Reactor de investigación

Los reactores de investigación son reactores nucleares que sirven principalmente como fuente de neutrones . También se les conoce como reactores que no son de potencia , en contraste con los reactores de potencia que se utilizan para generar electricidad , calor o como centrales eléctricas de barcos .

Propósito

Los neutrones producidos por el reactor de investigación se utilizan para pruebas no destructivas, análisis y pruebas de materiales , producción de radioisótopos , investigación científica y fines educativos. Los reactores de investigación que producen radioisótopos para uso médico o industrial a veces se denominan reactores de isótopos .

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, a medida que se utiliza el combustible, se producen muchos menos productos de fisión. Por otro lado, su combustible requiere uranio más altamente enriquecido , normalmente hasta un 20 % de U-235 , aunque algunos utilizan un 93 % de U-235. Un enriquecimiento de menos del 20% generalmente no se considera utilizable en un arma nuclear, el 93% se conoce comúnmente como "grado de armas". También tienen un poder específico muy alto en el núcleo, lo que requiere algunas características de diseño. Al igual que en los reactores de potencia, el núcleo necesita refrigeración, que normalmente se consigue por convección natural o forzada con agua. También se requiere un moderador para reducir la velocidad de los neutrones a un nivel óptimo en términos de enriquecimiento con núcleos de U-235. Dado que la producción de neutrones es la función principal de estos reactores, la mayoría de ellos tienen reflectores de neutrones para reducir la pérdida de neutrones del núcleo.

Cambio a uranio de bajo enriquecimiento

La Agencia Internacional de Energía Atómica y el Departamento de Energía de EE. UU. iniciaron un programa en 1978 para desarrollar medios para convertir reactores de investigación de uranio altamente enriquecido (HEU) a uranio poco enriquecido (LEU) en apoyo de su política de no proliferación. [1] [2] En ese momento, EE. UU. había entregado reactores de investigación y uranio altamente enriquecido a 41 países como parte de su programa Atoms for Peace . En 2004, el Departamento de Energía de EE. UU. extendió su programa para recibir combustible nuclear gastado de reactores de investigación extranjeros hasta 2019. [3]

A partir de 2016, un informe de la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina concluyó que la conversión de todos los reactores de investigación a LEU no podría completarse hasta 2035 como muy pronto. Esto se debe en parte a que el desarrollo de combustible para reactores de investigación confiable, de bajo enriquecimiento y alto flujo que no falla debido a la expansión es más lento de lo esperado. [4] A partir de 2020, quedan 72 reactores de investigación UME. [5]

Diseñadores y constructores

Aunque había varias empresas especializadas en el diseño y construcción de reactores de investigación en las décadas de 1950, 1960 y 1970, la actividad en este mercado disminuyó posteriormente y muchas empresas abandonaron el mercado.

Hoy, el mercado se ha consolidado en varias empresas que concentran proyectos clave en todo el mundo.

La licitación internacional más reciente (1999) relacionada con reactores de investigación fue organizada por ANSTO (Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear) para el diseño, construcción y puesta en marcha del reactor OPAL . Cuatro empresas han precalificado: AECL (Atomic Energy of Canada Limited) , INVAP , Siemens y Technicatom . El contrato fue adjudicado a INVAP, que construyó el reactor. En los últimos años, AECL se ha retirado de este mercado y las actividades de Siemens y Technicatom se han fusionado en AREVA .

Clases de reactores de investigación

Centros de investigación

Se puede encontrar una lista completa en la Lista de reactores de investigación nuclear .

Centros de investigación que operan reactores:

