ENERGÍAS - ENERGÍA NUCLEAR: Diferentes tipos de centrales - 1ª parte
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Energías

ENERGÍA NUCLEAR

Diferentes tipos de centrales - 1ª parte


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artiendo de la estructura básica de central nuclear (véase estructura básica de una central nuclear), se construyen diferentes tipos de reactores.

Se diferencia en las características del refrigerante, moderador, forma de transferir la energía o simplemente la disposición del combustible.

Reactores PWR

Los reactores nucleares más utilizados en el mundo (alrededor de las tres cuartas partes) son del tipo PWR. El combustible utilizado es uranio enriquecido, y se emplea agua normal tanto para el moderador como para el refrigerante.

Diagrama de una central PWR
Diagrama de una central PWR

En una cuba con agua a alta presión se introduce el núcleo del reactor, que consta de dos placas metálicas donde se sujeta el soporte del combustible, consistente en varios cientos de varillas metálicas en cuyo interior se encuentra el uranio. Estas varillas son insertadas mediante unos motores por la parte superior. Todo el conjunto, incluido intercambiadores de calor y sistemas de control, se encuentra protegido por una cúpula de hormigón de notable grosor.

El agua del núcleo puede llegar a alcanzar 300 grados centígrados, por ese motivo se le mantiene a gran presión para evitar que se transforme en vapor de agua. Donde sí se forma vapor de agua es en el intercambiador de calor, por donde pasa el agua calentada, que posteriormente moverán las turbinas.

Los problemas más relevantes de estas centrales están referidos al cambio de combustible y el sistema del refrigerante. Reemplazar el combustible implica parar la central durante varias semanas, al ser necesario sustituir todo el bloque a la vez. Por su parte, el sistema de refrigerante precisa unos controles de seguridad muy importantes ante cualquier posible fuga de del líquido. Hay que tener en cuenta que una fuga del agua refrigerante, que se encuentra a alta presión, produciría su transformación en vapor de agua en muy pocos segundos, y el núcleo se calentaría peligrosamente al perder refrigeración. Además, aunque el reactor se detendría al perder moderador (el agua refrigerante también actúa como tal), no impediría que siguiera calentándose. Como medida de seguridad en el caso de que se produjese una fuga, se dota al reactor de unos depósitos de agua complementarios, que inundarían el núcleo en el momento en que se produjera.

Reactores BWR

Otro tipo de reactor muy similar al PWR es el BWR, que utiliza un sistema que genera un mayor rendimiento, aunque en su defecto existe también un mayor riesgo.

En los reactores BMR, el combustible es introducido en el tanque por su parte inferior, al contrario que en los PWR. Asimismo, y como elemento más significativo, en este tipo de centrales el refrigerante sí se convierte en vapor, con lo cual es innecesario utilizar intercambiadores de calor, generándose más rendimiento (los intercambiadores de calor siempre sufren pérdidas), además de que el agua puede trabajar a menor presión. El riesgo estriba en que ese vapor, que se encuentra altamente contaminado, se utiliza para mover directamente las palas de las turbinas, y por tanto a mayor cantidad de circuitos por donde circula, mayor riesgo de que se produzcan fugas.

Otro punto de atención en lo que respecta a seguridad, es el balance de agua y vapor de agua que debe mantener el reactor; existe un factor crítico que debe ser controlado para evitar un sobrecalentamiento. Recordemos que el refrigerante utilizado es agua, por tanto si aumenta el vapor de agua será a costa de reducirse el nivel del líquido, lo cual acarrearía un sobrecalentamiento del núcleo del reactor que podría destruirlo. Para mantener el equilibrio se dispone dos cubas de agua; una bajo el reactor, la cual facilita que el vapor se condense; y otra sobre él que permitiría, en caso de necesidad, soltar agua en grandes cantidades.

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