Los experimentos BORAX fueron una serie de experimentos de seguridad en reactores nucleares de agua hirviendo 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 llevaron a cabo utilizando los cinco reactores BORAX que fueron diseñados y construidos por Argonne. [2] BORAX-III fue el primer reactor nuclear en suministrar energía eléctrica a la red eléctrica de los Estados Unidos en 1955.
Esta serie de pruebas comenzó en 1952 con la construcción del reactor nuclear BORAX-I . [4] [3] El experimento BORAX-I demostró que un reactor que utilizase 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 conversión rápida de agua en vapor controlaría de forma segura la reacción. La prueba final, deliberadamente destructiva, en 1954 produjo una excursión de potencia inesperadamente grande que "en lugar de la fusión de 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 principios de seguridad clave del diseño de reactores nucleares de energía modernos. La potencia de diseño de 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 en las cercanías 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 nominal de 6 MW(t). En marzo de 1955, el BORAX-II fue destruido intencionadamente, convirtiéndolo en un reactor "crítico inmediato".
BORAX-III añadió una turbina al diseño de BORAX-II, lo que demostró que la contaminación de la turbina no sería un problema. Se conectó 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), la instalación de prueba de BORAX (500 kW) y alimentó parcialmente la Estación Nacional de Pruebas de Reactores (después de 2004, el Laboratorio Nacional de Idaho ) (1000 kW). De este modo, Arco se convirtió en la primera comunidad alimentada únicamente con energía nuclear. El reactor continuó utilizándose para pruebas hasta 1956.
El experimento BORAX-IV, construido en 1956, exploró el ciclo del combustible de torio y el combustible de uranio-233 con una potencia térmica de 20 MW. En este experimento se utilizaron 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 trabajando en el diseño de reactores de agua en ebullición, incluido el uso de un sobrecalentador . Funcionó entre 1962 y 1964.
Sinopsis de la prueba:
La prueba se llevó a cabo retirando cuatro de las cinco barras de control lo suficiente como para que el reactor fuera crítico a un nivel de potencia muy bajo. Luego se disparó la quinta barra desde el núcleo por medio de un resorte. En esta prueba, la barra fue expulsada en aproximadamente 0,2 segundos. Después de que la barra de control fuera expulsada, se produjo una explosión en el reactor que se llevó 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 causó la "distribución aérea de contaminantes resultantes del experimento final del reactor BORAX-I" y la probable contaminación de los 30 centímetros de suelo de la parte superior en aproximadamente 0,8 hectáreas en las inmediaciones. [8] El sitio requirió limpieza antes de que pudiera usarse para experimentos posteriores. El área de 7800 m2 (84 000 pies cuadrados ) se cubrió con 15 centímetros de grava en 1954, pero la hierba, la artemisa y otras plantas volvieron a sembrar el área desde entonces. Los escombros de BORAX-I están enterrados a unos 830 metros (2730 pies) 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 sitio Superfund Operable Unit 6-01, uno de los dos sitios de este tipo (junto con SL-1 ) en el Laboratorio Nacional de Idaho . En 1995, la EPA ordenó que la solución principal del cementerio fuera: "Contención mediante una cubierta con una barrera de ingeniería construida principalmente con materiales nativos". [8] Se espera que el sitio produzca no más de un aumento de 2 en 10.000 en el riesgo de cáncer para uso residencial a largo plazo después de 320 años, sin un aumento significativo después de ese tiempo. Este cálculo de riesgo ignora la protección proporcionada por la cubierta de tierra, que en el momento de la decisión de la EPA había reducido la exposición a poco más del nivel de fondo, y hace suposiciones de modelado muy pesimistas que aumentan en gran medida el riesgo proyectado, para centrarse deliberadamente en el lado de los efectos altos en lugar de los bajos. [8]
Medios relacionados con los experimentos con BORAX en Wikimedia Commons43°31′05″N 113°00′34″O / 43.51798°N 113.00946°W / 43.51798; -113.00946