La central nuclear de Chernóbil ( ChNPP ; ucraniano: Чорнобильська атомна електростанція , romanizado : Chornobyl's'ka atomna elektrostantsiya ; ruso: Чернобыльская атомная электростанция , romanizado : Chernobyl'skaya atom naya elektrostantsiya ) es una central nuclear en proceso de desmantelamiento . ChNPP está ubicada cerca de la ciudad abandonada de Pripyat en el norte de Ucrania , a 16,5 kilómetros (10 millas) al noroeste de la ciudad de Chernobyl , a 16 kilómetros (10 millas) de la frontera entre Bielorrusia y Ucrania y a unos 100 kilómetros (62 millas) al norte de Kiev. . La planta fue enfriada por un estanque artificial, alimentado por el río Pripyat a unos 5 kilómetros (3 millas) al noroeste de su confluencia con el Dnieper .
Originalmente llamada así en honor a Vladimir Lenin , la planta se puso en servicio en fases y los cuatro reactores entraron en operación comercial entre 1978 y 1984. En 1986, en lo que se conoció como el desastre de Chernobyl , el reactor número 4 sufrió una explosión catastrófica y una fusión; Como resultado de esto, la central eléctrica se encuentra ahora dentro de una gran área restringida conocida como Zona de Exclusión de Chernobyl . Tanto la zona como la central eléctrica son administradas por la Agencia Estatal de Ucrania para la Gestión de Zonas de Exclusión . Los otros tres reactores permanecieron operativos después del accidente manteniendo un factor de capacidad de entre el 60 y el 70%. En total, las unidades 1 y 3 habían suministrado 98 teravatios-hora de electricidad cada una, con la unidad 2 ligeramente por detrás con 75 TWh. [1] En 1991, el operador de la planta puso la unidad 2 en estado de parada permanente debido a complicaciones resultantes de un incendio en una turbina. A esta le siguieron la unidad 1 en 1996 y la unidad 3 en 2000. Sus cierres se atribuyeron en gran medida a presiones extranjeras. En 2013, el operador de la planta anunció que las unidades 1 a 3 estaban completamente descargadas de combustible y en 2015 entró en la fase de desmantelamiento, durante la cual se retirarán los equipos contaminados durante el período operativo de la central. Se espera que este proceso dure hasta 2065, según el operador de la planta. [2] Aunque todos los reactores han dejado de generar, Chernobyl mantiene una gran fuerza laboral ya que el proceso de desmantelamiento en curso requiere una gestión constante. [3]
Del 24 de febrero al 31 de marzo de 2022, las tropas rusas ocuparon la planta como parte de su invasión de Ucrania . [4] [5]
La construcción de la planta comenzó en 1972. La central nuclear de Chernobyl debía tener 12 unidades, divididas en 6 fases de construcción, y, si se completaba, sería la planta de energía nuclear más grande del mundo. La planta eventualmente constaría de cuatro reactores RBMK-1000 , cada uno de ellos capaz de producir 1.000 megavatios (MW) de energía eléctrica (3.200 MW de energía térmica), y los cuatro juntos producirían alrededor del 10% de la electricidad de Ucrania . [6] Al igual que otros sitios que albergaban múltiples reactores RBMK, como Kursk, la construcción de la planta también fue acompañada por la construcción de una ciudad cercana para albergar a los trabajadores y sus familias. En el caso del ChNPP, la nueva ciudad fue Pripyat . La construcción de la estación concluyó a finales de la década de 1970 y el reactor número 1 se puso en servicio en 1977. Fue la tercera central nuclear soviética RBMK, después de las centrales de Leningrado y Kursk , y la primera planta en suelo ucraniano. [7]
A la finalización del primer reactor en 1977 le siguió el reactor N° 2 en 1978, el N° 3 en 1981 y el N° 4 en 1983. Se construyeron dos bloques más, numerados cinco y seis, de más o menos el mismo diseño de reactor. planeado en un sitio aproximadamente a un kilómetro de los edificios contiguos de los cuatro bloques más antiguos. Esto es similar al diseño de las unidades 5 y 6 en Kursk y muestra la similitud en el diseño entre los sitios de RBMK. El Reactor No. 5 estaba completo en aproximadamente un 70% en el momento de la explosión del Reactor 4 y estaba programado para entrar en funcionamiento aproximadamente siete meses después, el 7 de noviembre de 1986. Después del desastre, se suspendió la construcción de los No. 5 y 6. y finalmente cancelado en abril de 1989, días antes del tercer aniversario de la explosión de 1986. [8] En un momento dado se planearon otros seis reactores al otro lado del río, elevando el total a doce. [9] Esto habría convertido a Chernobyl en la planta nuclear más poderosa del mundo, si se hubiera completado. [ cita necesaria ]
