Los Experimentos BORAX fueron una serie de experimentos de seguridad en reactores nucleares de agua hirviendo realizados por el Laboratorio Nacional Argonne en las décadas de 1950 y 1960 en la Estación Nacional de Pruebas de Reactores en el este de Idaho . [1] Se realizaron utilizando los cinco reactores BORAX que fueron diseñados y construidos por Argonne. [2] BORAX-III fue el primer reactor nuclear en suministrar energía eléctrica a la red en los Estados Unidos en 1955.
Evolución del BORAX
Esta serie de pruebas se inició en 1952 con la construcción del reactor nuclear BORAX-I . [4] [3] El experimento de BORAX-I demostró que un reactor que utiliza agua hirviendo directamente sería práctico, en lugar de inestable, debido a la formación de burbujas en el núcleo. [5] A continuación, el reactor se utiliza para la excursión de potencia pruebas que demostraron que la rápida conversión de agua en vapor que controlar con seguridad la reacción. La prueba final, deliberadamente destructiva, en 1954 produjo una excursión de potencia inesperadamente grande que "en lugar de derretir algunas placas de combustible, la prueba derritió una fracción importante de todo el núcleo". Sin embargo, esta fusión del núcleo y la liberación de combustible nuclear y productos de fisión nuclear proporcionaron datos útiles adicionales para mejorar los modelos matemáticos. Las pruebas demostraron principios de seguridad clave del diseño de reactores nucleares modernos. La potencia de diseño de BORAX-I fue de 1,4 megavatios térmicos. El diseño de BORAX-I fue un precursor de la planta SL-1 , que estaba ubicada cerca y comenzó a operar en 1958. Los principios descubiertos en los experimentos de BORAX-I ayudaron a los científicos a comprender los problemas que contribuyeron al incidente fatal en SL-1 en 1961.
El reactor BORAX-II fue construido en 1954, con una potencia de diseño de 6 MW (t). En marzo de 1955, el BORAX-II fue destruido intencionalmente al tomar el reactor como "crítico rápido".
El diseño de BORAX-II se modificó a BORAX-III con la adición de una turbina, lo que demuestra que la contaminación de la turbina no sería un problema. Se conectó a la red eléctrica local durante aproximadamente una hora el 17 de julio de 1955. [6] BORAX-III proporcionó 2.000 kW para alimentar el cercano Arco, Idaho (500 kW), la instalación de prueba BORAX (500 kW) y parcialmente alimentado la Estación Nacional de Pruebas de Reactores (después de 2004, el Laboratorio Nacional de Idaho ) (1,000 kW). Así, Arco se convirtió en la primera comunidad alimentada únicamente por energía nuclear. El reactor siguió utilizándose para pruebas hasta 1956.
BÓRAX-IV, construido en 1956, exploró el ciclo de combustible de torio y uranio-233 de combustible con una potencia de 20 MW térmicos. Este experimento utilizó placas de combustible que estaban deliberadamente llenas de defectos para explorar la operación de la planta a largo plazo con placas de combustible dañadas. Se liberaron gases radiactivos a la atmósfera.
BORAX-V continuó el trabajo en los diseños de reactores de agua hirviendo, incluido el uso de un sobrecalentador . Operó desde 1962 hasta 1964.
