La central nuclear de Chapelcross es una antigua central nuclear de Magnox que se encuentra en proceso de desmantelamiento. Está ubicada en Annan en Dumfries y Galloway en el suroeste de Escocia, y estuvo en funcionamiento desde 1959 hasta 2004. Era la planta hermana de la central nuclear Calder Hall en Cumbria , Inglaterra; ambos fueron encargados y operados originalmente por la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido . El objetivo principal de ambas plantas era producir plutonio apto para armas para el programa de armas nucleares del Reino Unido , pero también generaban energía eléctrica para National Grid . Más adelante en el ciclo de vida de los reactores, cuando el Reino Unido ralentizó el desarrollo del medio de disuasión nuclear cuando la guerra fría llegó a su fin, la producción de energía se convirtió en el objetivo principal de la operación del reactor.
El sitio está siendo desmantelado por Magnox Ltd , filial de la Nuclear Decommissioning Authority . Las cuatro torres de refrigeración de la estación fueron demolidas en 2007. Los reactores no utilizan combustible gastado y actualmente se están desmantelando los equipos del circuito primario, como los intercambiadores de calor y los conductos de gas caliente. Una vez terminados, los reactores entrarán en una etapa de cuidado y mantenimiento para permitir que los niveles de radiación disminuyan antes de que los propios reactores sean demolidos.
Chapelcross ocupa un sitio de 92 hectáreas (230 acres) en la ubicación del antiguo aeródromo de entrenamiento de la Segunda Guerra Mundial, RAF Annan , ubicado a 3 km (1,9 millas) al noreste de la ciudad de Annan en el distrito de Annandale y Eskdale dentro de Dumfries y Región de Galloway en el suroeste de Escocia. La aldea más cercana es Creca.
Chapelcross was the sister plant to Calder Hall in Cumbria, England. Construction was carried out by Mitchell Construction and was completed in 1959.[1] The primary purpose was to produce plutonium for the UK's nuclear weapons programme, for weapons including the WE.177 series. Electricity was always considered to be a by-product. Both Chapelcross and Calderhall were the only nuclear power stations built as part of the UK's gas reactor fleet to use cooling towers as a heat sink as opposed to using the sea.
The Chapelcross Works was officially opened on 2 May 1959 by the Lord Lieutenant of Dumfriesshire, Sir John Crabbe. It was initially owned and operated by the Production Group of the United Kingdom Atomic Energy Authority (UKAEA) until the creation of British Nuclear Fuels Limited (BNFL) in 1971 by an act of Parliament. The site then operated in conjunction with Calder Hall under the banner of BNFL's Electricity Generation Business (EGB) until rebranding, relicensing and restructuring of the various nuclear businesses operated by HM Government under the umbrella legal entity of BNFL took place in April 2005.
Chapelcross had four Magnox reactors capable of generating 60 MWe of power each.[2] The reactors were supplied by the UKAEA and the turbines by C.A. Parsons & Company.[2]
Ownership of all of the site's assets and liabilities was transferred to the Nuclear Decommissioning Authority (NDA), a new regulatory body created by the Energy Act 2004. The site was then operated under the two-tier Site Management Company/Site License Company (SMC/SLC) model, with British Nuclear Group's Reactor Sites business as SMC and Magnox Electric Ltd as the SLC. In June 2007, EnergySolutions bought the Reactor Sites Management Company Ltd (RSML, consisting of two operational divisions, Magnox North and Magnox South) from British Nuclear Group. RSML subsequently became Magnox Ltd and is now a wholly-owned subsidiary of the NDA.
Several significant events in 2001 persuaded BNFL to upgrade the fuel routes of both Calder Hall and Chapelcross to near modern standards at a cost of tens of millions of pounds, to guarantee that a License Instrument would be granted by the Nuclear Installations Inspectorate (NII) to permit final defuelling: the engineering work was carried out by BNS Nuclear Services (formally Alstec).[3]
Generation ceased in June 2004.
El Ejecutivo de Salud y Seguridad (HSE) otorgó a Magnox Electric Ltd el consentimiento para llevar a cabo proyectos de desmantelamiento en Chapelcross según las regulaciones el 26 de septiembre de 2005. La primera señal visible de desmantelamiento fue la demolición controlada a las 09:00 BST del 20 de mayo de 2007 de los cuatro Torres de enfriamiento de hormigón de tiro natural , que tenían el mismo diseño hiperboloide que las centrales eléctricas interiores convencionales como Didcot , Drax , Ferrybridge y Fiddlers Ferry . Las explosiones estaban diseñadas para eliminar una sección de los cascos de las torres. Las explosiones eliminaron aproximadamente dos tercios de la circunferencia y dos tercios de las patas del proyectil, lo que provocó un colapso controlado de cada torre. Las cargas se dispararon secuencialmente, reduciendo las torres de 91 m (300 pies) de altura a unas 25.000 toneladas de escombros en menos de 10 segundos. Los de Calder Hall fueron demolidos el 29 de septiembre de 2007.
