Superphénix ( pronunciación francesa: [sypɛʁfeniks] ; en inglés: Superphoenix , SPX ) fue un prototipo de central nuclear en el río Ródano en Creys-Malville en Francia, cerca de la frontera con Suiza. Superphénix era un reactor reproductor rápido de 1242 MWe con el doble objetivo de reprocesar combustible nuclear de la línea de reactores nucleares convencionales de Francia, al mismo tiempo que era un generador económico de energía por sí mismo. A partir de 2024 [actualizar], Superphénix sigue siendo el reactor reproductor más grande jamás construido.
La construcción comenzó en 1976, [1] el reactor se puso crítico en 1985 y se conectó a la red en 1986. [2] El proyecto sufrió sobrecostos, retrasos y enormes protestas públicas. En general, el reactor totalizó un factor de operación muy bajo del 14,4%. [2] A pesar de muchos problemas técnicos relacionados con ser un proyecto pionero, la mayor parte de su tiempo de inactividad se debió a procedimientos administrativos: la planta era técnicamente capaz de reanudar sus operaciones, pero se le prohibió hacerlo. [3] Los problemas técnicos se resolvieron con el tiempo y, en 1996, la planta había alcanzado una disponibilidad del 95%. [3]
La central fue apagada en diciembre de 1996 para realizar tareas de mantenimiento y, durante el tiempo que estuvo cerrada, fue objeto de recursos judiciales que impidieron su reanudación. En junio de 1997, el recién nombrado Primer Ministro, Lionel Jospin , anunció el cierre definitivo de Superphénix; este hecho se hizo oficial mediante decreto ministerial en diciembre de 1998.
Francia había considerado el problema de la producción de plutonio justo después del final de la Segunda Guerra Mundial . En ese momento, la solución convencional a este problema era utilizar un reactor moderado por grafito, refrigerado por aire o por agua, alimentado con uranio natural . Estos diseños tienen poco valor económico en términos de producción de energía, pero son soluciones simples al problema de la "reproducción" de combustible de plutonio, que luego puede separarse del combustible de uranio original con un procesamiento químico.
Desde hace tiempo se sabe que otra solución al diseño de los reactores reproductores es sustituir el grafito por sodio metálico líquido. El grafito se utiliza como moderador, reduciendo la velocidad de los neutrones liberados en las reacciones nucleares a tal punto que otros átomos de uranio sean receptivos a ellos. Si el combustible de uranio natural se sustituye por un combustible sensible a los neutrones rápidos , normalmente uranio altamente enriquecido o plutonio , la reacción puede desarrollarse sin necesidad de utilizar un moderador.
Si bien este diseño elimina la necesidad de un moderador, el núcleo aún necesita ser enfriado. Lo ideal sería que el refrigerante fuera altamente eficiente, permitiendo reducir el tamaño del núcleo, y además, transparente a los neutrones. El ejemplo más estudiado de este tipo de material es el sodio líquido , aunque también se han utilizado sales y otros metales.
Esto no sólo reduce en gran medida el tamaño del reactor, sino que los neutrones rápidos de una única reacción son capaces de provocar varias reacciones de reproducción. Al rodear el núcleo con material fértil adicional, como uranio natural , o incluso residuos nucleares de otros reactores, la reacción de reproducción se producirá en un volumen mayor y en materiales que de otro modo serían inútiles. Esta sección se conoce como manta . Un diseño de este tipo también tiene la cualidad de que genera más combustible del que consume, siempre que la tasa de reproducción sea mayor que 1.
Este diseño tiene tres ventajas principales sobre los diseños militares convencionales.
La desventaja es que debe ser alimentado con algún tipo de combustible enriquecido, aunque el material fisionable que se genera en la manta puede usarse.
Los planes para un reactor rápido francés datan de 1958, cuando se construyó el Rapsodie , y en 1964 se le siguió con un diseño más grande con una potencia de salida de 1 GWe. La construcción de la instalación de Rapsodie comenzó en 1962 y alcanzó su punto crítico el 28 de enero de 1967. No tenía sistemas de producción de energía, pero sus 22 MW de potencia térmica (MWth) se traducirían en quizás 8 MW de potencia eléctrica (MWe). [ cita requerida ] A partir de 1966 se llevaron a cabo experimentos sobre configuraciones de núcleo en la instalación de Masurca , y el diseño de una instalación de producción de energía más grande ya estaba en marcha. [4]
Durante los años 60, el interés por la energía nuclear estaba alcanzando su punto álgido. En el caso de Francia, que tenía un escaso suministro de uranio propio, la generación nuclear a gran escala estaría sujeta a restricciones de suministro, sobre todo teniendo en cuenta que la energía nuclear estaba experimentando un auge en la construcción que sugería que el suministro disponible sería limitado incluso a escala mundial. En los planes de Francia, los reactores reproductores cumplirían la doble función de producir combustible para su flota de reactores de agua ligera convencionales , así como producir ese combustible a partir del combustible residual de esos reactores, reduciendo así la cantidad de residuos nucleares que tendría que eliminar. Sólo se necesitaría un pequeño número de reactores reproductores, que se calcula en unos 20, para alimentar la flota de unos 200 reactores de agua ligera.
