Articulo de referencia

Reactor moderado por grafito

Diagrama de un reactor nuclear que utiliza grafito como moderador. "Reactor de grafito" dirige aquí. Para el reactor de grafito del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, consulte R...

Diagrama de un reactor nuclear que utiliza grafito como moderador.
"Reactor de grafito" dirige aquí. Para el reactor de grafito del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, consulte Reactor de grafito X-10 .

Un reactor moderado por grafito es un reactor nuclear que utiliza carbono como moderador de neutrones , lo que permite utilizar uranio natural como combustible nuclear .

El primer reactor nuclear artificial, el Chicago Pile-1 , utilizó grafito nuclear como moderador. Los reactores moderados por grafito estuvieron involucrados en dos de los desastres nucleares más conocidos: un proceso de recocido de grafito no probado contribuyó al incendio de Windscale (aunque el grafito en sí no se incendió), mientras que un incendio de grafito durante el desastre de Chernóbil contribuyó a la propagación de material radiactivo.

Tipos

En la generación comercial de electricidad se han utilizado varios tipos de reactores nucleares moderados por grafito :

reactores de investigación

Se han construido varios reactores de investigación o de prueba que utilizan grafito como moderador.

Historia

El Sr. Sapirie , el senador Albert Gore Sr. , el senador Lyndon Johnson y el Dr. John Swartout observan una maqueta de un reactor de grafito en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge , el 19 de octubre de 1958.

El primer reactor nuclear artificial, el Chicago Pile-1 , un dispositivo moderado por grafito que producía entre 0,5 y 200 vatios, fue construido por un equipo liderado por Enrico Fermi en 1942. La construcción y las pruebas de este reactor (una " pila atómica ") formaron parte del Proyecto Manhattan . Este trabajo condujo a la construcción del reactor de grafito X-10 en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge , que fue el primer reactor nuclear diseñado y construido para operación continua, y que comenzó a funcionar en 1943.

accidentes

Se han producido varios accidentes graves en reactores moderados por grafito, siendo probablemente los más conocidos el incendio de Windscale y el desastre de Chernóbil .

En el incendio de Windscale, se utilizó un proceso de recocido del grafito no probado, lo que contribuyó al accidente; sin embargo, fue el combustible de uranio, y no el grafito del reactor, el que se incendió. Se determinó que el único daño al moderador de grafito se localizaba alrededor de los elementos combustibles en combustión. [ 2 ] [ 3 ]

En el desastre de Chernóbil, el grafito fue un factor determinante en la causa del accidente. Debido al sobrecalentamiento por falta de refrigeración adecuada, las barras de combustible comenzaron a deteriorarse. Tras pulsar el botón SCRAM (AZ5) para apagar el reactor, las barras de control se atascaron en el centro del núcleo, provocando un bucle positivo, ya que el combustible nuclear reaccionó con el grafito. Esto se ha denominado el "desencadenante final" de los eventos previos a la ruptura. Un incendio de grafito posterior al evento principal contribuyó a la dispersión de material radiactivo. La enorme sobrecarga de energía en Chernóbil durante una prueba mal gestionada provocó la ruptura del recipiente del reactor y una serie de explosiones de vapor que destruyeron el edificio del reactor. Expuesto al aire y al calor del núcleo del reactor, el moderador de grafito se incendió, y este fuego lanzó una columna de lluvia radiactiva altamente radiactiva a la atmósfera y sobre una extensa área geográfica. [ 4 ]

Además, la central nuclear francesa de Saint-Laurent y la central nuclear española de Vandellòs —ambas reactores de uranio natural moderados por grafito UNGG— sufrieron accidentes graves. Cabe destacar la fusión parcial del núcleo ocurrida el 17 de octubre de 1969 y una sobrecalentamiento durante el recocido del grafito el 13 de marzo de 1980 en Saint-Laurent, ambos clasificados como INES 4. La central nuclear de Vandellòs resultó dañada el 19 de octubre de 1989 y su reparación se consideró antieconómica.

Referencias

  1. "El reactor industrial de uranio-grafito ADE-2 de Rusia se convertirá en museo" . www.neimagazine.com . Consultado el 14 de diciembre de 2024 .
  2. "Reunión del RG2 con el equipo del proyecto de desmantelamiento de Windscale Pile 1" (PDF) . Comité Asesor de Seguridad Nuclear. 29 de septiembre de 2005. NuSAC(2005)P 18. Archivado del original (PDF) el 19 de octubre de 2020. Consultado el 26 de noviembre de 2008 .
  3. Marsden, BJ; Preston, SD; Wickham, AJ (8–10 de septiembre de 1997). "Evaluación de los problemas de seguridad del grafito para los pilotes de producción británicos en Windscale" . AEA Technology . IAEA. IAEA-TECDOC—1043 . Consultado el 13 de noviembre de 2010 .
  4. "Preguntas frecuentes sobre Chernóbil" . Organismo Internacional de Energía Atómica – División de Información Pública. Mayo de 2005. Archivado del original el 23 de febrero de 2011. Consultado el 23 de marzo de 2011 .