Los reactores nº 3 y 4 eran unidades de segunda generación , mientras que los nº 1 y 2 eran unidades de primera generación , como los que estaban en funcionamiento en la central eléctrica de Kursk. Los diseños RBMK de segunda generación fueron equipados con una estructura de contención más segura visible en las fotografías de la instalación. [10]
La central eléctrica está conectada a la red eléctrica de 330 kV y 750 kV . El bloque cuenta con dos generadores eléctricos conectados a la red de 750 kV mediante un único transformador de generador. Los generadores están conectados a su transformador común mediante dos interruptores en serie. Entre ellos, se conectan los transformadores unitarios para suministrar energía a los sistemas propios de la central; Por tanto, cada generador puede conectarse al transformador unitario para alimentar la planta, o al transformador unitario y al transformador del generador para alimentar también energía a la red. [11]
La línea de 330 kV normalmente no se utilizaba y servía como fuente de alimentación externa, conectada al transformador de una estación, es decir, a los sistemas eléctricos de la central eléctrica. La planta era alimentada por sus propios generadores o, en cualquier caso, obtenía energía de la red nacional de 750 kV a través del transformador de alimentación de respaldo de la red principal, o de la alimentación de nivel de 330 kV en el transformador de red 2, o de los otros bloques de la planta a través de dos barras colectoras de reserva . En caso de pérdida total de energía externa, los sistemas esenciales podrían funcionar con generadores diésel . Por lo tanto, el transformador de cada unidad está conectado a dos cuadros de distribución de la línea principal de 6 kV, A y B (por ejemplo, 7A, 7B, 8A, 8B para los generadores 7 y 8), que alimentan los principales sistemas esenciales y está conectado incluso a otro transformador de 4 kV, que se respalda dos veces (barra de reserva de 4 kV). [11]
Las placas 7A, 7B y 8B también están conectadas a las tres líneas eléctricas esenciales (para las bombas de refrigerante), teniendo cada una también su propio generador diésel. En caso de fallo del circuito de refrigeración con pérdida simultánea de energía externa, la energía esencial puede ser suministrada por los turbogeneradores en rotación durante aproximadamente 45 a 50 segundos, tiempo durante el cual los generadores diésel deben arrancar. Los generadores se pusieron en marcha automáticamente en 15 segundos ante la pérdida de energía externa. [11]
La energía eléctrica fue generada por un par de turbogeneradores de 2x500 MW refrigerados por hidrógeno por unidad. Estos están ubicados en la sala de máquinas de 600 metros (1969 pies) de largo, adyacente al edificio del reactor. Las turbinas, las venerables K-500-65/3000 de cinco cilindros, son suministradas por la planta de turbinas de Kharkiv ; los generadores eléctricos son los TBB-500. La turbina y los rotores del generador están montados en el mismo eje; el peso combinado de los rotores es de casi 200 toneladas (220 toneladas cortas) y su velocidad es de 3.000 revoluciones por minuto . [12] [ verificación fallida ]
El turbogenerador tiene 39 m (128 pies) de largo y su peso total es de 1200 t (1300 toneladas cortas). El caudal de refrigerante para cada turbina es de 82.880 t/h. El generador produce energía CA de 20 kV 50 Hz. El estator del generador se enfría con agua mientras que su rotor se enfría con hidrógeno . El hidrógeno para los generadores se fabrica in situ mediante electrólisis . [12] El diseño y la fiabilidad de las turbinas les valieron el Premio Estatal de Ucrania en 1979.