Prueba destructiva y limpieza de BORAX-I
Sinopsis de la prueba:
La (prueba) se llevó a cabo retirando cuatro de las cinco barras de control lo suficiente para hacer que el reactor sea crítico a un nivel de potencia muy bajo. Luego, la quinta varilla se disparó desde el núcleo por medio de un resorte. En esta prueba, la varilla se expulsó en aproximadamente 0,2 segundos. Después de que la barra de control fue expulsada, se produjo una explosión en el reactor que se llevó el mecanismo de control y explotó el núcleo. A media milla, el nivel de radiación se elevó a 25 mr / h. Se evacuó al personal durante aproximadamente 30 minutos. [7]
La destrucción de BORAX-I provocó la "distribución aérea de contaminantes como resultado del experimento final del reactor BORAX-I" y la probable contaminación de la parte superior de 1 pie de suelo en aproximadamente 2 acres en las cercanías. [8] El sitio necesitaba ser limpiado antes de ser utilizado para experimentos posteriores. El área de 84,000 pies cuadrados (7,800 m 2 ) se cubrió con 6 pulgadas de grava en 1954, pero la hierba, la artemisa y otras plantas volvieron a sembrar el área desde entonces. El cementerio BORAX-I está ubicado a unos 2.730 pies (830 m) al noroeste del Experimental Breeder Reactor-1 , un monumento nacional de acceso público. Desde 1987, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha clasificado el cementerio como Unidad Operable 6-01 del sitio Superfund , uno de dos de estos sitios (junto con SL-1 ) en el Laboratorio Nacional de Idaho . En 1995, la EPA ordenó que el remedio principal del cementerio debería ser: "Contención mediante taponamiento con una barrera diseñada construida principalmente con materiales nativos". [8] Se espera que el sitio produzca un aumento de 2 en 10,000 en el riesgo de cáncer para uso residencial a largo plazo después de 320 años, sin un aumento significativo después de ese tiempo. Este cálculo de riesgo ignora el blindaje provisto por la cubierta del suelo, que en el momento de la decisión de la EPA había reducido la exposición a poco más que el nivel de fondo, y hace suposiciones de modelado muy pesimistas que aumentan en gran medida el riesgo proyectado, para enfocarse deliberadamente en el alto en lugar de que el lado de bajo efecto. [8]
Ver también
- SL-1 , la única demostración de los principios BORAX-I durante un accidente nuclear real
- Reactor reproductor experimental I primera producción de energía eléctrica
Referencias
- Notas
- ^ Desarrollo de tecnología de reactores de agua ligera , Laboratorio nacional de Argonne
- ^ División de información técnica de USAEC (1970). ANL-175 - Reactores nucleares construidos, en construcción o planificados en los Estados Unidos al 30 de junio de 1970 TID-8200 (22a rev.) (PDF) (Informe).
- ↑ a b Haroldsen , 2008 , p. iv-v.
- ^ BORAX fue una contracción de las palabras "experimento del reactor de agua hirviendo". [3]
- ^ Haroldsen , 2008 , p. 35.
- ^ Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos (12 de agosto de 1955). "La ciudad de Idaho obtiene luz y energía atómica en demostración de energía nuclear" . Consultado el 11 de octubre de 2014 . Comunicado de prensa de AEC para iluminación BORAX-III Arco, Idaho.
- ^ "Accidentes de criticidad" . Archivado desde el original el 27 de febrero de 2014 . Consultado el 11 de octubre de 2014 .
- ^ a b c "Registro de decisión del Superfondo de la EPA: Laboratorio Nacional de Ingeniería de Idaho (USDOE) ID de la EPA: ID4890008952, OU 24, Idaho Falls, ID, 12/01/199" (PDF) . LABORATORIO NACIONAL DE INGENIERÍA DEL IDAHO (USDOE). 1996 . Consultado el 11 de octubre de 2014 .
- Bibliografía
- Haroldsen, Ray (2008). "La historia del reactor nuclear BORAX y la fusión de EBR-I" (PDF) . Laboratorio Nacional Argonne.
enlaces externos
- Medios relacionados con los experimentos de BORAX en Wikimedia Commons
- Descripción del reactor BORAX-I en el sitio del Laboratorio Nacional de Argonne .
- Descripción del reactor BORAX-II en el sitio web del Laboratorio Nacional de Argonne.
- Descripción del reactor BORAX-III en el sitio web del Laboratorio Nacional de Argonne.
- Descripción del reactor BORAX-IV en el sitio web del Laboratorio Nacional de Argonne.
- Descripción del reactor BORAX-V en el sitio web del Laboratorio Nacional de Argonne.
- Resúmenes de los experimentos de BORAX en el Apéndice B de la historia del Laboratorio Nacional de Idaho Demostrando el principio .
- Bórax: experimento de seguridad en un reactor de agua hirviendo en YouTube
Coordenadas :43 ° 31′05 ″ N 113 ° 00′34 ″ O / 43.51798 ° N 113.00946 ° W / 43.51798; -113.00946