Atomics International fue una división de la compañía North American Aviation (posteriormente adquirida por la compañía Rockwell International ) que se dedicó principalmente al desarrollo temprano de tecnología nuclear y reactores nucleares para aplicaciones comerciales y gubernamentales. Atomics International fue responsable de una serie de logros relacionados con la energía nuclear : diseño, construcción y operación del primer reactor nuclear en California (1952), [1] el primer reactor nuclear para producir energía para una red eléctrica comercial en los Estados Unidos (1957) [2] y el primer reactor nuclear lanzado al espacio exterior por los Estados Unidos (1965). [3]
Atomics International emprendió el desarrollo de reactores nucleares poco después de su fundación: una serie de reactores nucleares comerciales, comenzando con el Experimento de Reactor de Sodio (SRE) y una gama de reactores nucleares compactos que culminaron con el sistema de Sistemas para Energía Nuclear Auxiliar SNAP-10A . Ambos esfuerzos tuvieron éxito, a pesar de los accidentes nucleares en el Laboratorio de Campo de Santa Susana , pero el interés general en la energía nuclear disminuyó constantemente. La división pasó a proyectos no relacionados con la energía nuclear, como la gasificación del carbón, y gradualmente dejó de diseñar y probar reactores nucleares. Atomics International finalmente se fusionó con otra división ( la división Rocketdyne ) de la misma empresa matriz (Rockwell International). A partir de 2010, todas las instalaciones de Atomics International, a excepción de las pocas instalaciones restantes ubicadas en el área de prueba del Área IV en el Laboratorio de Campo de Santa Susana (SSFL), han sido demolidas, limpiadas y reutilizadas, o están a la espera de la limpieza final. [4]
Después de la Segunda Guerra Mundial, el potencial de la energía nuclear capturó el interés del gobierno de los Estados Unidos y del público en general. En 1948, North American Aviation creó una organización interna llamada Departamento de Investigación de Energía Atómica ( AERD ) para administrar sus actividades de investigación y desarrollo nuclear gubernamentales y comerciales. El Departamento de Investigación de Energía Atómica diseñó, construyó y operó un reactor homogéneo acuoso térmico de 5 vatios en Downey, California, que el 21 de abril de 1952, se convirtió en el primer reactor nuclear en operar en el estado de California. [5] En 1955, el AERD pasó a llamarse la división Atomics International de North American Aviation .
El experimento del reactor de sodio fue el resultado de la iniciativa inicial de Atomics International de desarrollar y comercializar tecnología de reactores, al emprender el diseño de un reactor de energía nuclear capaz de producir electricidad de forma comercial. Atomics International decidió que el sodio era un refrigerante para reactores nucleares más apropiado que el agua. Se eligió el sodio porque tiene excelentes propiedades de transferencia de calor, tiene una presión de funcionamiento baja a temperaturas típicas del reactor y tiene un punto de fusión relativamente bajo. [6] Cuando se utiliza como refrigerante para un reactor nuclear, el agua requiere tuberías pesadas, ya que a las altas temperaturas del reactor, el agua se mantiene bajo presión. En caso de accidente, la ruptura repentina del sistema de agua a alta temperatura (entre otras cosas) requiere un recipiente de contención especial para capturar la presión liberada.
La experiencia adquirida en el desarrollo de tecnología nuclear básica proporcionó a Atomics International la experiencia y el conocimiento práctico necesarios para el diseño, la construcción y la operación del reactor nuclear Experimental del Reactor de Sodio. El 12 de julio de 1957, el Experimento del Reactor de Sodio se convirtió en el primer reactor nuclear de los Estados Unidos en producir energía eléctrica para una red eléctrica comercial al suministrar energía a la cercana ciudad de Moorpark . [2] En julio de 1959, un accidente en el que los estrechos canales de refrigeración internos dentro de los conjuntos de combustible del reactor se obstruyeron por un contaminante orgánico, lo que provocó que 13 de los 43 elementos de combustible del núcleo del reactor se fundieran parcialmente. El personal de Atomics International reparó el reactor, que se reinició en septiembre de 1960 y funcionó hasta 1964. Posteriormente, la empresa diseñó y desarrolló un concepto de demostración de unidad de energía nuclear refrigerada por sodio para la central nuclear de Hallam en Nebraska y un concepto de demostración de unidad de energía nuclear refrigerada por orgánicos (Santowax) para la central nuclear de Piqua , en Ohio, como proyectos de demostración experimentales para la Comisión de Energía Atómica . El reactor Piqua era un reactor de 45,5 MWe moderado y refrigerado orgánicamente, mientras que Hallam era un reactor refrigerado por metal líquido que utilizaba sodio metálico con grafito como moderador. Tanto Hallam como Piqua sufrieron problemas técnicos y funcionaron solo unos pocos años antes de cerrar definitivamente.
