El reactor B en Hanford Site , cerca de Richland, Washington , fue el primer reactor nuclear a gran escala jamás construido. El proyecto fue una parte clave del Proyecto Manhattan , el programa de desarrollo de armas nucleares de Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial . Su propósito era convertir uranio metálico natural (no enriquecido isotópicamente) en plutonio-239 mediante activación de neutrones , ya que es más sencillo separar químicamente el plutonio de los conjuntos de combustible gastado, para su uso en armas nucleares, que enriquecer isotópicamente uranio apto para armas. material. El reactor B estaba alimentado con uranio natural metálico , moderado con grafito y refrigerado por agua. Ha sido designado Monumento Histórico Nacional de EE. UU. desde el 19 de agosto de 2008 [3] [4] y en julio de 2011 el Servicio de Parques Nacionales recomendó que el Reactor B se incluyera en el Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan en conmemoración del Proyecto Manhattan. [5] Los visitantes pueden realizar una visita guiada al reactor previa reserva. [6]
El reactor fue diseñado y construido por EI du Pont de Nemours and Company basándose en diseños experimentales probados por Enrico Fermi en la Universidad de Chicago y pruebas del reactor de grafito X-10 en el Laboratorio Nacional Oak Ridge . Fue diseñado para funcionar a 250 megavatios (térmicos) .
El objetivo del reactor era producir plutonio a partir de uranio metálico natural (no enriquecido isotópicamente), ya que el enriquecimiento de uranio era un proceso difícil, mientras que el plutonio es relativamente sencillo de procesar químicamente. La planta de enriquecimiento de uranio Y12 requirió 14.700 toneladas de plata para sus calutrones de enriquecimiento , así como 22.000 empleados y más energía eléctrica de la que necesitaban la mayoría de estados enteros en ese momento. El reactor B requería sólo unas pocas docenas de empleados y menos materiales exóticos, que además se necesitaban en cantidades mucho menores. La mayor parte del reactor constaba de 1.200 toneladas de grafito utilizado como moderador, y su consumo de energía era mucho menor, requiriendo sólo suficiente electricidad para hacer funcionar las bombas de refrigeración. [7] [8]
El reactor ocupa una superficie de 46 por 38 pies (14 por 12 m ) (aproximadamente 1750 pies cuadrados (163 m 2 ) y mide 41 pies (12 m) de altura, ocupando un volumen de 71 500 pies cúbicos (2020 m 3 ). El núcleo del reactor en sí consistía en una caja de grafito de 36 pies de alto (11 m) que medía 28 por 36 pies (8,5 por 11,0 m), ocupaba un volumen de 36.288 pies cúbicos (1.027,6 m 3 ) y pesaba 1.200 toneladas cortas (1.100 t). estaba atravesado horizontalmente en toda su longitud por 2.004 tubos de aluminio y verticalmente por canales para las barras verticales de seguridad .
El núcleo está rodeado por un escudo térmico de hierro fundido de 20 a 25 cm (8 a 10 pulgadas) de espesor que pesa 1000 toneladas cortas (910 t). Placas de masonita y acero encierran el escudo térmico en su parte superior y laterales, formando un escudo biológico para protección contra la radiación . La parte inferior del escudo térmico está sostenida por una plataforma de hormigón de 7,0 m (23 pies) de espesor coronada por bloques de hierro fundido. La composición de grafito se seleccionó para moderar la reacción nuclear alimentada por 200 toneladas cortas (180 t) de balas de uranio de aproximadamente 25 mm (1 pulgada) de diámetro y 70 mm (3 pulgadas) de largo (el tamaño aproximado de un rollo de monedas de veinticinco centavos [4] ). , sellado en latas de aluminio y cargado en tubos de aluminio. [4]
El reactor estaba refrigerado por agua , con agua de refrigeración bombeada desde Hanford Reach del río Columbia a través de los tubos de aluminio alrededor de las balas de uranio a una velocidad de 75.000 gal EE.UU. (280.000 L) por minuto. El agua se descargó en cuencas de sedimentación y luego se devolvió al río después de dejar tiempo para que se desintegraran los materiales radiactivos , se sedimentaran las partículas y se enfriara el agua para poder regresar al río Columbia. Se prohibió que el agua que regresaba al río elevara la temperatura del río en más de 11 °F. [9]