Posteriormente, la planta de turbinas de Kharkiv desarrolló una nueva versión de la turbina, K-500-65/3000-2, en un intento de reducir el uso de metal valioso. La central de Chernobyl estaba equipada con ambos tipos de turbinas; el bloque 4 tenía los más nuevos. Las turbinas más nuevas, sin embargo, resultaron ser más sensibles a sus parámetros de funcionamiento y sus cojinetes tenían frecuentes problemas de vibración. [13]
La construcción de dos reactores parcialmente terminados, los números 5 y 6, se suspendió inmediatamente después del accidente en el reactor número 4 y finalmente se canceló en 1989. [14] Los reactores números 1 y 3 continuaron funcionando después del desastre. El reactor número 2 se cerró permanentemente en 1991 después de que se produjera un incendio debido a un interruptor defectuoso en una turbina. Los reactores 1 y 3 finalmente se cerraron debido a un acuerdo que Ucrania firmó con la UE en 1995 .
Ucrania acordó cerrar las unidades restantes a cambio de ayuda de la UE para modernizar el refugio sobre el reactor número 4 y mejorar el sector energético del país, incluida la finalización de dos nuevos reactores nucleares, Khmelnitski 2 y Rovno 4 . El reactor número 1 se cerró en 1996 y el número 3 se cerró en 2000. [15]
SKALA (ruso: СКАЛА, система контроля аппарата Ленинградской Атомной; sistema kontrolya apparata Leningradskoj Atomnoj , "Sistema de control del dispositivo de la [planta de energía] nuclear de Leningrado", iluminado. "roca" [16] ) fue la computadora de procesos para el RBMK reactor nuclear en la central nuclear de Chernobyl antes de octubre de 1995. [17] Data de la década de 1960 y utilizaba memoria de núcleo magnético , almacenamiento de datos en cinta magnética y cinta perforada para cargar software .
SKALA supervisó y registró las condiciones del reactor y las entradas del tablero de control. Estaba cableado para aceptar 7200 señales analógicas y 6500 señales digitales. [18] El sistema monitoreaba continuamente la planta y mostraba esta información a los operadores. Además, un programa llamado PRIZMA (ruso: ПРИЗМА, программа измерения мощности аппарата; programma izmereniya moshchnosti apparata , "Programa de medición de potencia del dispositivo", iluminado. "prisma" [16] ) procesó las condiciones de la planta y formuló recomendaciones para guiar a los operadores de la planta. Este programa tardó de 5 a 10 minutos en ejecutarse y no podía controlar directamente el reactor. [19]
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El 9 de septiembre de 1982, se produjo una fusión parcial del núcleo del reactor número 1 debido a que una válvula de enfriamiento defectuosa permaneció cerrada después del mantenimiento. Una vez que el reactor entró en funcionamiento, el uranio del tanque se sobrecalentó y se rompió. La magnitud de los daños fue comparativamente menor y nadie murió durante el accidente. Sin embargo, debido a la negligencia de los operadores, el accidente no se detectó hasta varias horas más tarde, lo que provocó una importante liberación de radiación en forma de fragmentos de óxido de uranio y varios otros isótopos radiactivos que se escaparon con vapor del reactor a través de la chimenea de ventilación. El accidente no se hizo público hasta varios años después, a pesar de que se llevaron a cabo limpiezas en la central eléctrica y sus alrededores y en Pripyat. El reactor fue reparado y puesto nuevamente en funcionamiento ocho meses después. [20]
Según documentos de la KGB, desclasificados en Ucrania el 26 de abril de 2021, [21] en 1984 se produjeron incidentes graves en el tercer y cuarto reactor. Según los mismos documentos, el gobierno central de Moscú sabía ya en 1983 que la central eléctrica era "una de las centrales nucleares más peligrosas de la URSS". Tenía que ver con la integridad del edificio. La sala donde se encontraban los separadores de vapor alcanzó una temperatura de 270 grados centígrados. Esto provocó que el hormigón del edificio cambiara de posición, lo que hizo que el edificio fuera inseguro y también podría provocar el colapso de los separadores de vapor, que luego caerían sobre la sala del reactor y provocarían una fusión nuclear.
