La central nuclear de Chernóbil [a] ( ChNPP ) es una central nuclear en proceso de desmantelamiento . ChNPP está ubicada cerca de la ciudad abandonada de Prípiat en el norte de Ucrania , a 16,5 kilómetros (10 millas) al noroeste de la ciudad de Chernóbil , 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 se enfriaba mediante un estanque artificial, alimentado por el río Prípiat a unos 5 kilómetros (3 millas) al noroeste de su unión con el río Dniéper .
La planta, que originalmente recibió el nombre de Vladimir Lenin , se puso en funcionamiento 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 Chernóbil , el reactor n.° 4 sufrió una explosión y fusión catastróficas; como resultado de esto, la planta de energía se encuentra ahora dentro de una gran área restringida conocida como la Zona de Exclusión de Chernóbil . Tanto la zona como la planta de energía están administradas por la Agencia Estatal de Ucrania para la Gestión de la Zona de Exclusión . Los otros tres reactores permanecieron operativos después del accidente manteniendo un factor de capacidad entre el 60 y el 70%. En total, las unidades 1 y 3 habían suministrado 98 teravatios-hora de electricidad cada una, y la unidad 2 un poco menos, con 75 TWh. [1] En 1991, el operador de la planta puso la unidad 2 en estado de apagado permanente debido a complicaciones resultantes de un incendio en la 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 desprovistas 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, Chernóbil 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 central nuclear de Chernóbil comenzó en 1972. La planta debía contar con 12 unidades, compuestas por seis fases de construcción, y de completarse habría sido la planta de energía nuclear más grande del mundo. La planta eventualmente constaría de cuatro reactores RBMK-1000 , cada uno capaz de producir 1000 megavatios (MW) de energía eléctrica (3200 MW de energía térmica), y los cuatro juntos produjeron aproximadamente el 10% de la electricidad de Ucrania . [6] Al igual que otros sitios que albergaron múltiples reactores RBMK como Kursk, la construcción de la planta también estuvo acompañada por la construcción de una ciudad cercana para albergar a los trabajadores y sus familias. En el caso de la central nuclear de Chernóbil, la nueva ciudad fue Pripyat . La construcción de la central concluyó a fines 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]
La finalización del primer reactor en 1977 fue seguida por la del reactor nº 2 en 1978, la del nº 3 en 1981 y la del nº 4 en 1983. Se planificaron dos bloques más, numerados cinco y seis, de más o menos el mismo diseño de reactor, en un emplazamiento a aproximadamente un kilómetro de los edificios contiguos de los cuatro bloques más antiguos. Esto es similar a la disposición de las unidades 5 y 6 en Kursk y muestra la similitud de diseño entre los emplazamientos de RBMK. El reactor nº 5 estaba completado en un 70% en el momento de la explosión del reactor 4 y estaba previsto que entrara en funcionamiento aproximadamente siete meses después, en noviembre de 1986. Tras el desastre, se suspendió la construcción de los reactores nº 5 y 6, que finalmente se cancelaron el 20 de abril de 1989, días antes del tercer aniversario de la explosión de 1986. [8] En un momento dado se planificaron otros seis reactores al otro lado del río, lo que elevó el total a doce. [9]
