Centro Indira Gandhi para la Investigación Atómica

En la década de 1950, Homi Bhabha formuló el programa indio de energía nuclear de tres etapas, con el objetivo de preparar al país para la utilización de sus extensas reservas de torio y proporcionar seguridad energética para el siglo XXI. ^{[ 5 ]}

Durante la década de 1960, como parte de la segunda fase del programa, se inició la investigación sobre reactores rápidos en el BARC de Bombay. Sin embargo, India aún carecía de un centro especializado en la ciencia de los reactores rápidos.

Tras la muerte de Bhabha en 1966, Vikram Sarabhai asumió la presidencia de la Comisión de Energía Atómica y abogó por acelerar el desarrollo de la tecnología de reacción rápida en la India, en lugar de depender de conocimientos técnicos extranjeros, que eran delicados desde el punto de vista político y tecnológico.

Actuando conforme a su visión, Sarabhai aprobó la creación de un centro dedicado a reactores rápidos en Kalpakkam, a unos 80 km al sur de Chennai. El Centro de Investigación de Reactores se estableció formalmente en abril de 1971 mediante una orden ejecutiva firmada por Sarabhai como Presidente de la AEC. Desarrollarán tecnología de reactores reproductores rápidos que pueden producir más material fisionable del que consumen, facilitando la transición a reactores basados ​​en torio en la tercera etapa. ^{[ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]}

Desde sus inicios, el proyecto central del IGCAR fue el Reactor de Prueba de Reproducción Rápida (FBTR), un reactor de prueba refrigerado por sodio concebido tanto como demostrador tecnológico como instalación de irradiación para combustibles y materiales estructurales. Con un concepto básico derivado del diseño francés RAPSODIE, el FBTR fue modificado significativamente por ingenieros indios. En octubre de 1985, el FBTR alcanzó su primera criticidad, convirtiendo a la India en la séptima nación en poseer tecnología de reactores de reproducción rápida. ^{[ 2 ] [ 7 ] [ 8 ]}

En octubre de ese mismo año, pasó a llamarse Centro Indira Gandhi para la Investigación Atómica. Para entonces, el campus se había convertido en un centro de investigación multidisciplinario donde, además del FBTR, existían diversos laboratorios de radioquímica, electrónica e instrumentación, investigación en seguridad y auditorios que apoyaban la vida científica en Kalpakkam. Esto impulsó la investigación en física de vanguardia, donde comenzaron a surgir avances en dispositivos SQUID, configuraciones de yunque de diamante de alta presión y experimentos de física de alta potencia en el FBTR. ^{[ 9 ]}

A principios de la década de 1990, el ala de reprocesamiento de IGCAR había pasado del desarrollo de diagramas de flujo a importantes operaciones radiactivas. ^{[ 10 ]} Además, el centro se expandió hacia la ciencia de los materiales y la investigación de la materia condensada. ^{[ 11 ]}

La experiencia de las operaciones del FBTR se incorporó directamente al diseño de un reactor rápido a escala comercial: se estaba trabajando en lo que se convertiría en el Reactor Reproductor Rápido Prototipo (PFBR) de 500 MWe, con el Grupo de Diseño de Reactores de IGCAR liderando los estudios de diseño. En 1996, el Mini Reactor de Kalpakkam (KAMINI) alcanzó la criticidad. ^{[ 9 ]}

A medida que el programa nuclear de la India maduraba, el gobierno optó por separar las funciones de investigación y generación de energía: en 2003 se creó una empresa pública, BHAVINI, para construir y operar el PFBR y futuros reactores de potencia de reproducción rápida, mientras que IGCAR conservó la responsabilidad del diseño, la I+D y el soporte técnico. ^{[ 9 ] [ 12 ]}

La construcción de PFBR comenzó en 2004 y una Escuela de Capacitación BARC ^{[ 2 ]} se inició en 2006.