El desarrollo de un reactor nuclear compacto para el programa SNAP ( Sistemas para la Energía Nuclear Auxiliar ) coincidió en gran medida con el proyecto Experimento sobre Reactores de Sodio de Atomic International. A mediados de la década de 1950, Atomics International fue elegida como contratista principal del gobierno de los EE. UU. para el desarrollo del reactor nuclear compacto SNAP. El número de instalaciones especializadas ubicadas en el Laboratorio de Campo de Santa Susana aumentó rápidamente. Tras el exitoso lanzamiento en 1965 del reactor SNAP 10A, el gobierno de los EE. UU. canceló el programa dejando varias instalaciones de propiedad gubernamental en el sitio. En 1966, el Departamento de Energía de los EE. UU. estableció el Centro de Información sobre Metales Líquidos (posteriormente rebautizado como Centro de Ingeniería de Tecnología Energética ) como su centro de investigación relacionada con los metales líquidos. El ETEC reutilizó muchos de los edificios que anteriormente se usaban en el programa SNAP.
Atomics International también participó en varios proyectos comerciales. Atomics International construyó y operó el Atomics International Hot Lab (posteriormente rebautizado como Rockwell International Hot Lab ) [7] en el Laboratorio de Campo de Santa Susana. Esta instalación realizaba el desmontaje de barras de combustible para apoyar la investigación y el desarrollo in situ de los reactores SNAP y para el desenvainado de barras de combustible nuclear de reactores nucleares comerciales externos. [8] Atomics International también desarrolló un proceso de gasificación de carbón utilizando tecnología de sales fundidas. [9]
Con el paso del tiempo, las actividades de investigación y desarrollo nuclear fueron disminuyendo de forma constante. Como resultado de esta disminución, Atomics International se fusionó organizativamente con otras operaciones de Rockwell International para convertirse en Energy Systems Group en 1978. Atomics International dejó de ser una división empresarial autónoma, sin embargo, sus actividades comerciales restantes se llevaron a cabo como la división Atomics International de Energy Systems Group, Rockwell International. [10]
Las operaciones comerciales restantes de Atomics International se fusionaron en la división Rocketdyne de Rockwell International en 1984 cuando se cerró el Energy Systems Group. Los programas y operaciones de investigación nuclear cesaron en 1989 y toda la investigación no nuclear finalizó en 1998. Rockwell International vendió la división Rocketdyne a The Boeing Company en 1996. En 2005, Boeing vendió Rocketdyne a United Technologies Corporation, que la combinó con una división existente y la rebautizó como Pratt & Whitney Rocketdyne . Boeing conservó la propiedad de la propiedad del Laboratorio de Campo de Santa Susana , incluida el Área IV, con sus responsabilidades de limpieza ambiental. [11] La división Hamilton Sundstrand de United Technologies Corporation se convirtió en la receptora del conocimiento técnico restante de las actividades relacionadas con la energía nuclear de Atomics International.
Atomics International comenzó en Downey y luego se trasladó a varias ubicaciones en el extremo occidental del Valle de San Fernando , en California , en Canoga Park . Dado que todas las instalaciones de Atomics International involucraron materiales radiactivos en cierta medida, hay documentación disponible sobre las operaciones históricas en cada sitio.
El Grupo de Desarrollo de Investigación de Energía Atómica inició sus operaciones en la planta North American Aviation ubicada en Lakewood Drive en Downey, California . Realizaron investigación básica y construyeron al menos un reactor homogéneo acuoso llamado Water Boiler Neutron Source . El reactor de cuatro vatios se cerró y se trasladó al Laboratorio de Campo de Santa Susana en diciembre de 1955. [12] Se examinaron las instalaciones relacionadas con el reactor y se determinó que estaban libres de radiactividad residual y se reutilizaron como espacio de oficina general. La instalación de Downey se transfirió a la ciudad de Downey y los edificios posteriormente se demolieron y se reemplazaron con una variedad de edificios comerciales.