Los reactores n.° 3 y n.° 4 eran unidades de segunda generación , mientras que los n.° 1 y n.° 2 eran unidades de primera generación , como las que estaban en funcionamiento en la central nuclear de Kursk. Los diseños RBMK de segunda generación estaban 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 generador. Los generadores están conectados a su transformador común mediante dos interruptores en serie. Entre ellos, los transformadores unitarios están conectados para suministrar energía a los propios sistemas de la central eléctrica; por tanto, cada generador puede estar conectado al transformador unitario para alimentar la central, o al transformador unitario y al transformador generador para suministrar 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 planta de energía. La planta era alimentada por sus propios generadores, o en todo caso obtenía energía de la red nacional de 750 kV a través de la alimentación de respaldo de la red principal en el transformador, o de la alimentación de nivel de 330 kV en el transformador de red 2, o de los otros bloques de la planta de energía a través de dos barras colectoras de reserva . En caso de pérdida total de energía externa, los sistemas esenciales podrían ser alimentados por generadores diésel . Por lo tanto, el transformador de cada unidad está conectado a dos cuadros de distribución de línea eléctrica principal de 6 kV, A y B (por ejemplo, 7A, 7B, 8A, 8B para los generadores 7 y 8), que alimentan los sistemas esenciales principales y están conectados incluso a otro transformador a 4 kV, que está respaldado dos veces (barra colectora de reserva de 4 kV). [11]
Las placas 7A, 7B y 8B también están conectadas a las tres líneas de alimentación esenciales (para las bombas de refrigerante), cada una de las cuales también tiene su propio generador diésel. En caso de una falla del circuito de refrigerante con pérdida simultánea de energía externa, la energía esencial se puede suministrar haciendo girar los turbogeneradores hacia abajo durante aproximadamente 45 a 50 segundos, tiempo durante el cual los generadores diésel deberían arrancar. Los generadores se pusieron en marcha automáticamente dentro de los 15 segundos en caso de pérdida de energía externa. [11]
La energía eléctrica se generaba mediante un par de turbogeneradores refrigerados por hidrógeno de 2x500 MW por unidad. Estos se encuentran en la sala de máquinas de 600 metros (1.969 pies) de largo, adyacente al edificio del reactor. Las turbinas, las venerables K-500-65/3000 de cinco cilindros, eran suministradas por la planta de turbinas de Járkov ; los generadores eléctricos eran los TBB-500. La turbina y los rotores del generador estaban montados en el mismo eje; el peso combinado de los rotores era de casi 200 toneladas (220 toneladas cortas) y su velocidad era de 3.000 revoluciones por minuto . [12] [ verificación fallida ]
El turbogenerador tiene 39 m (128 pies) de largo y su peso total es de 1.200 t (1.300 toneladas cortas). El flujo de refrigerante para cada turbina es de 82.880 t/h. El generador produce energía de CA de 20 kV 50 Hz. El estator del generador se enfriaba con agua mientras que su rotor se enfriaba con hidrógeno . El hidrógeno para los generadores se fabricaba en el sitio mediante electrólisis . [12] El diseño y la confiabilidad de las turbinas les valieron el Premio Estatal de Ucrania en 1979.
La planta de turbinas de Járkov desarrolló posteriormente una nueva versión de la turbina, la K-500-65/3000-2, en un intento de reducir el uso de metales valiosos. La planta de Chernóbil estaba equipada con ambos tipos de turbinas; el bloque 4 tenía las más nuevas. Sin embargo, las turbinas más nuevas resultaron ser más sensibles a sus parámetros operativos y sus cojinetes tenían frecuentes problemas con las vibraciones. [13]
La construcción de dos reactores parcialmente completados, el n.º 5 y el n.º 6, se suspendió inmediatamente después del accidente del reactor n.º 4, y finalmente se canceló en 1989. [14] Los reactores n.º 1 y n.º 3 continuaron funcionando después del desastre. El reactor n.º 2 se cerró permanentemente en 1991 después de que se produjera un incendio debido a un interruptor defectuoso en una turbina. Los reactores n.º 1 y n.º 3 se cerrarían finalmente debido a un acuerdo de 1995 que Ucrania hizo con la Unión Europea .
