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THTR-300

El THTR-300 fue un reactor nuclear de alta temperatura de ciclo de torio con una potencia eléctrica de 300 MW (THTR-300) en Hamm -Uentrop, Alemania. Comenzó a funcionar en 1983, se sincronizó con la red en 1985, funcionó a plena potencia en febrero de 1987 y se apagó el 1 de septiembre de 1989. [1] El THTR-300 sirvió como prototipo de reactor de alta temperatura (HTR) para utilizar el combustible de bolas TRISO producido por el AVR , un lecho de bolas experimental operado por VEW (Vereinigte Elektrizitätswerke Westfalen) . El THTR-300 costó 2.050 millones de euros y se predijo que costaría 425 millones de euros adicionales hasta diciembre de 2009 en desmantelamiento y otros costos asociados. El estado alemán de Renania del Norte-Westfalia , República Federal de Alemania, y Hochtemperatur-Kernkraftwerk GmbH (HKG) financiaron la construcción del THTR-300. [2]

Historia

El 4 de junio de 1974, el Consejo de las Comunidades Europeas creó la empresa común «Hochtemperatur-Kernkraftwerk GmbH» (HKG). [3]

La parte de generación eléctrica del THTR-300 se terminó tarde debido a los nuevos requisitos y procedimientos de licencia. Fue construido en Hamm-Uentrop entre 1970 y 1983 por Hochtemperatur-Kernkraftwerk GmbH (HKG). [2] Heinz Riesenhuber , Secretario Federal de Investigación en ese momento, lo inauguró y entró en funcionamiento por primera vez el 13 de septiembre de 1983. Comenzó a generar electricidad el 9 de abril de 1985, pero no recibió permiso de la agencia de autorización legal atómica para suministrar electricidad a la red hasta el 16 de noviembre de 1985. Funcionó a plena potencia en febrero de 1987 y se apagó el 1 de septiembre de 1989, después de funcionar durante menos de 16.000 horas. [1] [4]

Como el operador no esperaba la decisión de desmantelar la instalación, la planta fue puesta en estado de "recinto seguro", dado que esta era la única solución técnica para un desmantelamiento rápido, especialmente considerando la falta de una instalación de almacenamiento final. [4]

Diseño

El THTR-300 era un reactor de alta temperatura refrigerado por helio con un núcleo de lecho de guijarros que constaba de aproximadamente 670.000 compactos esféricos de combustible de 6 centímetros (2,4 pulgadas) de diámetro cada uno con partículas de combustible de uranio-235 y torio-232 incrustadas en una matriz de grafito . El recipiente de presión que contenía los guijarros era de hormigón pretensado . El sistema de conversión de energía del THTR-300 era similar al del reactor Fort St. Vrain en los EE. UU., en el que el refrigerante del reactor transfería el calor del núcleo del reactor al agua.

La potencia térmica del núcleo era de 750 megavatios ; el calor se transfería al refrigerante de helio, que luego transportaba su calor al agua, que luego se utilizaba para generar electricidad a través de un ciclo Rankine . Debido a que este sistema utilizaba un ciclo Rankine, ocasionalmente podía ingresar agua al circuito de helio. [ cita requerida ] El sistema de conversión eléctrica producía 308 megavatios de electricidad. El calor residual del THTR-300 se agotaba utilizando una torre de enfriamiento en seco .

Incidentes

El 4 de mayo de 1986, debido a errores de manipulación por parte del operador de la sala de control, se atascaron partículas de combustible en el sistema de alimentación de combustible. Como consecuencia, se liberaron aerosoles radiactivos al medio ambiente a través de la chimenea de aire de escape del sistema de alimentación. Según los científicos de HKG, el incidente no se habría detectado si no fuera por el mayor escrutinio debido a lo reciente del desastre de Chernóbil . El aumento de los niveles de contaminación radiactiva del suelo hizo que se sospechara que el incidente del THTR era parcialmente culpable. La planta se cerró mientras se evaluaban los efectos del incidente y un análisis posterior mostró que la planta no había liberado aerosoles más allá de los límites de operación diaria aprobados. [5]

A partir de finales de 1985, el reactor comenzó a experimentar problemas con elementos combustibles que se rompían con más frecuencia de lo previsto. La presunta causa del daño del elemento combustible fue la inserción frecuente y excesivamente profunda de las barras de control durante el proceso de puesta en servicio. [6]

La fábrica de combustible de Hanau fue clausurada por razones de seguridad, lo que puso en peligro la cadena de producción de combustible. [ ¿Cuándo? ] [ cita requerida ]

El 1 de septiembre de 1989 se decidió cerrar el THTR-300, decisión que fue presentada a la autoridad supervisora ​​por la HKG el 26 de septiembre de 1989 de conformidad con la Ley de Energía Atómica. [7]

