Atomic Energy of Canada Limited ( AECL ) es una corporación estatal canadiense y el laboratorio de ciencia y tecnología nuclear más grande de Canadá. AECL desarrolló la tecnología del reactor CANDU a partir de la década de 1950 y, en octubre de 2011, otorgó la licencia de esta tecnología a Candu Energy .
La AECL describe su objetivo como garantizar que "los canadienses y el mundo reciban beneficios energéticos, ambientales y económicos de la ciencia y la tecnología nuclear, con la confianza de que la seguridad nuclear está garantizada".
Hasta octubre de 2011, AECL también era el proveedor de tecnología CANDU, que había exportado a todo el mundo. A lo largo de la década de 1960 y la década de 2000, AECL comercializó y construyó instalaciones CANDU en India , Corea del Sur , Argentina , Rumania y la República Popular China . Es miembro del grupo comercial de la Asociación Nuclear Mundial .
Además, AECL fabrica radioisótopos de medicina nuclear para suministrar a Nordion [1] en Ottawa , Ontario, y es el mayor proveedor mundial de molibdeno -99 para pruebas de diagnóstico y cobalto-60 para terapia contra el cáncer .
La AECL se financia mediante una combinación de asignaciones del gobierno federal e ingresos comerciales. En 2009, la AECL recibió 651 millones de dólares canadienses (equivalentes a 893,99 dólares en 2023) en apoyo federal. [ cita requerida ]
En octubre de 2011, el gobierno federal de Canadá vendió el negocio comercial de diseño y comercialización CANDU de AECL a Candu Energy por 15 millones de dólares canadienses (incluyendo 15 años de regalías, el gobierno podría recuperar hasta 285 millones de dólares canadienses ). La venta entró en la etapa de negociación exclusiva en febrero, un mes después de que el otro postor, Bruce Power, se retirara). [2] [3] [4] [5] Las bajas ventas y los sobrecostos ( 1.200 millones de dólares canadienses en los últimos cinco años) fueron las razones de la desinversión, aunque SNC-Lavalin espera revertir esa tendencia centrándose en reactores de nueva generación . [6] SNC-Lavalin Nuclear Inc, la filial nuclear de SNC, ya forma parte de Team CANDU, un grupo de cinco empresas que fabrican y reacondicionan los reactores CANDU. [7] El gobierno seguirá siendo propietario de Chalk River Laboratories (produce isótopos para imágenes médicas). [8] La transacción pone en riesgo 800 puestos de trabajo al tiempo que mejora la seguridad laboral de 1.200 empleados. Por cuestiones de seguridad, muchos países están considerando la posibilidad de instalar reactores nucleares de torio, en los que los reactores CANDU de AECL se pueden convertir fácilmente [9] (a partir de uranio como combustible). El mayor rendimiento energético que se obtiene con el torio como combustible (1 tonelada (0,98 toneladas largas; 1,1 toneladas cortas) de torio produce la misma cantidad de energía que 200 toneladas (200 toneladas largas; 220 toneladas cortas) de uranio) también lo hace más atractivo. [10] OMERS también ha mostrado interés en la empresa. [2]
El origen de la AECL se remonta a la Segunda Guerra Mundial , cuando en 1942 se estableció en Montreal un laboratorio conjunto canadiense- británico de investigación nuclear, el Laboratorio de Montreal , bajo el Consejo Nacional de Investigación de Canadá, para desarrollar un diseño para un reactor nuclear. [11] Las empresas canadienses tenían contratos estadounidenses con el Proyecto Manhattan ; con Eldorado Gold Mines para la extracción y procesamiento de mineral de uranio y con Consolidated Mining and Smelting (CMS) para una planta de agua pesada en Trail, Columbia Británica . [12]
En 1944, el gobierno federal dio la aprobación para comenzar con la construcción del reactor ZEEP (Zero Energy Experimental Pile) en los Laboratorios Nucleares Chalk River cerca de Chalk River, Ontario , ubicados en el río Ottawa aproximadamente a 190 km al noroeste de Ottawa . AECL también participó en el desarrollo de tecnología asociada, como la computadora UTEC .
El 5 de septiembre de 1945, el reactor ZEEP alcanzó su estado crítico por primera vez, logrando la primera "reacción nuclear autosostenida fuera de los Estados Unidos". [13] El ZEEP puso a Canadá a la vanguardia de la investigación nuclear en el mundo y fue el instigador del desarrollo posterior de los reactores CANDU , habiendo funcionado como reactor de investigación hasta principios de los años 1970.
