Los Experimentos BORAX fueron una serie de experimentos de seguridad en reactores nucleares de agua en ebullición realizados por el Laboratorio Nacional Argonne en las décadas de 1950 y 1960 en la Estación Nacional de Pruebas de Reactores en el este de Idaho . [1] Se realizaron utilizando los cinco reactores BORAX que fueron diseñados y construidos por Argonne. [2] BORAX-III fue el primer reactor nuclear que suministró energía eléctrica a la red de los Estados Unidos en 1955.
Esta serie de pruebas se inició en 1952 con la construcción del reactor nuclear BORAX-I . [4] [3] El experimento BORAX-I demostró que un reactor que utilizara la ebullición directa del agua sería práctico, en lugar de inestable, debido a la formación de burbujas en el núcleo. [5] Posteriormente, el reactor se utilizó para pruebas de excursión de potencia que demostraron que la rápida conversión de agua en vapor controlaría de forma segura la reacción. La prueba final, deliberadamente destructiva, en 1954 produjo una excursión de energía inesperadamente grande que "en lugar de fundir unas pocas placas de combustible, la prueba fundió una fracción importante de todo el núcleo". Los datos de esta fusión del núcleo y la liberación de combustible nuclear y productos de fisión nuclear ayudaron a mejorar los modelos matemáticos. Las pruebas demostraron los principios claves de seguridad en el diseño de los reactores nucleares modernos. La potencia de diseño del BORAX-I era de 1,4 megavatios térmicos. El diseño de BORAX-I fue un precursor de la planta SL-1 , que comenzó a operar cerca en 1958. Los principios descubiertos en los experimentos de BORAX-I ayudaron a los científicos a comprender la fusión fatal en SL-1 en 1961.
El reactor BORAX-II se construyó en 1954, con una potencia prevista de 6 MW(t). En marzo de 1955, BORAX-II fue destruido intencionalmente al llevar el reactor a "rápidamente crítico".
BORAX-III añadió una turbina al diseño de BORAX-II, lo que demuestra que la contaminación de la turbina no sería un problema. Estuvo conectado a la red eléctrica local durante aproximadamente una hora el 17 de julio de 1955. [6] BORAX-III proporcionó 2000 kW para alimentar la cercana Arco, Idaho (500 kW), las instalaciones de prueba de BORAX (500 kW) y alimentó parcialmente la Estación Nacional de Pruebas de Reactores (después de 2004, el Laboratorio Nacional de Idaho ) (1.000 kW). Así, Arco se convirtió en la primera comunidad alimentada únicamente con energía nuclear. El reactor continuó utilizándose para pruebas hasta 1956.
BORAX-IV, construido en 1956, exploró el ciclo del combustible de torio y uranio-233 con una potencia térmica de 20 MW. Este experimento utilizó placas de combustible que estaban deliberadamente llenas de defectos para explorar el funcionamiento a largo plazo de la planta con placas de combustible dañadas. Se liberaron gases radiactivos a la atmósfera.
BORAX-V continuó el trabajo en diseños de reactores de agua en ebullición, incluido el uso de un sobrecalentador . Funcionó de 1962 a 1964.
Sinopsis de la prueba:
La (prueba) se llevó a cabo retirando cuatro de las cinco barras de control lo suficiente como para hacer que el reactor fuera crítico a un nivel de potencia muy bajo. A continuación se disparaba la quinta varilla desde el núcleo mediante un resorte. En esta prueba, la varilla fue expulsada en aproximadamente 0,2 segundos. Después de que la barra de control fue expulsada, se produjo una explosión en el reactor que arrastró el mecanismo de control y voló el núcleo. A media milla, el nivel de radiación aumentó a 25 mr/h. El personal fue evacuado durante unos 30 minutos. [7]
La destrucción de BORAX-I provocó la "distribución aérea de contaminantes resultantes del experimento final del reactor BORAX-I" y la probable contaminación del 1 pie superior de suelo en aproximadamente 2 acres en los alrededores. [8] El sitio requirió limpieza antes de poder usarse para experimentos posteriores. El área de 84.000 pies cuadrados (7.800 m 2 ) se cubrió con 6 pulgadas de grava en 1954, pero desde entonces se volvieron a sembrar pasto, artemisa y otras plantas. Los escombros de BORAX-I están enterrados a unos 2730 pies (830 m) al noroeste del Reactor Reproductor Experimental-1 , un monumento nacional de acceso público. Desde 1987, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha clasificado el cementerio como Unidad Operable 6-01 del sitio Superfund , uno de los dos sitios de este tipo (junto con SL-1 ) en el Laboratorio Nacional de Idaho . En 1995, la EPA ordenó que el remedio principal para el cementerio fuera: "Contención mediante cobertura con una barrera diseñada construida principalmente con materiales nativos". [8] Se espera que el sitio no produzca un aumento de más de 2 en 10,000 en el riesgo de cáncer para uso residencial a largo plazo después de 320 años, sin ningún aumento significativo después de ese tiempo. Este cálculo de riesgo ignora el blindaje proporcionado por la cubierta del suelo, que en el momento de la decisión de la EPA había reducido la exposición a poco más que el nivel de fondo, y hace suposiciones de modelado muy pesimistas que aumentan en gran medida el riesgo proyectado, para centrarse deliberadamente en el nivel alto en lugar de que el lado de bajo efecto. [8]
Medios relacionados con los experimentos de BORAX en Wikimedia Commons43°31′05″N 113°00′34″O / 43.51798°N 113.00946°W / 43.51798; -113.00946