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Reactor de investigación

El reactor de investigación CROCUS de la École polytechnique fédérale de Lausanne , en Suiza .

Los reactores de investigación son reactores nucleares basados ​​en fisión nuclear que sirven principalmente como fuente de neutrones . También se les llama reactores no de potencia , a diferencia de los reactores de potencia que se utilizan para la producción de electricidad , la generación de calor o la propulsión marítima .

Objetivo

Los neutrones producidos por un reactor de investigación se utilizan para dispersión de neutrones , pruebas no destructivas, análisis y pruebas de materiales , producción de radioisótopos , investigación y divulgación y educación pública. Los reactores de investigación que producen radioisótopos para uso médico o industrial a veces se denominan reactores de isótopos . Hoy en día, los reactores optimizados para experimentos con líneas de luz compiten con las fuentes de espalación .

Aspectos técnicos

Los reactores de investigación son más simples que los reactores de potencia y funcionan a temperaturas más bajas. Necesitan mucho menos combustible y se acumulan muchos menos productos de fisión a medida que se utiliza el combustible. Por otro lado, su combustible requiere uranio más enriquecido , típicamente hasta un 20% de U-235 , [1] aunque algunos utilizan un 93% de U-235; Si bien el enriquecimiento al 20% generalmente no se considera utilizable en armas nucleares, el 93% se conoce comúnmente como " de grado armamentístico ". También tienen una densidad de potencia muy alta en el núcleo, lo que requiere características de diseño especiales. Al igual que los reactores de potencia, el núcleo necesita enfriamiento, generalmente por convección natural o forzada con agua, y se requiere un moderador para disminuir las velocidades de los neutrones y mejorar la fisión. Como la producción de neutrones es su función principal, la mayoría de los reactores de investigación se benefician de reflectores para reducir la pérdida de neutrones del núcleo.

Conversión a uranio poco enriquecido

La Agencia Internacional de Energía Atómica y el Departamento de Energía de Estados Unidos iniciaron un programa en 1978 para desarrollar los medios para convertir los reactores de investigación que utilizan uranio altamente enriquecido (UME) al uso de uranio poco enriquecido (UBE), en apoyo de su política de no proliferación. [2] [3] En ese momento, Estados Unidos había suministrado reactores de investigación y uranio altamente enriquecido a 41 países como parte de su programa Átomos para la Paz . En 2004, el Departamento de Energía de Estados Unidos amplió su programa de Aceptación de Combustible Nuclear Gastado para Reactores de Investigación Extranjeros hasta 2019. [4]

A partir de 2016, un informe de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina concluyó que la conversión de todos los reactores de investigación a LEU no podrá completarse hasta 2035 como muy pronto. En parte, esto se debe a que el desarrollo de combustible UPE confiable para reactores de investigación de alto flujo de neutrones , que no falla por inflamación, ha sido más lento de lo esperado. [5] En 2020 , quedan 72 reactores de investigación de UME. [6]

Diseñadores y constructores

Si bien en los años 50, 60 y 70 había varias empresas especializadas en el diseño y construcción de reactores de investigación, la actividad de este mercado se enfrió posteriormente y muchas empresas se retiraron.

El mercado se ha consolidado hoy en unas pocas empresas que concentran los proyectos clave a nivel mundial.

La licitación internacional más reciente (1999) para un reactor de investigación fue la organizada por la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nucleares para el diseño, la construcción y la puesta en servicio del reactor australiano de agua ligera de piscina abierta (OPAL). Cuatro empresas fueron precalificadas: Atomic Energy of Canada Limited (AECL), INVAP , Siemens y Technicatom. El proyecto fue adjudicado a INVAP que construyó el reactor. En los últimos años, AECL se retiró de este mercado y las actividades de Siemens y Technicatom se fusionaron en Areva .

Clases de reactores de investigación.

Centros de investigación

Puede encontrar una lista completa en Lista de reactores de investigación nuclear .