El 26 de abril de 1986, el reactor número 4 sufrió una fusión catastrófica que provocó una explosión del núcleo e incendios al aire libre. Esto provocó que grandes cantidades de materiales radiactivos se dispersaran en la atmósfera y la tierra circundante. El desastre se considera el peor accidente en la historia de la energía nuclear.
El reactor destruido estaba encerrado en un sarcófago de hormigón y plomo , seguido más recientemente por un gran refugio de confinamiento de acero para evitar un mayor escape de radiactividad. La nube radiactiva se extendió hasta Noruega. [22]
El reactor número 2 se cerró permanentemente poco después de octubre de 1991, cuando se produjo un incendio debido a un interruptor defectuoso en una turbina. [23]
El 11 de octubre de 1991, se produjo un incendio en la sala de turbinas del reactor número 2. [24] El incendio comenzó en la cuarta turbina del reactor número 2, mientras la turbina estaba inactiva para reparaciones. Un interruptor defectuoso provocó un aumento de corriente en el generador, encendiendo el material aislante de algunos cables eléctricos. [25] Esto posteriormente provocó que el hidrógeno, utilizado como refrigerante en el generador síncrono, se filtrara hacia la sala de turbinas "lo que aparentemente creó las condiciones para que se iniciara un incendio en el techo y para que una de las vigas que soportaban el techo colapsara". [26] La sala del reactor adyacente y el reactor no se vieron afectados, pero debido al clima político se decidió cerrar este reactor permanentemente después de este incidente.
El ciberataque de Petya de 2017 afectó al sistema de monitoreo de radiación y provocó la caída del sitio web oficial de la central, que contiene información sobre el incidente y la zona. [27]
La Zona de Exclusión de Chernobyl fue el lugar de combates entre las fuerzas rusas y ucranianas durante la Batalla de Chernobyl como parte de la invasión rusa de Ucrania . El 24 de febrero de 2022, las fuerzas rusas capturaron la planta. [4] [28] La actividad resultante supuestamente condujo a un aumento de 20 veces en los niveles de radiación detectados en el área debido a la alteración del suelo contaminado. [29]
El 9 de marzo de 2022 se produjo un corte de energía en la propia central. No se informaron fugas de radiación hasta el 9 de marzo de 2022. Sin embargo, las autoridades ucranianas informaron que existía un riesgo de fuga de radiación debido a que el refrigerante del combustible gastado no podía circular correctamente. [30]
El 31 de marzo de 2022, las fuerzas rusas devolvieron formalmente el control de la planta a sus empleados y la mayoría de las fuerzas de ocupación se retiraron. El personal de la Guardia Nacional de Ucrania fue trasladado a Bielorrusia como prisioneros de guerra . [31] [5] El 2 de abril de 2022, los medios ucranianos informaron que se izó la bandera de Ucrania en la planta. [32]
El operador de Chernóbil, Energoatom, afirmó que las tropas rusas habían cavado trincheras en la parte más contaminada de la zona de exclusión de Chernóbil , recibiendo "dosis importantes" de radiación. [3] BBC News mencionó informes no confirmados de que algunos estaban siendo tratados en Bielorrusia . [3]
Después de la explosión en el reactor No. 4 y la construcción del Objeto Refugio, los tres reactores restantes fueron descontaminados y relanzados (reactor No. 1 el 1 de octubre de 1986, reactor No. 2 el 5 de noviembre de 1986 y reactor No. 3 el 4 de diciembre de 1987) y continuó funcionando hasta el período postsoviético. [33] El Nuevo Confinamiento Seguro de Chernobyl está equipado con 2 grúas aéreas principales, que se utilizarán para retirar las partes inestables del sarcófago original. [34] [35] La mayoría de las emisiones externas de radiación gamma en el sitio provienen del isótopo cesio-137 , que tiene una vida media de 30,17 años. A partir de 2016 [actualizar], la exposición a la radiación de ese radionúclido se ha reducido a la mitad desde el accidente de 1986.