A finales de la década de 2000 y durante la década de 2010, IGCAR añadió nuevas instalaciones experimentales y a escala piloto que abarcan todo el ciclo del combustible de reactores rápidos. CORAL (una instalación compacta de reprocesamiento) y una planta de reprocesamiento de combustible de reactores rápidos de demostración, inaugurada en 2024, se desarrollaron para manejar combustible FBTR de alto grado de quemado. ^{[ 9 ]} En mayo de ese mismo año, CG Karhadkar asumió el cargo de director de IGCAR. ^{[ 13 ]}

En 2025, Estados Unidos levantó las restricciones que había impuesto durante décadas a IGCAR, junto con otros centros propiedad de DAE, facilitando así la cooperación energética entre ambas naciones. ^{[ 14 ]}

El reactor reproductor rápido (FBTR) es la instalación insignia del IGCAR y una piedra angular del programa de reactores rápidos de la India. Se trata de un reactor reproductor rápido refrigerado por sodio , mantenido por el Grupo de Operación y Mantenimiento de Reactores (ROMG). Tiene una potencia térmica de 40 MWt y una potencia eléctrica de 13,2 MWe, y alcanzó su primera criticidad en octubre de 1985. ^{[ 15 ]}

El minirreactor de Kalpakkam (KAMINI) es un reactor de investigación de 30 kWt que alcanzó su primera criticidad el 29 de octubre de 1996. KAMINI tiene la distinción de ser el primer y único reactor del mundo diseñado específicamente para usar combustible de uranio-233, lo que lo convierte en una instalación pionera en la investigación del ciclo del combustible basado en torio. ^{[ 16 ]}

El PFBR es un reactor de 500 MWe que está siendo construido y puesto en marcha por BHAVINI en Kokkilamedu, cerca de Kalpakkam. Es un reactor reproductor rápido de tipo piscina, refrigerado por sodio, que utiliza óxido mixto de uranio y plutonio como combustible. ^{[ 17 ]} A partir de 2025, el PFBR se encuentra en etapas avanzadas de puesta en marcha, con operaciones de carga de combustible en curso. ^{[ 18 ]}

Además, el Centro de Investigación también construyó el reactor de 100 MWe para el primer submarino nuclear de la India, el proyecto del submarino clase Arihant , y lo operó en tierra para fines de prueba desde que alcanzó la criticidad en diciembre de 2004. ^{[ 19 ]} El submarino botado el 26 de julio de 2009 tiene este reactor. ^{[ 20 ]}

El Grupo de Tecnología de Reactores Rápidos (FRTG) es un grupo importante dedicado a:

• Diseño, fabricación y operación de instalaciones de prueba de sodio
• Desarrollo indígena de la tecnología del sodio
• Sondas de nivel de sodio, dispositivos de medición de flujo y presión
• Sensores de inspección de bajo contenido de sodio
• Bombas mecánicas y electromagnéticas para aplicaciones de sodio
• Equipos de inspección en servicio y sistemas robóticos ^{[ 21 ]}

IGCAR ha establecido 13 instalaciones de prueba de sodio a nivel nacional, y el Complejo de Tecnología del Sodio se puso en marcha en 2025 para servir como banco de pruebas para futuros diseños de reactores reproductores rápidos. ^{[ 22 ]}

El Grupo de Diseño de Reactores (RDG) desarrolló el diseño nacional completo del PFBR. El grupo es responsable de obtener las autorizaciones de seguridad del diseño por parte de la Junta Reguladora de Energía Atómica (AERB) y proporciona apoyo analítico a otros grupos. ^{[ 23 ]}

El Grupo de Operación y Mantenimiento de Reactores gestiona el Reactor de Prueba de Reproductores Rápidos y el reactor KAMINI. Está compuesto por la División de Operación de Reactores (ROD), la División de Mantenimiento de Reactores (RMD), la División de Servicios Técnicos (TSD) y la División de Capacitación y Desarrollo de Recursos Humanos (THRDD).

