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9.2 tecnologías nucleares
Generar electricidad a partir de la energía nuclear implica la
transferencia del calor producido por una reacción controlada de fisión
nuclear a un generador de turbina de vapor convencional. La reacción
nuclear tiene lugar dentro de un núcleo envuelto por una vasija de
contención de variados diseños y estructuras. El calor es removido del
núcleo por un refrigerante (gas o agua) y la reacción es controlada por
un elemento de moderación o “moderador”.
En todo el mundo, durante las últimas dos décadas, se ha producido
una desaceleración general en la construcción de nuevas centrales
nucleares. Esto fue causado por una serie de factores: el temor a un
accidente nuclear tras los acontecimientos de Three Mile Island,
Chernobyl y Monju; mayor control de la economía y los factores
ambientales, tales como la gestión de residuos y vertidos radioactivos.
diseños de reactores nucleares: cuestiones de evolución y de
seguridad A mediados de 2011 existen 441 reactores nucleares
operando en 31 países alrededor del mundo. Aunque hay docenas de
diseños y tamaños de reactor diferentes, existen tres amplias categorías
ya implementadas o en desarrollo. Estas son:
Generación I: prototipo de reactores comerciales desarrollados entre
los años 1950 y 1960, como reactores militares modificados o
ampliados ya sea para la propulsión de submarinos o la producción
de plutonio.
Generación II: diseño establecido de reactor en operación comercial
en todo el mundo.
Generación III: reactores de nueva generación actualmente
en construcción.
Los reactores de Generación III incluyen los Reactores Avanzados, tres
de los cuales ya se encuentran en funcionamiento en Japón; y una
cantidad similar en construcción o planificados. Se ha informado que
alrededor de 20 diseños diferentes están en fase de desarrollo57 , la
mayor parte de ellos son diseños “evolutivos” desarrollados a partir de
los reactores del tipo Generación II, con algunas modificaciones pero
sin introducir cambios drásticos. Algunos de ellos representan enfoques
más innovadores. Según la Asociación Nuclear Mundial, los reactores
de Generación III se caracterizan por lo siguiente:
• Un diseño estandarizado para cada tipo que permite acelerar la
concesión de licencias, reducir el costo de capital y el tiempo
de construcción.
• Un diseño más simple y fuerte, haciéndolos más fáciles de operar y
menos vulnerables a trastornos operativos.
• Mayor disponibilidad y mayor vida operativa, por lo general 60 años.
• Posibilidad reducida de accidentes de fusión del núcleo.
• Efecto mínimo sobre el medio ambiente.
• Mayor combustión para reducir el consumo de combustible y la
cantidad de residuos.
• Absorbentes quemables (“venenos”) para extender la vida
del combustible.
imagen MINERÍA DE LIGNITO A CIELO
ABIERTO EN HAMBACH, ALEMANIA.
EXCAVADORA GIGANTE DE CARBÓN Y
PILA DE DESECHOS.
En qué medida estos objetivos abordan cuestiones de estándares de
seguridad más altos, frente a una economía mejorada sigue siendo
poco claro.
De los nuevos tipos de reactor, el Reactor Europeo de Agua
Presurizada (EPR) ha sido desarrollado a partir de los diseños más
recientes de Generación II para comenzar a operar en Francia y
Alemania58 . Sus objetivos declarados consisten en mejorar los niveles
de seguridad, en particular, para reducir por diez la probabilidad de un
accidente grave, lograr la mitigación de accidentes graves limitando sus
consecuencias a la central misma y reducir los costos. Sin embargo, a
comparación de sus predecesores, el EPR muestra varias
modificaciones que constituyen una reducción de los márgenes de
seguridad, incluyendo:
• El volumen del edificio del reactor se ha reducido al simplificar el
diseño del sistema de refrigeración de emergencia del núcleo y
utilizando los resultados de nuevos cálculos que predicen un menor
desarrollo de hidrógeno durante un accidente.
• El rendimiento térmico de la central ha sido incrementado en un
15% con respecto a los reactores franceses existentes mediante el
aumento de la temperatura de salida del núcleo permitiendo que las
bombas principales de refrigerante operen a mayor capacidad y
modificando los generadores de vapor.
• El EPR tiene menos circuitos redundantes en sus sistemas de
seguridad que un reactor alemán de Generación II.
Otras modificaciones son aclamadas como importantes mejoras en la
seguridad, incluyendo un sistema de “receptor central” para controlar
un accidente de fusión. Sin embargo, a pesar de los cambios previstos,
no existe garantía de que el nivel de seguridad del EPR realmente
represente una mejora significativa. En particular, la reducción por diez
de la probabilidad de una esperada fusión de núcleo no está
demostrada. Además, existen serias dudas sobre si la mitigación y
control de un accidente de fusión de núcleo con el concepto de receptor
central realmente funcionará.
Por último, actualmente se están desarrollando los reactores de,
Generación IV con el objetivo de comercializarlos dentro de 20-30 años.
57 IAEA 2004; WNO 2004A.
58 HAINZ 2004.
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