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Reabastecimiento de combustible en línea

El reactor de pruebas avanzado del Laboratorio Nacional de Idaho investiga formas de reciclar el combustible nuclear gastado.

En la tecnología de energía nuclear , la recarga en línea es una técnica para cambiar el combustible de un reactor nuclear mientras el reactor está en estado crítico . Esto permite que el reactor continúe generando electricidad durante la recarga de rutina y, por lo tanto, mejora la disponibilidad y la rentabilidad de la planta.

Beneficios del reabastecimiento en línea

La recarga en línea permite que un reactor nuclear siga generando electricidad durante los períodos de recarga rutinaria, lo que mejora la disponibilidad y, por lo tanto, la economía de la planta. Además, esto permite una mayor flexibilidad en los programas de recarga del reactor, intercambiando una pequeña cantidad de elementos de combustible a la vez en lugar de programas de recarga fuera de línea de alta intensidad. [1]

La capacidad de reabastecer un reactor mientras se genera energía tiene los mayores beneficios cuando se requiere reabastecimiento a alta frecuencia, por ejemplo durante la producción de plutonio adecuado para armas nucleares durante la cual se requiere combustible de bajo consumo a partir de períodos cortos de irradiación en un reactor. [2] Por el contrario, la reorganización frecuente del combustible dentro del núcleo puede equilibrar la carga térmica y permitir un mayor consumo de combustible, reduciendo así tanto los requisitos de combustible como, posteriormente, la cantidad de desechos nucleares de alto nivel para su eliminación. [3]

Aunque el reabastecimiento en línea es generalmente deseable, requiere concesiones de diseño que significan que a menudo es antieconómico. Esto incluye una complejidad añadida para el equipo de reabastecimiento y el requisito de que estos se presuricen durante el reabastecimiento de los reactores refrigerados por gas y agua. El equipo de reabastecimiento en línea para los reactores Magnox resultó ser menos confiable que los sistemas de reactores, y retrospectivamente su uso se consideró un error. [4] Los reactores de sales fundidas y los reactores de lecho de bolas también requieren equipo de manipulación y procesamiento en línea para reemplazar el combustible durante el funcionamiento. [5]

Diseños de reactores con recarga en línea

Hasta la fecha, los reactores con capacidad de recarga en línea se han enfriado normalmente con sodio líquido, con gas o con agua en canales presurizados. Los reactores enfriados por agua que utilizan recipientes presurizados, por ejemplo, los reactores PWR y BWR y sus descendientes de la Generación III , no son adecuados para la recarga en línea, ya que el refrigerante se despresuriza para permitir el desmontaje del recipiente de presión y, por lo tanto, requiere una parada importante del reactor. [6] Esto se lleva a cabo normalmente cada 18 a 24 meses.

Entre los diseños de plantas de energía nuclear notables, pasados ​​y presentes, que han incorporado la capacidad de reabastecerse en línea se incluyen los siguientes:

Hay una serie de diseños de reactores planificados que incluyen disposiciones para recarga de combustible en línea, incluidos los reactores de Generación IV de lecho de guijarros y de sal fundida .

Referencias

  1. ^ "Estrategia de optimización de las interrupciones de servicio de las centrales nucleares" (PDF) . OIEA . Consultado el 4 de julio de 2015 .
  2. ^ "Plutonio". www.world-nuclear.org . Consultado el 4 de julio de 2015 .
  3. ^ "Descripción general del ciclo del combustible nuclear". www.world-nuclear.org . Consultado el 4 de julio de 2015 .
  4. ^ Robert Hawley, exdirector ejecutivo de Nuclear Electric y British Energy (2006). "Energía nuclear en el Reino Unido: pasado, presente y futuro". Simósio anual de la Asociación Nuclear Mundial . Archivado desde el original el 14 de diciembre de 2008. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  5. ^ Kadak, Andrew (2005). "Un futuro para la energía nuclear: reactores de lecho de bolas" (PDF) . MIT . Consultado el 4 de julio de 2015 .
  6. ^ "Reactores nucleares | Plantas de energía nuclear | Tecnología de reactores nucleares" www.world-nuclear.org . Consultado el 4 de julio de 2015 .