El reactor B en Hanford Site , cerca de Richland, Washington , fue el primer reactor nuclear a gran escala jamás construido. El proyecto fue una parte clave del Proyecto Manhattan , el programa de desarrollo de armas nucleares de Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial . Su propósito era convertir uranio metálico natural (no enriquecido isotópicamente) en plutonio-239 mediante activación de neutrones , ya que es más sencillo separar químicamente el plutonio de los conjuntos de combustible gastado, para su uso en armas nucleares, que enriquecer isotópicamente uranio apto para armas. material. El reactor B estaba alimentado con uranio natural metálico , moderado con grafito y refrigerado por agua. Ha sido designado Monumento Histórico Nacional de EE. UU. desde el 19 de agosto de 2008 [3] [4] y en julio de 2011 el Servicio de Parques Nacionales recomendó que el Reactor B se incluyera en el Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan en conmemoración del Proyecto Manhattan. [5] Los visitantes pueden realizar una visita guiada al reactor previa reserva. [6]
El reactor fue diseñado y construido por EI du Pont de Nemours and Company basándose en diseños experimentales probados por Enrico Fermi en la Universidad de Chicago y pruebas del reactor de grafito X-10 en el Laboratorio Nacional Oak Ridge . Fue diseñado para funcionar a 250 megavatios (térmicos) .
El objetivo del reactor era producir plutonio a partir de uranio metálico natural (no enriquecido isotópicamente), ya que el enriquecimiento de uranio era un proceso difícil, mientras que el plutonio es relativamente sencillo de procesar químicamente. La planta de enriquecimiento de uranio Y12 requirió 14.700 toneladas de plata para sus calutrones de enriquecimiento , así como 22.000 empleados y más energía eléctrica de la que necesitaban la mayoría de estados enteros en ese momento. El reactor B requería sólo unas pocas docenas de empleados y menos materiales exóticos, que además se necesitaban en cantidades mucho menores. La mayor parte del reactor constaba de 1.200 toneladas de grafito utilizado como moderador, y su consumo de energía era mucho menor, requiriendo sólo suficiente electricidad para hacer funcionar las bombas de refrigeración. [7] [8]
El reactor ocupa una superficie de 46 por 38 pies (14 por 12 m ) (aproximadamente 1750 pies cuadrados (163 m 2 ) y mide 41 pies (12 m) de altura, ocupando un volumen de 71 500 pies cúbicos (2020 m 3 ). El núcleo del reactor en sí consistía en una caja de grafito de 36 pies de alto (11 m) que medía 28 por 36 pies (8,5 por 11,0 m), ocupaba un volumen de 36.288 pies cúbicos (1.027,6 m 3 ) y pesaba 1.200 toneladas cortas (1.100 t). estaba atravesado horizontalmente en toda su longitud por 2.004 tubos de aluminio y verticalmente por canales para las varillas verticales de seguridad [4] .
El núcleo está rodeado por un escudo térmico de hierro fundido de 20 a 25 cm (8 a 10 pulgadas) de espesor que pesa 1000 toneladas cortas (910 t). Placas de masonita y acero encierran el escudo térmico en su parte superior y laterales, formando un escudo biológico para protección contra la radiación . La parte inferior del escudo térmico está sostenida por una plataforma de hormigón de 7,0 m (23 pies) de espesor coronada por bloques de hierro fundido. La composición de grafito se seleccionó para moderar la reacción nuclear alimentada por 200 toneladas cortas (180 t) de balas de uranio de aproximadamente 25 mm (1 pulgada) de diámetro y 70 mm (3 pulgadas) de largo (el tamaño aproximado de un rollo de monedas de veinticinco centavos [4] ). , sellado en latas de aluminio y cargado en tubos de aluminio. [4]
El reactor estaba refrigerado por agua , con agua de refrigeración bombeada desde Hanford Reach del río Columbia a través de los tubos de aluminio alrededor de las balas de uranio a una velocidad de 75.000 gal EE.UU. (280.000 L) por minuto. El agua se descargó en cuencas de sedimentación y luego se devolvió al río después de dejar tiempo para que se desintegraran los materiales radiactivos , se sedimentaran las partículas y se enfriara el agua para poder regresar al río Columbia. Se prohibió que el agua que regresaba al río elevara la temperatura del río en más de 11 °F. [9]