Entre 1985 y 1989, la THTR-300 registró 16.410 horas de funcionamiento y generó 2.891.000 MWh. Se registraron 80 incidentes durante sus 423 días de vida útil a plena carga. [8]

Desmantelamiento

El 1 de septiembre de 1989, el THTR-300 fue desactivado debido a los costos y al sentimiento antinuclear después de Chernóbil. En agosto de 1989, la compañía THTR estuvo casi en quiebra después de un largo período de cierre debido a componentes rotos en el conducto de gas caliente. El gobierno alemán rescató a la compañía con 92 millones de marcos . [9]

El THTR-300 estuvo en pleno funcionamiento durante 423 días. El 10 de octubre de 1991 se desmanteló de manera explosiva la torre de refrigeración en seco de 180 metros de altura (590 pies), que en su momento fue la torre de refrigeración más alta del mundo, y entre el 22 de octubre de 1993 y abril de 1995 se descargó el combustible restante y se transportó al almacén intermedio en Ahaus . El resto de la instalación fue "cerrada de manera segura". No se espera que el desmantelamiento comience antes de 2027.

Entre 2013 y 2017 se presupuestaron 23 millones de euros para la iluminación, la protección y el almacenamiento de los pellets en el almacén provisional de Ahaus. Tal y como se determinó en 1989, el desmantelamiento comenzaría después de unos 30 años en un recinto seguro. [4]

Desarrollo adicional

En 1990, un grupo de empresas planeó proceder con la construcción de un HTR-500, sucesor del THTR-300 con una potencia térmica mejorada de 1390 megavatios y una potencia eléctrica de 550 megavatios. [10] Sin embargo, nunca se puso en funcionamiento ninguna nueva planta de energía nuclear, ya que el abandono progresivo de la energía nuclear en Alemania afectó las actividades de investigación y desarrollo. Algunas investigaciones sobre reactores de alta temperatura finalmente se fusionaron con el consorcio AVR. [11]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab "El estado actual del concepto de HTR basado en la experiencia adquirida con AVR y THTR". Archivado desde el original el 4 de junio de 2011.
  2. ^ ab "Desmantelamiento del reactor de alta temperatura de torio (THTR 300)" (PDF) .
  3. ^ "74/295/Euratom: Decisión del Consejo de 4 de junio de 1974 sobre el establecimiento de la empresa común Hochtemperatur-Kernkraftwerk GmbH (HKG)". eur-lex.europa.eu . Consultado el 3 de noviembre de 2019 .
  4. ^ abc Dietrich, G.; Roehl, N. (31 de diciembre de 1996). "Desmantelamiento del reactor de alta temperatura de torio, THTR 300". Transacciones de la Sociedad Nuclear Americana . 75 . OSTI  426592.
  5. ^ Schulten, Rudolf; Wolters, Johannes (1986). "Der Zwischenfall am THTR-300" [El incidente en el THTR-300]. Physik in unserer Zeit (en alemán). 17 (5): 156-158. doi :10.1002/piuz.19860170505.
  6. ^ Bäumer, R.; Kalinowski, I.; Röhler, E.; Schöning, J.; Wachholz, W. (2 de julio de 1990). "Experiencia de construcción y operación con la planta de energía nuclear THTR de 300 MW". Ingeniería nuclear y diseño . 121 (2): 155–166. doi :10.1016/0029-5493(90)90100-C. ISSN  0029-5493.
  7. ^ Der Spiegel, 8/1989 vom 20. Febrero de 1989, página 103, "Steht schlecht - Das ehrgeizige Projekt eines Hochtemperaturreaktors ist am Ende - doch Abwracken ist zu teuer".
  8. ^ Westfälischer Anzeiger 13 de septiembre de 2013 THTR: Das Milliardengrab von Uentrop wird 30 http://www.wa.de/lokales/hamm/uentrop/thtr-milliardengrab-hamm-uentrop-wird-jahre-3099260.html.
  9. ^ Deutscher Bundestag Drucksache 477 (PDF) ( PDF ) (en alemán), 1989
  10. ^ Theymann, Walter (1992-08-01). "Estado y perspectivas del HTR 500 en base a la experiencia operativa del THTR 300 y trabajos recientes de I+D". Ingeniería nuclear y diseño . 136 (1): 127–133. doi :10.1016/0029-5493(92)90120-K. ISSN  0029-5493.
  11. ^ Allelein, H. -J.; Verfondern, K. (1 de junio de 2018). "Principales hitos del desarrollo de HTR en Alemania y cuestiones de investigación aún abiertas". Anales de energía nuclear . 116 : 114–127. doi :10.1016/j.anucene.2018.02.012. ISSN  0306-4549.

Enlaces externos

General

Documentos técnicos del OIEA