Nombre País Ciudad institución Energía Fecha de inicio
Reactor BR2 Bélgica mol Centro Belga de Investigación Nuclear SCK•CEN 100MW
Reactor de investigación de Budapest [6] Hungría budapest Centro de Investigación Energética de la Academia Húngara de Ciencias 5 MW [6] 1959 [6]
Reactor de entrenamiento de la Universidad Tecnológica de Budapest [7] Hungría budapest Universidad de Tecnología y Economía de Budapest 100 kilovatios 1969
Reactor de alto flujo ILL Francia Grenoble Instituto Laue-Langevin 63 megavatios [8]
RA-6 Argentina san carlos de bariloche Instituto Balseiro / Centro Atómico Bariloche 1 MW [9] 1982 [9]
ZED-2 Canadá río profundo , ontario Laboratorios Chalk River de AECL 200 W [10] 1960
Reactor nuclear McMaster Canadá hamilton , ontario Universidad McMaster 5 megavatios 1959
Reactor universal de investigación nacional Canadá río profundo , ontario Laboratorios Chalk River de AECL 135 megavatios 1957
reactores nucleares petten Países Bajos petten Grupo Holandés de Investigación y Consultoría Nuclear, [11] Centro Común de Investigación de la UE 30kW y 60MW 1960
ORFEO Francia Saclay Laboratorio Léon Brillouin 14 megavatios 1980
FRM II Alemania garching Technische Universität München 20 megavatios 2004
HOR Países Bajos porcelana de Delft Instituto de Reactores de Delft, Universidad Tecnológica de Delft 2 megavatios
BERII Alemania Berlina Helmholtz-Zentrum Berlín 10MW
Maguncia Alemania Maguncia Universität Mainz, Institut für Kernchemie 100 kilovatios [12]
Triga marca II [13] Austria Vena Universidad Técnica de Viena, TU Wien, Atominstitut 250 kilovatios 1962 [13]
IRT-2000 Bulgaria Sofía Academia de Ciencias de Bulgaria 2 megavatios
ÓPALO Australia Lucas Heights, Nueva Gales del Sur Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear 20 megavatios 2006
AIE-R1 Brasil Sao Paulo Instituto de Pesquisas Energéticas y Nucleares (IPEN) 3,5 megavatios 1957
IRT-2000 [14] Rusia Moscú Instituto de Ingeniería Física de Moscú 2,5 megavatios [14] 1967 [14]
SAFARI-1 Sudáfrica pelindaba NECSA 20 megavatios [15] 1965 [15]
HANARO Sur Corea Daejeon Instituto de Investigación de Energía Atómica de Corea (KAERI) 30 megavatios [16] 1995 [16]
LVR-15 checo Řež Instituto de Investigaciones Nucleares 10 megavatios [17] 1995 [17]
Programa de reactores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte EE.UU Raleigh , sev. carolino Universidad Estatal de Carolina del Norte 1 MW [18] 1953 [18]
HFIR EE.UU canto del roble , tennessee Laboratorio Nacional de Oak Ridge
ATR EE.UU Idaho Laboratorio Nacional de Idaho 250 megavatios [19]
Reactor de investigación de la Universidad de Missouri EE.UU Colombia , Misuri Universidad de Misuri 10 megavatios 1966
Reactor de entrenamiento de la Universidad de Maryland EE.UU Parque universitario , Maryland Universidad de Maryland 250 kilovatios [20] 1970 [20]
Reactor de la Universidad Estatal de Washington EE.UU Pullman , Washington Universidad Estatal de Washington 1 MW [21]
AZAFRÁN Suiza Lausana Escuela politécnica federal de Lausana
María Polonia Świerk - Otwock Centro Nacional de Investigaciones Nucleares 30 megavatios 1974
TRIGA marca II EE.UU Irvine , California Universidad de California, Irvine
Reactor de la UIT Pavo Estanbul Universidad Técnica de Estambul
ETRR-1 Egipto Inshas Centro de Investigaciones Nucleares 2 megavatios 1961
ETRR-2 Egipto Inshas Centro de Investigaciones Nucleares 22 megavatios 1997
GHARR-1 [22] Ghana Acra Instituto Nacional de Investigación Nuclear de la Comisión de Energía Atómica de Ghana 30 kilovatios

Reactores de investigación fuera de servicio:

Nombre País Ciudad institución Energía Fecha de inicio fecha de finalización fuera de servicio
ASTRA Austria Seibersdorf 10MW 1960 1999
CONSORTE Reino Unido fular colegio Imperial 100 kilovatios
reactor jason Gran Bretaña Greenwich Real Colegio Naval 10 kilovatios 1962 1996
MOATA Australia alturas de lucas 100 kilovatios 1961 1995
HIFAR Australia alturas de lucas 1958 2007
HTGR (diseño de pasador en bloque) Gran Bretaña Winfrith, Dorset , Agencia Internacional de Energía Atómica 20MWt 1964 1976 julio de 2005 [23]
TRAVESURA Gran Bretaña Harwell Establecimiento de Investigación de Energía Atómica 10-26 megavatios 1956 1990
Demostración de energía nuclear Canadá río profundo , ontario Planta Rolphton de AECL 20 megavatios 1961 1987
NRX Canadá río profundo , ontario Laboratorios Chalk River de AECL 1952 1992
reactor PLUTÓN Gran Bretaña Harwell , Oxfordshire Establecimiento de Investigación de Energía Atómica 10-26 megavatios 1957 1990
Reactor de prueba de piscina Canadá río profundo , ontario Laboratorios Chalk River de AECL 10 kilovatios 1957 1990
WR-1 Canadá Pinawa, Manitoba Laboratorios Whiteshell de AECL 60 megavatios 1965 1985
ZEEP Canadá río profundo , ontario Laboratorios Chalk River de AECL 1945 1973
Más Hall Anexo EE.UU Seattle Universidad de Washington 100 kilovatios 1961 1988
Reactor Ewa Polonia Świerk - Otwock Instituto POLATOM de Energía Nuclear 10 megavatios 1958 1995
ABETO 1 Finlandia Espoo Universidad Tecnológica de Helsinki ,

más tarde Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia 		250 kilovatios [24] 1962 [24] 2015 [25]
RV-1 Venezuela Caracas Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas 3 megavatios 1960 1994

