La frecuencia de daños en el núcleo (CDF ) es un término utilizado en la evaluación de riesgos probabilísticos (PRA) que indica la probabilidad de un accidente capaz de causar daños graves al combustible nuclear en el núcleo de un reactor nuclear . [1] [2] [3] Los accidentes con daños en el núcleo se consideran extremadamente graves porque los daños graves al combustible en el núcleo impiden la eliminación adecuada del calor o incluso el apagado seguro, lo que puede provocar una fusión del núcleo . Algunas fuentes consideran que el daño del núcleo y el derretimiento del núcleo son lo mismo, y se utilizan diferentes métodos de medición en diferentes industrias y países, por lo que el principal valor del indicador CDF es gestionar el riesgo de accidentes en el núcleo del sistema, y no necesariamente proporcionar estadísticas a gran escala [4 ] .
Se realiza una evaluación de los cambios permanentes o temporales en una central nuclear para evaluar si dichos cambios cumplen los criterios de riesgo. Por ejemplo, la probabilidad de daños en el núcleo puede aumentar cuando se reemplaza un componente, pero la probabilidad es aún mayor si ese componente falla porque no se reemplazó [4] . Los criterios de riesgo para tales cambios definen criterios de riesgo tales como la frecuencia de daños en el núcleo y la frecuencia de liberación anticipada grande (LERF).
El análisis de riesgos permite tomar decisiones sobre cualquier modificación de la central nuclear de acuerdo con la legislación, los márgenes de seguridad y las estrategias de eficiencia.
Un estudio de 2003 encargado por la Comisión Europea señaló que "tasas de daños en el núcleo de 5 × 10 3] En un estudio de 2008 realizado por el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica , la frecuencia estimada de daños en el núcleo para la industria nuclear de EE. UU. se estima en 50.000 años-reactor, o 2×10 −5 . [5]
Suponiendo que hay 500 reactores en uso en todo el mundo, las estimaciones CDF anteriores significan que, estadísticamente, se puede esperar un incidente con daños en el núcleo cada 40 años según las estimaciones de la tasa de accidentes promedio de la Comisión Europea de 2003 , o cada 100 años según la estimación del Instituto de Investigación Energética de 2008 . .
Según un informe de 2011 del Consejo de Defensa de los Recursos Nacionales, 582 reactores en todo el mundo han acumulado alrededor de 14.400 años-reactor de operación comercial. De estos 582 reactores, 11 sufrieron daños importantes en el núcleo. [6] Estos datos históricos dan como resultado una tasa de accidentes promedio de 1 en cada 1309 años de reactor (7,6 × 10 -4 por año de reactor) entre 1954 y 2011. En cinco de estos accidentes, el daño fue tan leve que el reactor fue reparado y reiniciado.
Durante el terremoto de 2011 en la costa este de Japón y el tsunami resultante de más de 15 m de altura , la central nuclear de Fukushima I sufrió daños en el núcleo de tres de sus seis reactores debido a la falla de los sistemas de enfriamiento de emergencia debido a las condiciones extremas de diseño . El diseño original de la planta de energía nuclear de Fukushima no tuvo en cuenta la posibilidad de un tsunami de más de 3 m de altura. [7] Estos reactores eran reactores General Electric BWR-3 y BWR-4 dentro de la estructura de contención Mark I , que es común en los Estados Unidos. Sin embargo, todos estos tipos de instalaciones tienen diseños diferentes debido a los requisitos reglamentarios, las preferencias de servicios públicos individuales y la ubicación de la construcción. En 1995, Sandia National Laboratories calculó que los reactores BWR-3 y BWR-4 individuales en los EE. UU. tenían una frecuencia de daño en el núcleo de 10 -4 a 10 -7 . [ocho]