Algunos habitantes locales (incluidos los empleados de la obra) se opusieron a la destrucción de un símbolo del patrimonio industrial de la región. Las torres se consideraban un hito local que podía verse desde una distancia de hasta 80 kilómetros (50 millas) en buenas condiciones climáticas. British Nuclear Group y la NDA dieron prioridad a la demolición convencional sobre el desplante y la limpieza posoperacional (POCO) de las instalaciones nucleares en el sitio. Gran parte del armazón de la torre 1 logró resistir los explosivos a pesar de presentar un abultamiento visible producto de una anomalía constructiva. [4]
En diciembre de 2012, se había vaciado el combustible de tres de los cuatro reactores. [5] La descarga de combustible se completó en febrero de 2013. [6]
Se espera que la remoción de la mayoría de los edificios se prolongue hasta 2023-2024, seguida de una fase de cuidado y mantenimiento de 2024 a 2089. La demolición de los edificios de los reactores y la limpieza final del sitio está prevista para 2089 a 2095. [7]
El diseño de la planta era esencialmente el mismo que el de Calder Hall, y comprendía cuatro reactores nucleares de 180 MWth moderados con grafito y enfriados por dióxido de carbono , alimentados con uranio de abundancia natural (0,71% 235 U) encerrados en latas de aleación de magnesio , siendo la principal diferencia el diseño de la planta. Dado que Chapelcross se puso en marcha desde el principio como un emplazamiento de cuatro reactores (no se ejerció la opción de añadir cuatro reactores más) en lugar de emplazamientos separados de dos reactores como en las estaciones Calder 'A' y 'B', el diseño del emplazamiento era más compacto . Hay una única sala de turbinas que alberga las ocho turbinas, que originalmente tenían una potencia nominal de 23 MWe, pero se aumentaron progresivamente a 30 MWe a medida que la producción térmica del reactor se incrementó a nominalmente 265 MWth.
El reactor 1 tenía el mismo diseño de núcleo que Calder Hall (es decir, sin mangas), pero los canales de combustible de los reactores 2, 3 y 4 estaban equipados con mangas de grafito para permitir que el moderador en masa funcionara 80 °C (144 °F) más caliente, para limitar Los efectos del daño del grafito en servicio debido a la irradiación . Dos de los reactores se utilizaron para producir tritio para las armas nucleares del Reino Unido y requirieron combustible de uranio enriquecido para compensar el efecto de absorción de neutrones del material objetivo de litio .
_-_geograph.org.uk_-_884111.jpg/1280px-Solway_Viaduct_Approach_(Annan)_-_geograph.org.uk_-_884111.jpg)
La parte sur del sitio consta de un edificio administrativo modular, cuatro edificios de reactores, una sala de turbinas, talleres de mantenimiento, almacenes, un estanque de enfriamiento de elementos combustibles, una planta de procesamiento de tritio (CXPP) y una nueva instalación de manipulación de matraces (FHB). La parte del sitio denominada sitio norte consta de edificios heredados que incluyen hangares para aviones , un laboratorio de manipulación de grafito y un gran edificio que originalmente albergaba unos 10.000 tambores de trióxido de uranio empobrecido de color amarillo procedente del reprocesamiento en Sellafield . A mediados de la década de 2010, la NDA retiró y envió todos los tambores de uranio empobrecido de Chapelcross a Sellafield.
El efluente líquido se elimina a través de una tubería de 5 km (3,1 millas) de largo hasta Solway Firth . Todos los vertidos al medio ambiente están sujetos a una autorización de vertido anual regulada por la Agencia Escocesa de Protección del Medio Ambiente (SEPA).
Chapelcross produjo tritio para los sistemas de armas nucleares estratégicas Polaris y Trident desde aproximadamente 1980 hasta 2005. Esto se logró mediante bombardeo de neutrones del material objetivo de litio , extrayendo el gas tritio en la planta de procesamiento de Chapelcross (CXPP). Esta instalación fue administrada por BNFL en nombre del Ministerio de Defensa (MoD). El material fue transferido al Establecimiento de Armas Atómicas en Aldermaston mediante convoyes de carretera seguros. Debido a su participación en el programa de armas nucleares, el sitio no estuvo sujeto a salvaguardias internacionales hasta 1998.