Ucrania aceptó cerrar las unidades restantes a cambio de la asistencia de la UE para modernizar el refugio sobre el reactor nº 4 y mejorar el sector energético del país, incluida la finalización de dos nuevos reactores nucleares, Khmelnytskyi 2 y Rivne 4. El reactor nº 1 se cerró en 1996 y el nº 3 le siguió en 2000. [15]
SKALA (en ruso: СКАЛА, система контроля аппарата Ленинградской Атомной; sistema kontrolya apparata Leningradskoj Atomnoj , "Sistema de control del dispositivo de la [Central nuclear] de Leningrado", lit. "roca" [16] ) fue la computadora de proceso para el reactor nuclear RBMK en la planta de energía nuclear de Chernóbil 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 monitorizaba y registraba las condiciones del reactor y las entradas de la placa de control. Estaba cableado para aceptar 7200 señales analógicas y 6500 señales digitales. [18] El sistema monitorizaba continuamente la planta y mostraba esta información a los operadores. Además, un programa llamado PRIZMA (en ruso: ПРИЗМА, программа измерения мощности аппарата; programma izmereniya moshchnosti apparata , "Programa de medición de potencia del dispositivo", lit. "prisma" [16] ) procesaba las condiciones de la planta y hacía recomendaciones para guiar a los operadores de la planta. Este programa tardaba entre 5 y 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 n.° 1 debido a que una válvula de refrigeración defectuosa permaneció cerrada después de un mantenimiento. Una vez que el reactor entró en funcionamiento, el uranio en el canal 13-44 se sobrecalentó y se rompió. La magnitud de los daños fue comparativamente menor y no hubo muertos durante el accidente. Sin embargo, debido a la negligencia de los operadores, el accidente no se advirtió hasta varias horas después, lo que provocó una importante liberación de radiación en forma de fragmentos de óxido de uranio y varios otros isótopos radiactivos que escaparon con el vapor del reactor a través de la chimenea de ventilación. Este accidente fue algo similar al accidente de la unidad 1 de Leningrado de 1975. El accidente no se hizo público hasta varios años después, a pesar de las limpiezas que se llevaron a cabo en la central eléctrica y sus alrededores y en Pripyat. El reactor fue reparado y puesto nuevamente en funcionamiento después de ocho meses. [20]
Según documentos de la KGB desclasificados en Ucrania el 26 de abril de 2021, en 1984 se produjeron [21] graves incidentes en los reactores tercero y cuarto. Según los mismos documentos, el gobierno central de Moscú sabía ya en 1983 que la central nuclear era "una de las más peligrosas de la URSS". Se trataba de un problema de integridad del edificio. La sala donde se encontraban los separadores de vapor alcanzó una temperatura de 270 grados centígrados, lo que provocó que el hormigón del edificio se desplazara de su posición, lo que hacía que el edificio fuera inseguro y también podía provocar el derrumbe de los separadores de vapor, que luego caerían sobre la sala del reactor, provocando una fusión nuclear.
El 26 de abril de 1986, el reactor n.° 4 sufrió una catastrófica fusión que dio lugar a una explosión del núcleo y a incendios al aire libre. Esto provocó que grandes cantidades de materiales radiactivos se dispersaran en la atmósfera y en el terreno circundante. El desastre se considera el peor accidente en la historia de la energía nuclear.
El reactor destruido fue encerrado en un sarcófago de hormigón y plomo , seguido más recientemente por un gran refugio de confinamiento de acero para evitar que se escapara más radiactividad. La nube radiactiva se extendió hasta Noruega. [22]
El reactor nº 2 se cerró definitivamente 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 nº 2. [24] El incendio comenzó en la cuarta turbina del reactor nº 2, mientras la turbina se encontraba inactiva para su reparación. Un interruptor defectuoso provocó una subida de corriente en el generador, lo que encendió el material aislante de algunos cables eléctricos. [25] Esto provocó posteriormente que el hidrógeno, utilizado como refrigerante en el generador síncrono, se filtrara en la sala de turbinas, "lo que aparentemente creó las condiciones para que se iniciara un incendio en el techo y para que se derrumbara una de las cerchas que sostenían el techo". [26] La sala del reactor adyacente y el reactor no se vieron afectados, pero debido al clima político se decidió cerrar este reactor de forma permanente después de este incidente.