Atomics International ocupaba un edificio en la esquina de Owensmouth Avenue y Vanowen Street en Canoga Park , California , adyacente a las instalaciones de Rocketdyne en Canoga. El trabajo principal realizado en las instalaciones de Vanowen incluía el desarrollo de combustible para el programa SNAP y la radioquímica. El sitio también respaldó el diseño, desarrollo y operación de dos pequeños reactores homogéneos acuosos , el reactor L-47 de 5 vatios y el reactor L-77 de diez vatios. En 1960, ambos reactores se cerraron y los materiales radiactivos se retiraron del sitio. Atomics International se mudó a su nueva sede de DeSoto Avenue y Rocketdyne asumió el control del edificio Vanowen. [13] El edificio Vanowen fue demolido en 2007.
En 1959, Atomics International estableció su sede en un complejo de edificios ubicado a lo largo de De Soto Avenue en Canoga Park , California. Las instalaciones de De Soto albergaban la operación de un reactor acuoso homogéneo L-77 de diez vatios , la fabricación de combustible para reactores nucleares, una instalación de irradiación gamma y un laboratorio de radioquímica. Todas las operaciones que involucraban materiales radiactivos se eliminaron a mediados de la década de 1990. [14] La propiedad ahora es propiedad de Aerojet Rocketdyne y está operada por esta empresa .
El espacio fue alquilado a Thompson-Ramo-Wooldridge Inc., rebautizada TRW en 1965, para proyectos de investigación nuclear [ cita requerida ] . Estaba ubicado en Fallbrook Avenue y Roscoe Boulevard en Canoga Park (actualmente West Hills ). [15]
Entre 1953 y 1989, se llevaron a cabo tres tipos principales de operaciones en el Área IV del Laboratorio de Campo de Santa Susana (SSFL) en Simi Hills , condado de Ventura : desarrollo y prueba de reactores nucleares, operaciones de apoyo nuclear e investigación y desarrollo de energía no nuclear en el Centro de Ingeniería de Tecnología Energética. [10]
Se sabe que las operaciones de investigación llevadas a cabo por Atomics International han causado cierto grado [ aclaración necesaria ] de contaminación química y radiológica en el Área IV. El Departamento de Energía de los Estados Unidos ha aceptado la responsabilidad de la limpieza de los impactos tanto químicos como radiológicos dentro del Área IV en virtud de la Orden Administrativa de Consentimiento (AOC) de 2010. [16] La AOC exige que el DOE limpie los contaminantes químicos y radiológicos hasta alcanzar concentraciones de fondo dentro de los suelos subyacentes del Área IV de 290 acres. En mayo de 2009, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos inició un estudio de 41,5 millones de dólares para determinar la naturaleza y el alcance de cualquier contaminación radiológica dentro del Área IV. [17]
El reactor epitermal avanzado de torio se construyó para la Asociación de Energía Atómica del Suroeste en el edificio 100 en 1960. El AETR se utilizó para probar veinte configuraciones de núcleo de reactor diferentes mediante un aparato que admitía una variedad de geometrías. El programa AETR finalizó en 1972. [19]
Atomics International diseñó y construyó una gama de reactores nucleares de baja potencia (de 5 a 50.000 vatios térmicos) para fines de investigación, formación y producción de isótopos. Este tipo de reactor nuclear acuoso homogéneo de baja potencia utilizaba una solución de sulfato de uranilo enriquecida al 93% mantenida en una configuración crítica en un recipiente esférico. La reactividad se controlaba utilizando una disposición de barras de control dentro de tubos que penetraban en el recipiente del reactor. La solución no hervía; más bien, el flujo de neutrones y rayos gamma causaba la descomposición radiolítica del agua en hidrógeno y oxígeno en forma de pequeñas burbujas que daban la impresión de ebullición. [20] Un modelo de reactor, el L-54, fue comprado e instalado por varias [ aclaración necesaria ] universidades de los Estados Unidos e instituciones de investigación extranjeras, incluido Japón. [21] El Instituto Japonés de Investigación Atómica renombró su reactor como Reactor de Investigación de Japón-1 (JRR-1) y el gobierno de Japón emitió un sello postal conmemorativo que señalaba el establecimiento del primer reactor nuclear de Japón en 1957. El reactor fue desmantelado en 1970 y ahora se mantiene como una exhibición de museo con un sitio web en japonés. Archivado el 2 de abril de 2011 en Wayback Machine en Tokaimura , Japón.
