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El recombinador autocatalítico pasivo ( PAR ) es un dispositivo que extrae el hidrógeno del confinamiento de una central nuclear durante un accidente . Su finalidad es evitar explosiones de hidrógeno . Los recombinadores entran en acción de forma espontánea en cuanto aumenta la concentración de hidrógeno. Son dispositivos pasivos porque su funcionamiento no requiere energía externa. [1]
En un accidente nuclear, el hidrógeno puede generarse si el combustible del reactor se sobrecalienta y el revestimiento de circonio de las barras de combustible reacciona químicamente con el vapor. Si el hidrógeno se libera del reactor al contenedor, puede mezclarse con el aire y formar una mezcla inflamable o incluso explosiva. Una explosión de hidrógeno podría romper el contenedor y provocar la liberación de materiales radiactivos al medio ambiente. Los recombinadores tienen como objetivo eliminar el hidrógeno y, de ese modo, evitar las explosiones. [2]
En el interior de un recombinador hay placas o pellets recubiertos con un catalizador de platino o paladio . En la superficie del catalizador, las moléculas de hidrógeno y oxígeno reaccionan químicamente a baja temperatura y baja concentración de hidrógeno. La reacción genera vapor. La reacción comienza espontáneamente cuando la concentración de hidrógeno alcanza el 1-2 por ciento. La quema de hidrógeno en el aire requiere al menos un 4 por ciento de concentración de hidrógeno, e incluso más para una explosión. Por lo tanto, un recombinador puede eliminar el hidrógeno del contenedor antes de que se alcance una concentración inflamable. [1]
Un recombinador es una caja que se abre por abajo y por arriba. El catalizador se encuentra en la parte inferior de la caja. La reacción del hidrógeno y el oxígeno en la superficie del catalizador genera calor, y la temperatura en el recombinador alcanza cientos de grados Celsius. El vapor caliente es más ligero que el aire en el contenedor, por lo que se produce flotabilidad dentro del recombinador, de forma muy similar a una chimenea. Esto provoca un fuerte flujo de aire a través del recombinador, que alimenta el hidrógeno y el oxígeno del contenedor al dispositivo. [1]
En caso de accidente grave en un reactor, se pueden generar cientos de kilogramos de hidrógeno en unas pocas horas. [1] El recombinador más eficiente fabricado por Framatome (anteriormente Areva) elimina un poco más de cinco kilogramos de hidrógeno por hora cuando la concentración de hidrógeno es del cuatro por ciento. [3] Por lo tanto, se necesitan muchos recombinadores. Por ejemplo, el confinamiento de Olkiluoto 3 EPR en Finlandia tiene 50 recombinadores. [2]
Los fabricantes de recombinadores autocatalíticos pasivos incluyen Framatome, [3] SNC-Lavalin (anteriormente Atomic Energy of Canada Ltd, AECL), [4] y German Siempelkamp-NIS. [5]