El Grupo supervisa el funcionamiento y el mantenimiento de ambos reactores: planificación y realización de programas de irradiación, pruebas de física del reactor y pruebas de ingeniería, planificación y formación de personal, mantenimiento de los parámetros químicos de los refrigerantes y reevaluación periódica de la seguridad.

El Grupo de Reprocesamiento (RpG) ha sido fundamental en el desarrollo de capacidades de reprocesamiento de combustible. Las instalaciones clave incluyen:

• Laboratorio de Desarrollo de Reprocesamiento (RDL): Establecido a principios de la década de 1970 para desarrollar diagramas de flujo para el reprocesamiento de combustible irradiado del reactor FBTR.
• CORAL (Instalación compacta de reprocesamiento para combustibles avanzados en celdas de plomo): puesta en marcha en 2003, reprocesó con éxito combustible de carburo FBTR en varios niveles de quemado (25, 50 y 100 GWd/t) ^{[ 24 ].}
• Planta de reprocesamiento de combustible para reactores rápidos (DFRP): La DFRP es la primera planta a escala industrial del mundo capaz de procesar combustible gastado de carburo y óxido procedente de reactores rápidos. La planta ha procesado con éxito su primer lote de 20 barras de combustible gastado de reactores rápidos con un grado de quemado de 155 GWd/t.
• IGCAR también ha dominado por primera vez en el mundo la tecnología de reprocesamiento de combustible de carburo mixto altamente irradiado. ^{[ 25 ]}

El Grupo de Electrónica e Instrumentación está compuesto por el Grupo de Instrumentación y Control y el Grupo de Seguridad Radiológica y Medioambiental.

Las principales actividades de este grupo incluyen:

• Diseño y desarrollo de sistemas de control digital distribuido para reactores reproductores rápidos.
• Simuladores de entrenamiento de operadores de alcance completo
• Sistemas de instrumentación críticos para la seguridad y relacionados con la seguridad
• Paneles de control virtuales, modelado 3D para subsistemas de reactores.
• Gestión de la ciberseguridad para todos los sistemas ^{[ 26 ] [ 27 ]}

La División de Informática establece y gestiona instalaciones de computación científica de alto rendimiento con clústeres de supercomputación.

El grupo de química está formado por tres divisiones: la División de Química de Combustibles (FChD), el Grupo del Ciclo de Combustibles Metálicos y Cerámicos (MC & MFCG) y la División de Instalaciones Químicas (CFD).

Las principales instalaciones del Grupo de Química incluyen laboratorios de espectrometría avanzada, desde espectrómetros infrarrojos de transformada de Fourier de infrarrojo lejano hasta espectrómetros de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS), y laboratorios de cromatografía.

El grupo ha realizado varios logros de investigación, entre los cuales la producción de radioisótopos ^{[ 28 ] [ 29 ]} para uso médico es un importante proyecto en curso.

El Grupo de Ciencia de Materiales realiza investigaciones en áreas que abarcan la física de la materia condensada, la nanotecnología, los materiales estructurales nucleares y más. Está compuesto por:

• División de Física de Materiales
• División de Superficies y Nanociencia
• División de Física de la Materia Condensada
• Proyecto SQUID MEG

Grupo de Ingeniería Nuclear y de Seguridad: Los objetivos del N&SEG son:

• Estudiar la seguridad radiológica y de ingeniería en sistemas de reactores reproductores rápidos e instalaciones relacionadas con el ciclo del combustible.
• Programa de monitorización radiológica y física de la salud en diferentes instalaciones radiactivas del IGCAR.
• Realizar la vigilancia de la seguridad industrial en todas las instalaciones del centro.
• Estudiar los aspectos ambientales.

Los servicios de ingeniería en IGCAR son prestados principalmente por la División de Talleres Centrales, establecida en 1975.