El Reactor B tuvo su primera reacción nuclear en cadena en septiembre de 1944, el Reactor D en diciembre de 1944 y el Reactor F en febrero de 1945. La operación inicial se detuvo por un problema identificado como absorción de neutrones por el producto de fisión Xe-135 , identificado por primera vez en un trabajo de investigación de Chien-Shiung Wu que fue compartido con Fermi. [10] Se superó aumentando la cantidad de uranio cargado. El reactor produjo plutonio-239 irradiando uranio-238 con neutrones generados por la reacción nuclear. Fue uno de los tres reactores, junto con los reactores D y F, construidos a unos 10 kilómetros de distancia en la orilla sur del río Columbia. Cada reactor tenía sus propias instalaciones auxiliares que incluían una casa de bombas de río, grandes depósitos de almacenamiento y sedimentación, una planta de filtración, grandes bombas accionadas por motor para llevar agua a la cara de la pila e instalaciones para enfriamiento de emergencia en caso de un corte de energía. . [4]
La parada de emergencia del reactor, conocida como SCRAM , se logró insertando rápidamente y por completo las barras de seguridad verticales o, como método de respaldo, mediante la inyección de agua borada en el reactor. En enero de 1952, el sistema de agua borada fue reemplazado por un sistema "Ball-3X" que inyectaba bolas de acero niquelado con alto contenido de boro en los canales ocupados por las barras de seguridad verticales. [4]
El plutonio para la bomba nuclear utilizada en la prueba Trinity en Nuevo México y la bomba Fat Man lanzada en Nagasaki, Japón, se creó en el reactor B. El reactor B funcionó durante dos décadas y se le unieron reactores adicionales construidos más tarde. Se cerró permanentemente en febrero de 1968. [4] [11]
El Departamento de Energía de los Estados Unidos ha administrado el sitio desde 1977 [12] [13] y ofrece recorridos públicos en fechas determinadas durante la primavera, el verano y el otoño del año, así como recorridos especiales para funcionarios visitantes. [6] [14]
En 2014, [actualizar]se consideraba que seis de los nueve reactores de producción de Hanford estaban en estado de "almacenamiento provisional seguro" y dos más iban a recibir un tratamiento similar. La excepción fue el reactor B, al que se le concedió un estatus especial por su importancia histórica. [15]
En un proceso llamado capullo o sepultura , los edificios del reactor se demuelen hasta el escudo de hormigón de 4 pies de espesor (1,2 m) alrededor del núcleo del reactor . Se sellan todas las aberturas y se construye un techo nuevo. [16] La mayoría de los edificios auxiliares de los tres primeros reactores también han sido demolidos. El reactor C se puso en funcionamiento en 1952 y se cerró en 1969. [17] Fue protegido a partir de 1998. [18] El reactor D funcionó desde 1944 hasta junio de 1967, y fue protegido en 2004. El reactor DR entró en funcionamiento en octubre de 1950, [19] y se cerró en 1964. Se cubrió en 2002. [20] El reactor F se cerró en junio de 1965 y se cubrió en 2003. [21] El reactor H entró en funcionamiento en octubre de 1949 y se cerró en abril de 1965. Se cubrió a partir de 2005. [22] El capullo del reactor N , que funcionó de 1963 a 1987, se completó el 14 de junio de 2012. [23] Los reactores fuera de servicio se inspeccionan cada cinco años por el Departamento de Energía. [18]
Los reactores K East y K West se construyeron en la década de 1950 y entraron en funcionamiento en 1955. Se cerraron en 1970 y 1971, pero se reutilizaron temporalmente para almacenamiento más adelante. [24] Los planes preliminares para la estabilización provisional de los reactores K-East y K-West estaban en marcha al 30 de enero de 2018. [16]
El Reactor B se añadió al Registro Nacional de Lugares Históricos (#92000245) el 3 de abril de 1992. En 1999 se emitió un Registro de Decisión (ROD) y en 2001 un Memorando de Acción de la EPA autorizó la mitigación de peligros en el reactor con la intención de de permitir visitas públicas al reactor. [25] Fue nombrado Monumento Histórico Nacional el 19 de agosto de 2008. [3] [4]
En diciembre de 2014, la aprobación de la Ley de Autorización de Defensa Nacional (NDAA) de 2015 convirtió al reactor B en parte del Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan , que también incluye sitios históricos en Oak Ridge, Tennessee y Los Alamos, Nuevo México . [26] [27] El parque fue establecido formalmente mediante un Memorando de Acuerdo el 10 de noviembre de 2015, que fue firmado por el Servicio de Parques Nacionales y el Departamento de Energía . El desarrollo del museo en Hanford puede incluir el reactor B, el almacén de Bruggemann, la escuela secundaria Hanford, la casa de bombas y el banco White Bluffs. [28]
La construcción comenzó el 7 de junio de 1943...
Terminado en septiembre de 1944...
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