En 1946, el laboratorio de investigación de Montreal fue cerrado y la investigación se concentró en los Laboratorios Chalk River. El 22 de julio de 1947, el reactor NRX (National Research Experimental), el reactor más potente del mundo en ese momento, alcanzó su estado crítico y fue "utilizado con éxito para producir radioisótopos, realizar trabajos de desarrollo de combustibles y materiales para reactores CANDU y proporcionar neutrones para experimentos de física". [13]
En 1952, el gobierno formó la AECL con el mandato de desarrollar usos pacíficos de la energía nuclear.
El 12 de diciembre de 1952, uno de los primeros accidentes de reactor importantes del mundo ocurrió en el reactor NRX en los Laboratorios Chalk River de AECL, cuando una combinación de error humano y mecánico condujo a una pérdida temporal de control sobre el nivel de potencia del reactor. El subenfriamiento de los canales de combustible condujo a una fusión parcial . Esto causó una explosión de hidrógeno y oxígeno dentro de la calandria . Varios haces de combustible experimentaron fusión y ruptura, dejando gran parte del interior del núcleo inutilizable. El edificio del reactor fue contaminado, así como un área del sitio de Chalk River, y millones de galones de agua radiactiva se acumularon en el sótano del reactor. Esta agua fue bombeada a un área de gestión de desechos de los Laboratorios y monitoreada. Cientos de personal militar de Canadá y los EE. UU. (incluido el oficial naval y más tarde presidente de los EE. UU., LT James "Jimmy" Carter ) fueron empleados en la limpieza y eliminación de los escombros del reactor. [1]
El NRX fue reparado, mejorado y volvió a funcionar 14 meses después y funcionó durante otros 40 años, hasta que finalmente se cerró en 1992. A lo largo de la década de 1950, el NRX fue utilizado por muchos investigadores en los campos pioneros de la física de la materia condensada de neutrones , incluido el Dr. Bertram Brockhouse , quien compartió el Premio Nobel de Física de 1994 por su trabajo en el desarrollo de las técnicas de dispersión de neutrones.
El NRU abrió en 1957. [14] El 3 de noviembre de [ cita requerida ] 1957, el NRU ( Reactor Universal de Investigación Nacional ) entró en estado crítico por primera vez. Se trataba de un reactor de investigación alimentado con uranio natural, moderado y refrigerado por agua pesada (convertido a combustible de uranio altamente enriquecido en la década de 1960, y finalmente a combustible de uranio poco enriquecido en la década de 1990). El NRU es una instalación de investigación de renombre mundial, que produce alrededor del 60% del suministro mundial de molibdeno-99, el principal isótopo utilizado para el diagnóstico médico nuclear. Canadá también fue pionero en el uso de cobalto-60 para diagnóstico médico en 1951 y actualmente el reactor NRU produce el cobalto-60 de uso médico, mientras que los reactores CANDU seleccionados producen cobalto-60 de uso industrial, que comprende el 85% del suministro mundial. NRU fue principalmente un diseño canadiense y una mejora significativa del NRX. Además de la producción de radioisótopos, la NRU proporciona servicios de irradiación para pruebas de materiales y combustibles nucleares, además de producir haces de neutrones para el Laboratorio Canadiense de Haces de Neutrones del Consejo Nacional de Investigación .
El 24 de mayo de 1958, la NRU sufrió un grave accidente. Una barra de combustible de uranio dañada se incendió y se partió en dos mientras se la extraía del núcleo, debido a una refrigeración inadecuada. El incendio se extinguió, pero no antes de liberar una cantidad considerable de productos de combustión radiactivos que contaminaron el interior del edificio del reactor y, en menor grado, una zona del laboratorio circundante. Más de 600 personas participaron en la limpieza.[2][3]
Los dos accidentes de AECL no provocaron lesiones inmediatas, pero sí sobreexposiciones a la radiación. En el caso de la limpieza de la NRU, esto dio lugar a al menos un caso documentado de lesión latente que cambió la vida, así como a denuncias de que el control y la protección contra la radiación eran inadecuados (lo que significa que habría habido otras lesiones latentes que no se habrían reconocido o reconocido). [15] [16]
En 1954, la AECL se asoció con la Comisión de Energía Hidroeléctrica de Ontario para construir la primera planta de energía nuclear de Canadá en Rolphton, Ontario, que se encuentra a 30 kilómetros (19 millas) río arriba del río Chalk. El 4 de junio de 1962, el primer reactor NPD ( Nuclear Power Demonstration ) se convirtió en un elemento crítico para demostrar el concepto CANDU , generando unos 20 MWe. En 1963, la AECL estableció el Whiteshell Nuclear Research Establishment (ahora Whiteshell Laboratories ) en Pinawa , Manitoba , donde se construyó un reactor moderado y enfriado orgánicamente . Más tarde , en este sitio se llevaron a cabo trabajos para desarrollar un reactor SLOWPOKE , un ciclo de combustible de torio y una propuesta para el almacenamiento seguro de desechos radiactivos .