El ciberataque Petya de 2017 afectó al sistema de monitoreo de radiación y eliminó el sitio web oficial de la planta de energía, que alberga información sobre el incidente y el área. [27]
La zona de exclusión de Chernóbil fue el lugar de los combates entre las fuerzas rusas y ucranianas durante la batalla de Chernóbil como parte de la invasión rusa de Ucrania . El 24 de febrero de 2022, las fuerzas rusas capturaron la planta. [4] [28] Según se informa, la actividad resultante provocó un aumento de 20 veces de 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 electricidad en la propia central. En ese momento no se informó de ninguna fuga de radiación. Sin embargo, las autoridades ucranianas informaron de que existía el riesgo de que se produjera una 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 de comunicación ucranianos informaron de 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 significativas" de radiación. [3] BBC News mencionó informes no confirmados de que algunas personas estaban siendo tratadas por quemaduras por radiación en Bielorrusia . [3]
Después de la explosión en el reactor nº 4 y la construcción del sarcófago, los tres reactores restantes fueron descontaminados y relanzados (el reactor nº 1 el 1 de octubre de 1986, el reactor nº 2 el 5 de noviembre de 1986 y el reactor nº 3 el 4 de diciembre de 1987) y continuaron operando hasta el período postsoviético. [33] El Nuevo Confinamiento Seguro de Chernóbil está equipado con dos grúas principales aéreas, que se utilizarán para retirar partes inestables del sarcófago original. [34] [35] La mayoría de las emisiones de radiación gamma externa 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 n.° 2 se incendió y, posteriormente, fue apagado. [23] La independencia de Ucrania de la Unión Soviética en 1991 generó más debates sobre el tema de Chernóbil, porque la Verjovna Rada , el nuevo parlamento de Ucrania, estaba compuesta en gran parte por jóvenes reformistas. Los debates sobre el futuro de la energía nuclear en Ucrania finalmente llevaron al gobierno a tomar la decisión de desmantelar el reactor n.° 2.
El 30 de noviembre de 1996, tras presiones de gobiernos extranjeros, se cerró el reactor n.° 1. [36] En 2007 se inició la retirada del equipo no contaminado del reactor n.° 1. [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 del Estado", mientras que "VI Lenin" fue eliminado del nombre tras la independencia de Ucrania.
En 2013, se apagó la bomba que elevaba el agua del río hacia el depósito de enfriamiento adyacente a la instalación, y se esperaba que el disipador térmico se evaporara lentamente. [41]
Originalmente anunciado en junio de 2003, una nueva estructura de contención de acero llamada Nuevo Confinamiento Seguro fue construida para reemplazar el viejo y apresuradamente construido sarcófago que protegía al reactor en ruinas N° 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 administrado por el Banco Europeo de Reconstrucción y Desarrollo y fue diseñado y construido por el consorcio liderado por Francia Novarka . [44]
En febrero de 2013, una porción de 600 metros cuadrados (6.458 pies cuadrados) del techo y la pared adyacentes 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 (sarcófago) 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 Chernóbil y fue reparado posteriormente. [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 vieja cúpula de hormigón desmoronada 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 terminado se colocó sobre el sarcófago existente. [48] Se esperaba que este proyecto de revestimiento de acero costara $ 1.4 mil millones y se completó en 2017. La carcasa también cumple con la definición de un dispositivo de sepultura nuclear . [49]
Se ha cerrado un acuerdo por separado con la empresa estadounidense Holtec International para construir una instalación de almacenamiento dentro de la zona de exclusión para los residuos nucleares producidos por Chernóbil. [50] [51] [52] Esta instalación, denominada Instalación de Almacenamiento Interino 2, tiene almacenamiento para los 21.297 conjuntos de combustible gastado que se encuentran actualmente en la central eléctrica, que se cargarán en aproximadamente 231 contenedores de residuos y se almacenarán en el ISF-2 durante 100 años. [53] En 2020, se completó la instalación de almacenamiento y el 18 de noviembre de 2020 se cargó el primer contenedor de residuos nucleares en el área de almacenamiento. [54]
La Unión Soviética ha cancelado los planes para construir dos reactores más en la dañada central nuclear de Chernóbil... La decisión fue anunciada seis días antes del tercer aniversario del accidente de Chernóbil...
Medios relacionados con la central nuclear de Chernóbil en Wikimedia Commons