Francia comenzó la construcción de la planta de demostración Phénix en noviembre de 1968, solo un año después de que Rapsodie se volviera crítica. Se alimentaba con 931 kg de plutonio de grado reactor con alrededor del 77% de Pu-239 (el grado de armas es al menos del 93%). La carga de combustible es capaz de funcionar durante unos 90 días como máximo, pero en la práctica normalmente funcionaba durante períodos de dos meses. Debido a su diseño, el reabastecimiento requería que el reactor estuviera apagado. Como resultado, tenía un factor de capacidad (CF) bajo, del orden del 65%. [5] Como planta prototipo, un CF alto no era un objetivo de diseño, aunque cualquier diseño práctico tendría que mejorarlo. [6] Phénix demostró una tasa de reproducción de 1,16, [7] lo que significa que produjo un 16% más de combustible del que consumió, al tiempo que produjo 233 MWe en funcionamiento normal.
Phénix funcionó sin problemas durante los años 1970 y 1980, pero entre 1989 y 1990 sufrió cuatro transitorios de potencia que activaron el SCRAM automático . Un informe de 1991 no identificó claramente la causa. [8] En 1993 comenzaron las obras de renovación y extensión de la vida útil. El reactor se reinició en 2003 con una potencia reducida de 130 MWe. [5]
En 1971 y 1972, Francia, Alemania e Italia firmaron acuerdos para la construcción conjunta de reactores reproductores a gran escala, uno en Francia y otro en Alemania. [9] La crisis del petróleo de 1973 hizo que la cuestión de la seguridad del combustible adquiriera una importancia significativa. Como parte del Plan Messmer , Francia comenzó a planificar un futuro en el que la gran mayoría de su energía eléctrica provendría de fuentes nucleares. [10] Se dio nueva prioridad a un diseño de reactor reproductor de seguimiento con el objetivo de operación continua, alto CF y operación económica incluso como reactor autónomo. Esto se convirtió en el diseño Superphénix. [6]
Se llevó a cabo una investigación pública durante un período "excesivamente corto", del 9 de octubre al 8 de noviembre de 1974. [5] Esto provocó una oposición casi inmediata. En noviembre, un grupo de 80 físicos del Instituto de Física de Lyon escribió una carta abierta sobre los riesgos de la tecnología de reactores reproductores, y en febrero de 1975, unos 400 científicos firmaron una carta ampliada. En el lado opuesto del argumento, André Giraud, director de la Comisión Nuclear Francesa (CEA), declaró que debían seguir adelante con la construcción, advirtiendo que los retrasos tendrían "consecuencias catastróficas sobre los ahorros de uranio que se esperan". [9] A pesar de la oposición, la construcción de Superphénix siguió adelante en 1976, aunque esto no se hizo oficial hasta el año siguiente, cuando la construcción inicial ya estaba en marcha. [9]
Los trabajos de diseño comenzaron en 1968, el mismo año en que se inició la construcción de la LMFBR Phénix de menor escala , tras el abandono de los diseños de gas grafito. El diseño de reactor de reproducción rápida se eligió ante los temores de interrupción del suministro de otros combustibles; la " economía del plutonio " parecía viable si los precios del petróleo se mantenían altos y los suministros de uranio menguaban. La construcción se aprobó en 1972 y duró de 1974 a 1981, pero la producción de energía no comenzó hasta 1985. Los costos aumentaron rápidamente durante la construcción. La planta fue administrada por el consorcio NERSA, propiedad en un 51% de EDF , 33% de ENEL y 16% de SBK (Schnell Brüter Kernkraftwerksgesellschaft).