Centros de investigación que operan un reactor:

Reactores de investigación fuera de servicio:

Referencias

  1. ^ Alrwashdeh, Mohammad y Saeed A. Alameri. "Validación y verificación del modelo del reactor Monte Carlo (RMC) en comparación con MCNP para reactor tipo placa". AIP Avanza 9, núm. 7 (2019): 075112. https://doi.org/10.1063/1.5115807
  2. ^ "PCR sobre la conversión de reactores de investigación con fuente de neutrones en miniatura (MNSR) a uranio poco enriquecido (LEU)". Ciclo del combustible nuclear y tecnología de residuos . Agencia Internacional de Energía Atómica. 13 de enero de 2014. Archivado desde el original el 12 de junio de 2018 . Consultado el 25 de octubre de 2015 .
  3. ^ "Enriquecimiento reducido para reactores de prueba y investigación". Administración Nacional de Seguridad Nuclear. Archivado desde el original el 29 de octubre de 2004.
  4. ^ "Aceptación de combustible nuclear gastado de reactores de investigación extranjeros de EE. UU.". Administración Nacional de Seguridad Nuclear. Archivado desde el original el 22 de septiembre de 2006.
  5. ^ Cho, Adrian (28 de enero de 2016). "Liberar los reactores de investigación de uranio altamente enriquecido llevará décadas más de lo previsto". Ciencia . Consultado el 13 de abril de 2020 .
  6. ^ "La OIEA destaca el trabajo para convertir reactores de investigación". Noticias nucleares mundiales. 24 de febrero de 2020 . Consultado el 13 de abril de 2020 .
  7. ^ abc "Reactor de investigación de Budapest | Centro de neutrones de Budapest ... ¡para la investigación, la ciencia y la innovación!". www.bnc.hu.​ Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  8. ^ "Instituto de Tecnología Nuclear". reak.bme.hu.​ Consultado el 11 de septiembre de 2019 .
  9. ^ "Reactores nucleares". pd.chem.ucl.ac.uk.​ Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  10. ^ ab "RA-6 de Argentina" (en español europeo). Archivado desde el original el 16 de febrero de 2018 . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  11. ^ "Reactores de investigación - Asociación Nuclear Canadiense". Asociación Nuclear Canadiense . Archivado desde el original el 16 de febrero de 2018 . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  12. ^ "Reactor de alto flujo - Comisión Europea". ec.europa.eu . 13 de febrero de 2013. Archivado desde el original el 16 de febrero de 2018 . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  13. ^ Maguncia, Universidad Johannes Gutenberg. "Reactor". www.kernchemie.uni-mainz.de (en alemán). Archivado desde el original el 16 de febrero de 2018 . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  14. ^ ab "ATI: Reactor". ati.tuwien.ac.at . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  15. ^ abc "El reactor | Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI". eng.mephi.ru . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  16. ^ ab "SAFARI-1". www.necsa.co.za . Archivado desde el original el 31 de enero de 2018 . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  17. ^ ab "Reactor de aplicación de neutrones avanzados de alto flujo (HANARO) | Instalaciones | NTI". www.nti.org . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  18. ^ ab "Reactor de investigación LVR-15 | Centrum výzkumu Řež". cvrez.cz . Archivado desde el original el 16 de febrero de 2018 . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  19. ^ ab "Historia - Programa de reactores nucleares". Programa de reactores nucleares . Consultado el 17 de julio de 2018 .
  20. ^ "Ficha informativa de ATR" (PDF) . Laboratorio Nacional de Idaho. Archivado desde el original (PDF) el 3 de julio de 2008 . Consultado el 28 de febrero de 2008 .
  21. ^ ab "Reactor de entrenamiento de la Universidad de Maryland (MUTR) | Reactor TRIGA de 250 kW | Instalaciones de radiación de la Universidad de Maryland". radiacion.umd.edu/ . Consultado el 11 de junio de 2018 .
  22. ^ "Centro de Ciencias Nucleares de la Universidad Estatal de Washington". nsc.wsu.edu . Consultado el 6 de agosto de 2019 .
  23. ^ "Base de datos de reactores de investigación - GHARR-1". Agencia Internacional de Energía Atómica . Consultado el 15 de febrero de 2018 .
  24. ^ "El DRAGÓN de Winfrith pierde su fuego". www.nda.gov.uk.​ Archivado desde el original el 6 de octubre de 2012 . Consultado el 12 de enero de 2022 .
  25. ^ ab Karlsen, Wade; Vilkamo, Olli (14 de diciembre de 2016). "El antiguo reactor de investigación nuclear de Finlandia será desmantelado - Nuevo Centro de Seguridad Nuclear en construcción". Impulso VTT . Consultado el 22 de febrero de 2018 .
  26. ^ "Base de datos de reactores de investigación". Agencia Internacional de Energía Atómica . Consultado el 22 de febrero de 2018 .

enlaces externos