AECL construyó un prototipo CANDU más grande (200 MWe) en Douglas Point , en el lago Huron, que entró en funcionamiento por primera vez el 15 de noviembre de 1966. Douglas Point experimentó problemas importantes con fugas de agua pesada , que finalmente se resolvieron gracias a un diseño de válvulas muy mejorado. Otros importantes refinamientos de diseño realizados en Douglas Point abrieron el camino para la ampliación a reactores CANDU de potencia comercial en los años posteriores.
En 1971, el primer reactor CANDU comercial, el Pickering A 1, comenzó a funcionar. En 1973, los otros tres reactores del grupo A de Pickering ya estaban en funcionamiento y constituían la instalación nuclear más potente del mundo en ese momento. Cada unidad de Pickering produce unos 600 MWe de energía.
El 18 de mayo de 1974, la India detonó una bomba nuclear fabricada con plutonio fabricado con el reactor de investigación CIRUS construido por AECL en 1956, que era una versión comercial de su reactor de investigación NRX . Además, AECL construyó dos reactores de potencia en la India basados en el diseño de Douglas Point, y muchos de los otros reactores de la India son variantes nacionales de este diseño. La conexión entre el programa de armas nucleares de la India y su reactor de investigación CIRUS condujo a una ruptura de la cooperación tecnológica nuclear entre Canadá y la India. [17]
En 1977-1978, el grupo Bruce A se puso en funcionamiento y comenzó a operar comercialmente. Cada unidad Bruce produce alrededor de 800 MWe de energía. En 1978, Whiteshell Labs comenzó a investigar sobre la eliminación de desechos de combustible.
Entre 1983 y 1986, el grupo Pickering B entró en funcionamiento y también en 1983 comenzó a funcionar el reactor CANDU único en Point Lepreau , al igual que el reactor CANDU Gentilly 2. Entre 1984 y 1987, el grupo Bruce B comenzó a funcionar comercialmente y también en 1987 el diseño CANDU fue clasificado como uno de los 10 principales logros de ingeniería de Canadá.
Douglas Point fue dado de baja en mayo de 1984.
Entre 1985 y 1987, una serie de fallas de diseño en el acelerador médico Therac-25 de AECL causaron sobredosis masivas de radiación [18] en 6 ocasiones diferentes, lo que resultó en cinco muertes. En 1987, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) determinó que la máquina era defectuosa y finalmente AECL la retiró del mercado a pesar de que negó en repetidas ocasiones que existieran los problemas.
Entre 1990 y 1993, los cuatro reactores CANDU de Darlington entraron en funcionamiento y representan la construcción de reactores más reciente en Canadá.
En 1991, AECL decidió escindir su negocio de producción de isótopos médicos bajo el nombre de Nordion International Inc. La unidad se vendió a MDS Health Group y ahora opera bajo el nombre de MDS Nordion.
En 1991, AECL, en colaboración con MDS Nordion, firmó un contrato para iniciar la construcción de la planta de producción de isótopos MAPLE . Construida en el lugar de los Laboratorios Chalk River de AECL , esta instalación albergaría dos reactores y una planta de procesamiento de isótopos. Cada reactor se diseñó para producir al menos el 100% de los isótopos médicos del mundo , lo que significa que el segundo reactor se utilizaría como respaldo para garantizar un suministro ininterrumpido. El primer reactor se puso en marcha, pero experimentó fallas en sus barras de seguridad y se registró un coeficiente de retroalimentación de energía nuclear positivo. [ cita requerida ] Después de exceder el cronograma por más de 8 años y más del doble del presupuesto inicial, AECL canceló el proyecto en 2008 porque el diseño tenía fallas. [ cita requerida ]
La unidad 1 de la central nuclear de Cernavodă se puso en funcionamiento el 2 de diciembre de 1996. Con una potencia nominal de 706 MWe, actualmente suministra aproximadamente el 10% de las necesidades eléctricas de Rumanía. La unidad 2 alcanzó la criticidad el 6 de mayo de 2007 y se conectó a la red nacional el 7 de agosto. Comenzó a funcionar a plena capacidad el 12 de septiembre de 2007, produciendo también 706 MW.