La construcción provocó muchas protestas públicas. Por ejemplo, una marcha de 60.000 manifestantes, entre los que se encontraba el grupo anarquista Fédération Anarchiste , [11] dio como resultado el uso de cócteles molotov por parte de los manifestantes . [12] [13] Esta protesta de julio de 1977 fue finalmente disuelta por la CRS con la muerte de Vital Michalon y más de cien heridos graves, y la policía se vio obligada a regañadientes a utilizar porras y granadas de gas lacrimógeno para dispersar a los manifestantes violentos. [14] [15]
En un contexto de continuas protestas y sabotajes de bajo nivel, en la noche del 18 de enero de 1982 se lanzó un ataque con granadas propulsadas por cohetes RPG-7 contra la planta inacabada. Se dispararon cinco cohetes a través del Ródano contra el edificio de contención incompleto . Dos cohetes impactaron y causaron daños menores en la cubierta exterior de hormigón armado, sin alcanzar el núcleo vacío del reactor . Inicialmente, nadie se atribuyó la responsabilidad. [16]
El 8 de mayo de 2003, Chaïm Nissim , elegido en 1985 para la legislatura cantonal de Ginebra por el Partido Verde suizo , [17] admitió haber llevado a cabo el ataque. Afirmó que las armas habían sido obtenidas de Carlos el Chacal a través de la organización terrorista belga Cellules Communistes Combattantes (Células Comunistas Combatientes). [18] [19]
La potencia eléctrica diseñada era de 1,20 GW , aunque año tras año su disponibilidad variaba de cero a 33%. Con el paso del tiempo, surgieron problemas de otro origen: el sistema de refrigeración de sodio líquido sufría corrosión y fugas. Estos problemas se solucionaron finalmente y en diciembre de 1996 la potencia alcanzó el 90% de la potencia nominal. [20]
En diciembre de 1990 , tras una fuerte nevada , se produjeron daños estructurales en la sala de turbinas . La producción de energía no se reanudó hasta que la Dirección de la seguridad de las instalaciones nucleares la aprobó en 1992. [21]
La planta se conectó a la red de EDF el 14 de enero de 1986 y produjo 4.300 GWh de electricidad, por un valor de aproximadamente mil millones de francos de 1995, durante 10 meses de funcionamiento, hasta 1994. En 1996 produjo 3.400 GWh, por un valor de aproximadamente 850 millones de francos, durante 8 meses de funcionamiento. [20]
En septiembre de 1998, la planta fue cerrada. Dos incidentes ocurridos ese mismo año culminaron en un tercero, que provocó un apagado automático.
Durante 11 años, la planta tuvo 53 meses de operaciones normales (la mayoría a baja potencia), 25 meses de paradas debido a la reparación de problemas técnicos del prototipo y 66 meses de parada por cuestiones políticas y administrativas. [20]
Desde su planificación y construcción, Superphénix ha sido el punto de mira de numerosos grupos opuestos a la energía nuclear, incluido el partido verde Les Verts . Se formó una red nacional llamada Sortir du nucléaire , que reúne a cientos de organizaciones: comités locales, asociaciones ecologistas, movimientos ciudadanos y partidos.
En diciembre de 1996, la producción de energía se interrumpió para realizar tareas de mantenimiento. Sin embargo, tras un proceso judicial iniciado por los opositores al reactor, el 28 de febrero de 1997 el Consejo de Estado (Tribunal Supremo Administrativo del Estado) declaró inválido un decreto de 1994 que autorizaba la reanudación de las operaciones de Superphénix. En junio de 1997, una de las primeras acciones de Lionel Jospin al convertirse en primer ministro fue anunciar el cierre de la central debido a sus excesivos costes.
Un informe de 1996 del Tribunal de Cuentas de Francia reconoció factores de disponibilidad bajos (por debajo del 10%) pero también observó mejoras en 1996 y evaluó que una disponibilidad por encima del 46% habría hecho económicamente conveniente mantener la planta abierta al menos hasta 2001. El gasto total en el reactor se estimó en 60 mil millones de francos (9,1 mil millones de euros ). [22]
En 1998, una "comisión de investigación sobre el Superphenix y el sector de los reactores de neutrones rápidos" [3] informó de que "la decisión de cerrar el Superphenix estaba incluida en el programa de Jospin... en el acuerdo entre el Partido Socialista y el Partido Verde". El mismo informe también afirma que "a pesar de las numerosas dificultades, los resultados técnicos son significativos". En la explicación de voto al final del informe, los miembros de la comisión afirman que "abandonar el Superphenix ha sido un gran error" y que "el Superphenix tiene que desaparecer porque es un símbolo".
Las últimas 650 barras de combustible fueron retiradas del reactor el 18 de marzo de 2003. Actualmente están almacenadas en piscinas de combustible gastado .
En abril de 2004 se inició una investigación pública para estudiar los planes de crear una planta que incorporara 5.500 toneladas de refrigerante de sodio en 70.000 toneladas de hormigón . El plan es similar al que se utilizó tras el cierre del reactor rápido de Dounreay en el Reino Unido.
Superphénix fue el último reactor reproductor rápido operativo en Europa para la producción de electricidad.
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