El 11 de octubre de 1991, el reactor número 2 se incendió y posteriormente fue cerrado. [23] La independencia de Ucrania de la Unión Soviética en 1991 generó una mayor discusión sobre el tema de Chernobyl, porque la Verjovna Rada , el nuevo parlamento de Ucrania, estaba compuesto en gran parte por jóvenes reformadores. Las discusiones sobre el futuro de la energía nuclear en Ucrania finalmente llevaron al gobierno a tomar la decisión de desmantelar el reactor número 2.
El 30 de noviembre de 1996, tras la presión de gobiernos extranjeros, se cerró el reactor número 1. [36] La remoción de equipos no contaminados comenzó en el reactor No. 1 en 2007. [37] [ necesita actualización ]
El 15 de diciembre de 2000, el reactor nº 3 se cerró después de funcionar brevemente desde marzo de 1999, tras casi tres meses de reparaciones, [38] [39] y la planta en su conjunto dejó de producir electricidad. [36] En abril de 2015, las unidades 1 a 3 entraron en la fase de desmantelamiento. [40] Tras su cierre, la planta fue reclasificada como 'Empresa Especial Estatal', mientras que 'VI Lenin' fue eliminada del nombre tras la independencia de Ucrania.
En 2013, la bomba que elevaba el agua del río hacia el depósito de enfriamiento adyacente a la instalación se apagó y se esperaba que el sumidero térmico se evaporara lentamente. [41]
Originalmente anunciada en junio de 2003, se construyó una nueva estructura de contención de acero llamada Nuevo Confinamiento Seguro para reemplazar el viejo y apresuradamente construido sarcófago que protegía el reactor número 4. [42] Aunque el desarrollo del proyecto se había retrasado varias veces, la construcción comenzó oficialmente en Septiembre de 2010. [43] El Nuevo Confinamiento Seguro fue financiado por un fondo internacional gestionado por el Banco Europeo de Reconstrucción y Desarrollo y fue diseñado y construido por el consorcio Novarka , liderado por los franceses . [44]
En febrero de 2013, una porción de 600 metros cuadrados (6458 pies cuadrados) del techo y la pared adyacente a la parte cubierta de la sala de turbinas se derrumbó en el área sepultada de la sala de turbinas. El derrumbe no afectó a ninguna otra parte del Refugio de Objetos ni al Nuevo Confinamiento Seguro . No se detectaron variaciones en los niveles de radiación como resultado del incidente. [45] El techo derrumbado se construyó después del desastre de Chernobyl y luego fue reparado. [46]
Novarka construyó una gran estructura en forma de arco de acero de 270 metros (886 pies) de ancho, 100 metros (328 pies) de alto y 150 metros (492 pies) de largo para cubrir la antigua cúpula de hormigón en ruinas que estaba en uso en ese momento. [36] La estructura se construyó en dos segmentos que se unieron en agosto de 2015. [47] En noviembre de 2016, el arco completo se colocó sobre el sarcófago existente. [48] Se esperaba que este proyecto de carcasa de acero costara 1.400 millones de dólares y se completó en 2017. La carcasa también cumple con la definición de dispositivo de sepultura nuclear . [49]
Se ha llegado a un acuerdo aparte con la empresa estadounidense Holtec International para construir una instalación de almacenamiento dentro de la zona de exclusión de residuos nucleares producidos por Chernobyl. [50] [51] [52] Esta instalación, denominada Instalación de Almacenamiento Interino 2, tendrá almacenamiento para los 21,297 conjuntos de combustible gastado actualmente en la planta de energía, que se cargarán en aproximadamente 231 contenedores de desechos y se almacenarán en el ISF- 2 por 100 años. [53] En 2020, se completó la instalación de almacenamiento y el 18 de noviembre de 2020, se cargó el primer contenedor de desechos nucleares en el área de almacenamiento. [54]
La Unión Soviética ha cancelado los planes para construir dos reactores más en la afectada central nuclear de Chernobyl... La decisión fue anunciada seis días antes del tercer aniversario del accidente de Chernobyl...
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