A finales de los años 90, AECL construyó varios reactores en Corea del Sur . Wolsong 2 se puso en servicio el 1 de julio de 1997. Wolsong 3 se puso en servicio el 1 de julio de 1998. Wolsong 4 se puso en servicio el 1 de octubre de 1999. Los tres reactores tenían una potencia bruta nominal de 715 MWe. Actualmente tienen algunos de los factores de capacidad de vida útil más altos de los reactores nucleares.
En 2001, AECL inició pruebas en Chalk River Labs para determinar la viabilidad de utilizar el combustible de óxido mixto (MOX) excedente de los programas de defensa ruso y estadounidense (que contiene plutonio) como combustible en los reactores CANDU .
Actualmente, AECL está desarrollando el reactor CANDU avanzado o "ACR". Este diseño tiene como objetivo mejorar el diseño comercial CANDU 6 en términos de costo de capital y cronograma de construcción, manteniendo al mismo tiempo el diseño clásico y las características de seguridad del concepto CANDU .
La unidad 2 de la central nuclear de Cernavoda comenzó a funcionar el 6 de mayo de 2007. Está previsto que los trabajos preparatorios necesarios para la finalización de las unidades 3 y 4 comiencen a finales de 2007.
El presidente de la compañía, Robert Van Adel, anunció que dejaría el cargo de presidente y se retiraría de la compañía a partir del 11 de noviembre de 2007. [19]
Energy Alberta Corporation anunció el 27 de agosto de 2007 que había presentado una solicitud de licencia para construir una nueva planta nuclear en Lac Cardinal (30 km al oeste de la ciudad de Peace River) . La solicitud vería una planta gemela inicial del reactor CANDU avanzado (ACR) de AECL entrar en funcionamiento en 2017, produciendo 2,2 gigavatios (eléctricos). [20] [21]
La renovación de la planta CANDU 6 de Point Lepreau, Nuevo Brunswick comenzará el 1 de abril de 2008.
En junio de 2008, la provincia de Ontario anunció sus planes de construir dos reactores comerciales adicionales para la generación de electricidad en un emplazamiento próximo a la central nuclear Darlington de Ontario Power Generation [22]. Dos empresas, AREVA y Westinghouse Electric Company, junto con AECL, presentaron propuestas para construir los reactores. En junio de 2009, la provincia anunció que sólo la propuesta ACR-1000 de AECL cumplía todos los requisitos de la propuesta. Desde entonces, el gobierno de Ontario ha suspendido el proceso de adquisición alegando el coste y la incertidumbre que rodean la futura propiedad de las empresas (que se analizan a continuación). [23]
La producción de isótopos médicos mediante el reactor NRU construido en 1957 sufrió dos interrupciones forzadas debido a problemas de seguridad (diciembre de 2007) [24] [25] y una importante fuga de agua (14 de mayo de 2009). [26] La producción del reactor NRU representaba una fracción significativa del suministro mundial de isótopos médicos y las interrupciones provocaron una escasez mundial. Debido a los requisitos de mantenimiento del antiguo reactor NRU y al fracaso de los proyectos de reactores MAPLE 1 y 2, la producción a largo plazo de isótopos médicos en Chalk River se volvió incierta. El reactor NRU en Chalk River se cerró en 2018.
En el verano de 2011, SNC-Lavalin ganó un proceso de licitación internacional para la división de diseño de reactores de la empresa. Antes de la adquisición, el 10% de la fuerza laboral internacional de SNC Lavalin en el sector energético (400 de 4000) se dedicaba a la producción y renovación de reactores nucleares. Entre las preocupaciones que suscita el acuerdo se encuentra la falta de compromiso por parte de SNC-Lavalin de mantener intacta la división de diseño (su tamaño la hace más capaz de proporcionar un apoyo continuo en materia de seguridad). En 2010 y 2009, Atomic Energy of Canada Ltd. perdió 493 millones de dólares canadienses en conjunto. [8] Tras la desinversión de la división de diseño de reactores, AECL estará formada por la actual división Nuclear Laboratories, que incluye el laboratorio Chalk River (que produce isótopos para imágenes médicas), y seguirá siendo una corporación de la Corona en el papel, pero privatizará la operación de sus instalaciones. [27]