En 2007, UKAEA se declaró culpable de cuatro cargos en virtud de la Ley de Sustancias Radiactivas de 1960 relacionados con actividades entre 1963 y 1984, uno de eliminación de residuos radiactivos en un vertedero en la planta entre 1963 y 1975, y tres de vertido ilegal de residuos radiactivos y liberación de partículas de combustible nuclear al mar, [ 41 ] [ 42 ] lo que resultó en una multa de 140 000 libras esterlinas. [ 43 ]

En 2007 se acordó un nuevo plan de desmantelamiento, con un plazo de 25  años y un coste de 2.900  millones de libras, revisado un año después a 17  años con un coste de 2.600  millones de libras. [ 31 ]

Debido al uranio y plutonio que se almacenan en el lugar, se considera un riesgo para la seguridad y hay una fuerte presencia policial. [ 8 ]

En 2013, se completó el diseño detallado del proyecto principal para desmantelar el pozo de residuos de nivel intermedio, y los trabajos debían comenzar a finales de ese año. Los trabajos incluirían la recuperación y el embalaje de más de 1500  toneladas de residuos radiactivos. [ 44 ] A partir de 2013, la fecha prevista para el "estado final intermedio" se había adelantado a 2022-2025. [ 45 ] En marzo de 2014, los bomberos extinguieron un pequeño incendio en un área utilizada para almacenar desechos nucleares de bajo nivel. [ 46 ]

El 7 de octubre de 2014, un incendio en el sitio PFR provocó una "liberación de radiactividad a través de una ruta no autorizada". La Oficina de Regulación Nuclear (ONR) concluyó que "incumplimientos de procedimientos y prácticas de comportamiento" causaron el incendio y emitió una notificación de mejora a Dounreay Site Restoration Limited. [ 47 ] [ 48 ] En 2015, el personal de desmantelamiento expresó su falta de confianza en la dirección de la planta y temor por su seguridad. [ 49 ]

En 2016, se inició la tarea de desmantelar el núcleo del PFR. [ 50 ] También se anunciaron planes para trasladar unos 700 kg (1500 lb) de uranio altamente enriquecido residual a Estados Unidos. [ 51 ] [ 52 ]  

El 7 de junio de 2019, se produjo un incidente de contaminación radiactiva de bajo nivel que provocó la evacuación de las instalaciones. Un portavoz de DSRL declaró: «No hubo riesgo para el público en general, ni mayor riesgo para los trabajadores, ni vertidos al medio ambiente». [ 53 ]

El 23 de diciembre de 2019, la NDA anunció la finalización del traslado de todo el plutonio de Dounreay a Sellafield, donde ahora se almacenan todas las reservas importantes de plutonio del Reino Unido. [ 54 ]

El 20 de agosto de 2020 se anunció una nueva fecha para que el sitio estuviera disponible para otros usos, el año 2333, como parte de un nuevo borrador de estrategia para la recuperación. [ 55 ]

En abril de 2023, Dounreay se convirtió en una división de Magnox Ltd como parte de un modelo operativo simplificado para el grupo NDA. [ 56 ] La licencia del sitio se transfirió de DSRL a Magnox Ltd, y los empleados del sitio de Dounreay fueron transferidos de DSRL a Magnox Ltd. En octubre de 2023, Magnox Ltd cambió su nombre a ' Nuclear Restoration Services ', [ 57 ] y la división de Dounreay pasó a llamarse 'NRS Dounreay'. [ 58 ]

Contratos marco

En abril de 2019, DSRL adjudicó seis contratos marco para servicios de desmantelamiento en Dounreay. El valor total de estos contratos se estima en 400  millones de libras esterlinas. [ 59 ]

Centro de Pruebas del Reactor Naval Vulcan (NRTE)

Adyacente al emplazamiento de Dounreay se encuentra Vulcan NRTE. Anteriormente conocido como HMS Vulcan, Vulcan NRTE es una instalación del Ministerio de Defensa del Reino Unido (MoD) operada por Rolls-Royce Submarines . El emplazamiento albergó anteriormente dos reactores nucleares prototipo independientes , donde se probaron cinco tipos diferentes de núcleos de reactores submarinos . [ 60 ]

Véase también

Referencias

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