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Estructura de las Plantas Nucleares

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by

Manu Barca

on 7 October 2013

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Transcript of Estructura de las Plantas Nucleares

Estructura de las Plantas Nucleares y Accidente en Chernóbil
Planta Nuclear
Una planta nuclear, es una instalación usada para generar energía eléctrica por medio de la energía nuclear.
El elemento más importante es el combustible que según el tipo de central puede ser Uranio-235 o Plutonio-239. Estos son cubiertos por un metal permeable a los neutrones ya que sin ellos no se puede mantener una reacción.
Moderador
Al ficionar un átomo se producen neutrones, pero éstos son muy rápidos y las posibilidades de que se mantenga la reacción es menor que a bajas velocidades. Para bajar estas velocidades existe el moderador que es un elemento que frena a los neutrones.
El moderador tiene varias formas. Puede ser un líquido, en el que se sumergen las varillas de combustible. Y también puede ser sólido, en este caso es envasado en barras que se mezclan con las varillas de combustible; la intensidad de la reacción se controla introduciendo estas barras más o menos. A todo esto se le llama núcleo del reactor.
Refrigerantes
También un elemento importante para el núcleo es el refrigerante.
Este absorbe el calor producido por la reacción. También tiene varios tipos, puede ser liquido o gaseoso. Siendo liquido, se sumerge el núcleo en el y siendo gaseoso se inyecta al núcleo a alta presión por una serie de conductos.
Cubierta protectora
El reactor nuclear precisa un aislante que impida las fugas radiactivas. Este es una estructura de hormigón de gran espesor que recubre núcleo y refrigerante, aunque en algunas centrales puede rodear solamente el núcleo; en este caso necesita ser una estructura de mayor espesor.
La cubierta protectora, además de evitar fugas de radiaciones gamma y neutrones al exterior, suele ser diseñada para proteger el núcleo de cualquier catástrofe ajena a la central, tales como terremotos, pudiendo soportar impactos de grandes proporciones sin partirse.
Accidente en Chernóbil
En agosto de 1986, en un informe enviado a la Agencia Internacional de Energía Atómica, se explicaban las causas del accidente en la planta de Chernóbil. Este reveló que el equipo que operaba en la central el sábado 26 de abril de 1986 se propuso realizar una prueba con la intención de aumentar la seguridad del reactor. Para ello deberían averiguar durante cuánto tiempo continuaría generando energía eléctrica la turbina de vapor después de la pérdida de suministro de energía eléctrica principal del reactor.9 Las bombas refrigerantes de emergencia, en caso de avería, requerían de un mínimo de potencia para ponerse en marcha (hasta que se arrancaran los generadores diésel) y los técnicos de la planta desconocían si, una vez cortada la afluencia de vapor, la inercia de la turbina podía mantener las bombas funcionando.
Para realizar este experimento, los técnicos no querían detener la reacción en cadena en el reactor para evitar un fenómeno conocido como envenenamiento por xenón. Entre los productos de fisión que se producen dentro del reactor, se encuentra el Xenón-135, un gas muy absorbente de neutrones. Mientras el reactor está en funcionamiento de modo normal, se producen tantos neutrones que la absorción es mínima, pero cuando la potencia es muy baja o el reactor se detiene, la cantidad de Xenón-135 aumenta e impide la reacción en cadena por unos días. El reactor se puede reiniciar cuando se desintegra el Xenón-135.
Los operadores insertaron las barras de control para disminuir la potencia del reactor y esta decayó hasta los 30 megavatios. Con un nivel tan bajo, los sistemas automáticos detendrían el reactor y por esta razón los operadores desconectaron el sistema de regulación de la potencia, el sistema refrigerante de emergencia del núcleo y, en general, los mecanismos de apagado automático del reactor. Estas acciones, así como la de sacar de línea el ordenador de la central que impedía las operaciones prohibidas, constituyeron graves y múltiples violaciones del Reglamento de Seguridad Nuclear de la Unión Soviética.
A 30 megavatios de potencia comienza el envenenamiento por xenón y para evitarlo aumentaron la potencia del reactor subiendo las barras de control, pero con el reactor a punto de apagarse, los operadores retiraron manualmente demasiadas barras de control. De las 170 barras de acero al boro que tenía el núcleo, las reglas de seguridad exigían que hubiera siempre un mínimo de 30 barras abajo y en esta ocasión dejaron solamente 8. Con los sistemas de emergencia desconectados, el reactor experimentó una subida de potencia tan extremadamente rápida que los operadores no la detectaron a tiempo. A la 1:23, cuatro horas después de comenzar el experimento, algunos en la sala de control comenzaron a darse cuenta de que algo andaba mal.
Cuando quisieron bajar de nuevo las barras de control usando el botón de SCRAM de emergencia (el botón AZ-5 «Defensa de Emergencia Rápida 5»), estas no respondieron debido a que posiblemente ya estaban deformadas por el calor y las desconectaron para permitirles caer por gravedad. Se oyeron fuertes ruidos y entonces se produjo una explosión causada por la formación de una nube de hidrógeno dentro del núcleo, que hizo volar el techo de 1200 toneladas del reactor provocando un incendio en la planta y una gigantesca emisión de productos de fisión a la atmósfera.
Chernobil
Antes-Después
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