Notas

  1. ↑ CRP sobre la conversión de reactores de investigación de fuente de neutrones en miniatura (MNSR) a uranio poco enriquecido (LEU) . Ciclo de Combustible Nuclear y Tecnología de Residuos . Organismo Internacional de Energía Atómica (13 de enero de 2014). Consultado: 25 de octubre de 2015.
  2. ↑ Enriquecimiento reducido para reactores de investigación y prueba . Administración Nacional de Seguridad Nuclear. Archivado desde el original el 29 de octubre de 2004.
  3. ↑ Aceptación de combustible nuclear gastado en reactores de investigación extranjeros de EE. UU . Administración Nacional de Seguridad Nuclear. Archivado desde el original el 22 de septiembre de 2006.
  4. ↑ Cho . Eliminar el uranio altamente enriquecido de los reactores de investigación llevará décadas más de lo previsto , Science  (28 de enero de 2016). Consultado el 13 de abril de 2020.
  5. ↑ IAEA destaca trabajo para convertir reactores de investigación , World Nuclear News (24 de febrero de 2020). Consultado el 13 de abril de 2020.
  6. ↑ 1 2 3 Reactor de investigación de Budapest | Centro de Neutrones de Budapest ...¡para la investigación, la ciencia y la innovación!  (Inglés) . www.bnc.hu _ Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  7. ↑ Instituto de Tecnología  Nuclear . reak.bme.hu . Fecha de acceso: 11 de septiembre de 2019.
  8. ↑ Reactores nucleares . pd.chem.ucl.ac.uk._ _ Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  9. ↑ 1 2 RA-6 de Argentina (es-es). Consultado el 15 de febrero de 2018.
  10. ↑ Reactores de investigación: Asociación Nuclear  Canadiense , Asociación Nuclear Canadiense . Consultado el 15 de febrero de 2018.
  11. ^ Reactor de alto flujo:  Comisión Europea . ec.europa.eu (13 de febrero de 2013). Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  12. ↑ Maguncia. Reactor  (alemán) . www.kernchemie.uni-mainz.de _ Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  13. ↑ 12 ATI : Reactor . ati.tuwien.ac.at . Recuperado: 15 de febrero de 2018. 
  14. ↑ 1 2 3 El reactor | Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI  (Inglés) . eng.mephi.ru . Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  15. ↑ 1 2 SAFARI   - 1 . www.necsa.co.za _ Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  16. ↑ 1 2 Reactor avanzado de aplicación de neutrones de alto flujo (HANARO) | Instalaciones | NTI . www.nti.org . Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  17. ↑ 1 2 Reactor de investigación LVR-15 | Centrum výzkumu Řež  (inglés)  ? . cvrez.cz _ Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  18. ↑ 1 2 Historia - Programa de reactores nucleares , Programa  de reactores nucleares . Consultado el 17 de julio de 2018.
  19. ↑ Ficha técnica de ATR (PDF). Laboratorio Nacional de Idaho. Consultado el 28 de febrero de 2008. Archivado desde el original el 3 de julio de 2008.
  20. ^ 1 2 Reactor de entrenamiento de la Universidad de Maryland (MUTR) | Reactor TRIGA de 250 kW | Instalaciones de radiación de la Universidad de Maryland . radiación.umd.edu/ . Recuperado: 11 junio 2018.
  21. ^ Centro de Ciencias Nucleares de la Universidad  Estatal de Washington . nsc.wsu.edu . Fecha de acceso: 6 de agosto de 2019.
  22. ↑ Base de datos de reactores de investigación - GHARR-1 . Organismo Internacional de Energía Atómica . Recuperado: 15 de febrero de 2018.
  23. ↑ Copia archivada . www.nda.gov.uk._ _ Consultado el 12 de enero de 2022. Archivado desde el original el 6 de octubre de 2012.
  24. ↑ 12 Karlsen ; Vilkamo, el antiguo reactor de investigación nuclear de Olli Finlandia será desmantelado – Nuevo Centro de Seguridad Nuclear en construcción . Impulso VTT (14 de diciembre de 2016). Fecha de acceso: 22 de febrero de 2018.
  25. ↑ Base de datos de reactores de investigación . Agencia Internacional de Energía Atómica. Fecha de acceso: 22 de febrero de 2018.

Enlaces externos