El reactor BN-800 (en ruso: реактор БН–800) es un reactor reproductor rápido refrigerado por sodio , construido en la central nuclear de Beloyarsk , en Zarechny, óblast de Sverdlovsk , Rusia . El reactor está diseñado para generar 880 MW de potencia eléctrica. La planta se consideraba parte del Acuerdo de Gestión y Eliminación de Plutonio apto para armas firmado entre Estados Unidos y Rusia. El reactor es parte del paso final para un núcleo quemador de plutonio (un núcleo diseñado para quemar y, en el proceso, destruir y recuperar energía del plutonio) [2] La planta alcanzó su máxima producción de energía en agosto de 2016. [ 3] Según la revista económica rusa Kommersant , el proyecto BN-800 costó 140,6 mil millones de rublos (aproximadamente 2,17 mil millones de dólares). [4]
La planta es un LMFBR tipo piscina , en el que el reactor, las bombas de refrigerante, los intercambiadores de calor intermedios y las tuberías asociadas están ubicados en una piscina común de sodio líquido. Esto es similar al diseño general del EBR-II, que entró en servicio en 1963, pero por lo demás es significativamente diferente. Por ejemplo, el EBR-II utilizó combustible metálico, que es el factor principal de su seguridad inherente, mientras que el BN-800 utiliza combustible de óxido. El diseño de esta central se inició en 1983 y fue completamente revisado en 1987 tras el desastre de Chernóbil y, en menor medida, en 1993, de acuerdo con las nuevas directrices de seguridad. Después de la segunda revisión, la potencia de producción aumentó un 10% hasta 880 MW debido a la mayor eficiencia de las turbinas de vapor del generador de energía.
El núcleo del reactor es, en tamaño y propiedades mecánicas, muy similar al núcleo del reactor BN-600 , pero no así la composición del combustible. Si bien BN-600 utiliza dióxido de uranio medio enriquecido , esta planta quema combustible mixto de uranio-plutonio , [5] ayudando a reducir las reservas de plutonio apto para armas y proporcionando información sobre el funcionamiento del ciclo cerrado de combustible de uranio-plutonio, que no requieren separación de plutonio u otro procesamiento químico.
La unidad emplea una disposición de refrigerante de tres circuitos; El refrigerante de sodio circula tanto en el circuito primario como en el secundario. Flujo de agua y vapor en el tercer circuito. Este calor se transfiere desde el núcleo del reactor a través de varios circuitos de circulación independientes. Cada uno está compuesto por una bomba de sodio primaria, dos intercambiadores de calor intermedios, una bomba de sodio secundaria con un tanque de expansión ubicado aguas arriba y un tanque de descarga de presión de emergencia. Estos alimentan un generador de vapor, que a su vez alimenta una turbina de condensación que hace girar el generador. [6]
Muchas instalaciones de infraestructura fueron diseñadas para acomodar tanto el reactor BN-800 como un reactor BN-1200 propuesto . [7]
La construcción comenzó en 1983 como Unidad 4 en la central nuclear de Beloyarsk. Quedó en suspenso después de Chernobyl. Se reanudó en 2006 y el BN-800 alcanzó la potencia mínima controlada en 2014, pero los problemas llevaron a seguir trabajando en el desarrollo del combustible. El 31 de julio de 2015, la unidad volvió a alcanzar la potencia mínima controlada: el 0,13% de la potencia nominal. Se esperaba que la operación comercial comenzara antes de finales de 2016, con una potencia nominal de 789 MWe. [7] El reactor se conectó a la red en febrero de 2016 [8] y alcanzó su máxima potencia por primera vez en agosto de 2016. [3] La producción de energía comercial comenzó el 1 de noviembre de 2016. [9]
Estados Unidos y Rusia llegaron a un acuerdo en 2001 para convertir un total de 34 toneladas de plutonio apto para armas en plutonio apto para reactores para alcanzar el "estándar de combustible gastado", que se mezcla con otros productos más radiactivos dentro del combustible gastado . [10]
El presidente estadounidense, Barack Obama, canceló la construcción de la instalación de fabricación de combustible MOX en 2016, alegando sobrecostos. Propuso que la parte estadounidense de plutonio se diluyera con material no radiactivo y se eliminara en la instalación subterránea WIPP . [10] [11] Sin embargo, la dilución podría revertirse y el material reconvertirse en plutonio apto para armas. [10]
El 3 de octubre de 2016, el presidente ruso Vladimir Putin ordenó la suspensión del acuerdo porque Estados Unidos no cumplió con sus obligaciones. [12]
En enero de 2020, el reactor inició su operación comercial con el primer lote de combustible de uranio - plutonio reprocesado MOX . [13]
En 2023, el reactor completó un año de funcionamiento utilizando una carga casi completa de combustible MOX de uranio (96%)/plutonio/americio/neptunio. [14]
El BN-800 podría utilizarse para cerrar el ciclo del combustible . La carga central de 15 toneladas de material se compone principalmente de U-238 y aproximadamente un 20,5% de plutonio. Esto podría obtenerse de conjuntos de combustible nuclear gastado reprocesados.