El combustible en un solo canal del Reactor 2 que estaba cargado con elementos combustibles en evaluación para el programa de reactores comerciales experimentó un bloqueo parcial, atribuido a la presencia de desechos de grafito (ver falla del elemento combustible ). El combustible se sobrecalentó y el revestimiento Magnox falló, lo que provocó que se depositara contaminación en una región del núcleo. El reactor se reinició en 1969 después de exitosas operaciones de limpieza y fue el último reactor que dejó de funcionar en febrero de 2004.
BNFL recibió una multa de 200 libras esterlinas en 1978 por un accidente mortal en Chapelcross. [8]
Durante las pruebas ultrasónicas de rutina se descubrieron grietas asociadas con los soportes del intercambiador de calor 6 del reactor 2 . El examen metalúrgico de muestras del defecto mostró que:
Durante las operaciones de reabastecimiento de combustible en el Reactor 2, un elemento combustible irradiado no logró liberarse del gancho que sujeta un elemento mientras se retira del reactor. Se utilizaron métodos de rutina para liberar el agarre. Sin embargo, el elemento combustible irradiado se enganchó durante la operación y se sacó de su protección, lo que expuso a los operadores en el encepado del pilote a la intensa radiación que emitía el elemento combustible irradiado. El personal respondió rápidamente y la dosis radiológica que recibieron fue pequeña.
El evento reveló deficiencias en la seguridad de la operación de reabastecimiento de combustible y el titular de la licencia tomó la medida inmediata de detener todo reabastecimiento de combustible mientras investigaba el evento y revisaba la seguridad del equipo. El NII investigó el suceso y consideró que se debió a un diseño y funcionamiento inadecuados del equipo.
El incidente fue clasificado como Nivel 1 (anomalía) en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares (INES). [11]
Una pequeña cantidad de uranio empobrecido (MDU) Magnox se filtró de algunos tambores de acero dulce corroídos debido a la entrada y lixiviación de agua de lluvia. El MDU es un polvo amarillo denso que es menos tóxico radiológicamente que el uranio natural, pero quimiotóxico de manera similar al plomo. Debido a su alta densidad y baja solubilidad, no tiende a dispersarse mucho y los derrames secos son fáciles de limpiar. Este material se almacenó en los sitios más grandes, incluido Capenhurst, en tambores de acero dulce. BNFL mejoró la estructura del edificio y los tambores originales se empaquetaron en tambores de acero inoxidable y se enviaron a Capenhurst para su almacenamiento a largo plazo. [12]
Durante las actividades de rutina de descarga de combustible en el Reactor 3, una canasta que contenía 24 elementos combustibles Magnox irradiados de baja potencia cayó unos pocos pies dentro de la máquina de descarga sobre la puerta en la parte superior del pozo de descarga de combustible. Las inspecciones remotas con cámaras de televisión revelaron que doce de los elementos habían caído a poco más de 80 pies (24 m) por el pozo de descarga en un matraz de transporte lleno de agua en el fondo. El NII inició una investigación porque la caída de elementos combustibles irradiados es un problema grave incluso cuando, como en este caso, BNFL había informado al NII que no se había producido ninguna liberación de actividad radiológica. [13]
Debido a la conocida contracción de los ladrillos moderadores de grafito en el núcleo debido a los efectos de la irradiación en servicio , algunos de los recipientes de carga de acero encima de ellos se habían dislocado de su posición de diseño en el canal intersticial y estaban suspendidos del sistema de detección de explosión ( BCD) tuberías. Esto fue más frecuente en el Reactor 1 debido al diferente diseño del núcleo de los Reactores 2, 3 y 4. BNFL no pudo presentar un caso de seguridad adecuado ni efectuar una reparación económica y, por lo tanto, el Reactor 1 no volvió a tener energía después de su corte anual en Agosto de 2001. Se reparó el núcleo del Reactor 4, pero este reactor no volvió a funcionar después de la reparación. [12]
En 2021 entró en funcionamiento una instalación de almacenamiento provisional para almacenar desechos radiactivos de nivel intermedio de Chapelcross. En 2014 comenzó la construcción de la instalación de 57 por 23 metros (187 por 75 pies), que puede almacenar 700 paquetes de desechos durante 120 años. [14]