El Experimento del Reactor de Sodio (SRE) fue un reactor nuclear experimental que funcionó de 1957 a 1964. El 12 de julio de 1957, su sistema de generación eléctrica produjo la primera electricidad generada a partir de un sistema de energía nuclear para abastecer una red eléctrica comercial en los Estados Unidos al suministrar energía a hogares en la cercana ciudad de Moorpark . En julio de 1959, los estrechos canales de enfriamiento internos dentro de los conjuntos de barras de combustible del reactor se obstruyeron por un contaminante orgánico producido por subproductos no deseados, lo que provocó que 13 de los 43 elementos de combustible del reactor se fundieran parcialmente en un incidente . [22] El personal de Atomics International reparó el reactor, que se reinició en septiembre de 1960 y funcionó con incidentes menores [ aclaración necesaria ] hasta 1964.
El objetivo del programa de Sistemas para Energía Nuclear Auxiliar emprendido en 1955 por los Estados Unidos era el desarrollo de dispositivos eléctricos atómicos compactos, ligeros y fiables para el espacio, la tierra y el mar. La Comisión de Energía Atómica (AEC, por sus siglas en inglés) (predecesora del Departamento de Energía, DOE ) era la agencia de adquisiciones para los requisitos del Departamento de Defensa (DOD) y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) . La AEC era responsable del desarrollo de tecnologías que permitieran cumplir con el requisito y de llevar a cabo las fases iniciales de pruebas operativas. Desde el período de 1955 hasta 1973, cuando se dio por terminado el programa, Estados Unidos gastó aproximadamente 850 millones de dólares de ese año para desarrollar los reactores nucleares SNAP. [23]
Atomics International fue el contratista principal de la AEC para el desarrollo de los reactores SNAP. A fines de la década de 1950 y principios de la de 1960, Atomics International estableció una serie de instalaciones propiedad del gobierno para apoyar el programa SNAP en el Centro de Ingeniería de Tecnología Energética (ETEC) en el Área IV del Laboratorio de Campo de Santa Susana (SSFL). [24] El SNAP-10A fue el único reactor nuclear lanzado y probado en vuelo por los Estados Unidos. [25] La ciudad de Los Ángeles emitió una proclamación para reconocer el logro. Las instalaciones incluían instalaciones de prueba subterráneas para probar los reactores nucleares compactos SNAP, edificios de prueba y soporte no nucleares y oficinas administrativas. [26] Atomics International desarrolló y probó cinco reactores SNAP diferentes en el marco del Programa de Sistemas para Energía Nuclear Auxiliar. [27]
En el Laboratorio de Campo de Santa Susana, se diseñaron y construyeron aproximadamente veinte instalaciones en el Área IV [28] para gestionar materiales radiactivos en apoyo de los programas de reactores nucleares. Estas operaciones incluían la fabricación, el almacenamiento y el reprocesamiento de combustible, la medición y calibración radiactiva y la preparación para la gestión y eliminación de desechos radiactivos. [29] A enero de 2010, solo la Instalación de Manejo de Materiales Radiactivos sigue en funcionamiento en apoyo de las actividades de limpieza del DOE.
El Centro de Ingeniería de Tecnología Energética (ETEC) se especializó en la realización de pruebas no nucleares de componentes diseñados principalmente para transferir calor desde un reactor nuclear utilizando metales líquidos en lugar de agua o gas. Atomics International operó el ETEC como una división separada en SSFL bajo contrato con el Departamento de Energía de los EE. UU . El ETEC funcionó desde 1966 hasta 1998.
Atomics International era una división de una empresa privada que se dedicaba a la actividad comercial de venta de productos y servicios a otras empresas, universidades y gobiernos extranjeros. Atomics International también realizaba investigaciones y desarrollos para el gobierno de los Estados Unidos. Operando tanto como contratista del gobierno de los Estados Unidos como empresa comercial, Atomics International mantenía autorizaciones que permitían el uso de materiales radiactivos en ambas situaciones. Las actividades que utilizaban materiales radiactivos propiedad del Departamento de Energía eran supervisadas por esa agencia gubernamental y no se requería licencia. Para instalaciones como DeSoto, Vanowen operaba con un permiso para operar otorgado y supervisado por la Comisión Reguladora Nuclear o el Departamento de Servicios de Salud del Estado de California, División de Salud Radiológica. [30] [31] Cuatro edificios en SSFL tenían licencia de la NRC: Rockwell International Hot Lab (4020), el edificio del reactor L-85 (4093), la Instalación de Desarrollo de Materiales Nucleares (4055) y el Laboratorio de Experimentos Críticos Rápidos (4100). [32] Las limitaciones de exposición a la radiación del personal fueron generalmente menores para quienes trabajaban en instalaciones autorizadas por la NRC en comparación con los sitios supervisados por el DOE y el personal operativo rotaba con frecuencia entre las instalaciones.