FiR 1 (reactor de Finlandia 1) fue el primer reactor nuclear de Finlandia . Era un reactor de investigación que estaba ubicado en el área del campus de Otaniemi en la ciudad de Espoo . El reactor TRIGA Mark II tenía una potencia térmica de 250 kilovatios. Comenzó a funcionar en 1962 y se cerró permanentemente en 2015. Al principio, el reactor fue operado por la Universidad Tecnológica de Helsinki y, desde 1971, por el Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia . [1]
Además de la investigación, el reactor se utilizó para la producción de isótopos radiactivos para mediciones industriales. También se utilizó para el análisis de activación de neutrones de materiales geológicos y biológicos. Las muestras de suelo lunar del Apolo 12 se analizaron con FiR 1. Los daños causados por la radiación al equipo se investigaron con el reactor. Por ejemplo, los magnetómetros del reactor de fusión ITER se han irradiado con FiR 1. Estudiantes universitarios han realizado ejercicios con el reactor. Después del año 2000, el uso más significativo del reactor fue la terapia de captura de neutrones de boro para pacientes con cáncer en el área de la cabeza o el cuello. [2]
Tecnología
El FiR 1 era un reactor TRIGA Mark II, fabricado por la empresa estadounidense General Atomics . La potencia térmica original del reactor era de 100 kilovatios. En 1967, el reactor se incrementó a 250 kilovatios. El calor no se utilizó para nada porque el reactor solo funcionaba unas pocas horas al día. [1]
El núcleo del reactor estaba en el fondo de una piscina de agua de unos 6 metros (20 pies) de profundidad que estaba abierta desde la parte superior. [3] El agua actuó como refrigerante, moderador de neutrones y protección contra la radiación. El diámetro del núcleo era de 44 centímetros (17 pulgadas) y la altura de 36 centímetros (14 pulgadas). Había unos 15 kilogramos (33 libras) de uranio en el núcleo. [4]
El reactor tenía 79 barras de combustible. El material combustible era hidruro de uranio y circonio (UZrH), que contenía entre un 8% y un 12% de uranio. El enriquecimiento de combustible fue del 20% de uranio-235 . Había un reflector de grafito arriba, abajo y alrededor del núcleo del reactor. El reflector esparció hacia el núcleo algunos de los neutrones que escaparon del núcleo. La piscina del reactor estaba rodeada por un escudo biológico de hormigón, que actuaba como protección radiológica en dirección horizontal. [4] El reactor tenía cuatro barras de control hechas de carburo de boro . [5]
Una característica del material combustible, hidruro de uranio y circonio, es una fuerte retroalimentación negativa entre la temperatura y la reactividad. Como resultado, una reacción en cadena descontrolada es físicamente imposible. [4] La fuerte retroalimentación podría utilizarse para generar pulsos de potencia. Una barra de control fue expulsada del núcleo con aire presurizado, elevando la potencia del reactor mil veces, a 250 megavatios. Esto provocó un aumento de la temperatura del combustible y la retroalimentación negativa detuvo la reacción en cadena. Un pulso de energía duró solo 30 milisegundos. [5]
Historia
En 1960 se firmó un contrato para la compra del reactor de investigación. Las personas más activas detrás de la adquisición fueron Pekka Jauho , Erkki Laurila y Heikki Lehtonen. El proyecto del reactor de investigación se estaba preparando para la construcción de una central nuclear en Finlandia . Se necesitaba un reactor de investigación para la formación del personal de los reactores de potencia. [3]
FiR 1 comenzó a funcionar en 1962. En 1967 su potencia se incrementó de 100 a 250 kilovatios. [5] Al principio, el reactor fue operado por la Universidad Tecnológica de Helsinki . En 1971, el gobierno finlandés transfirió el reactor al Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia . El edificio del reactor y el terreno son propiedad de Aalto University Campus & Real Estate. [6]
Una instalación de terapia de captura de neutrones de boro (BNCT) se construyó junto al reactor en la década de 1990. En 1999-2011 se administraron más de 300 irradiaciones a pacientes con cáncer. Los pacientes mostraron un mejor control del tumor y supervivencia. La empresa que organizó la terapia, Boneca Ltd., quebró en enero de 2012. Entonces VTT decidió cerrar el reactor porque su funcionamiento costaba unos 500.000 euros anuales. El reactor se cerró permanentemente en 2015 mediante la eliminación de varias barras de combustible del núcleo. [2]
Desmantelamiento
El primer paso del proyecto de desmantelamiento fue retirar el combustible del reactor. Luego, se desmantelarán otras partes radiactivas (partes internas del núcleo, la piscina del reactor, el escudo biológico de concreto, la instalación BNCT y el circuito de enfriamiento primario). El combustible gastado y la mayor parte del núcleo del reactor son desechos de actividad alta. Otros residuos radiactivos del desmantelamiento se clasifican como residuos de actividad baja e intermedia. El objetivo es limitar la dosis de radiación colectiva al personal de desmantelamiento a 10 miliman-sieverts . El edificio del reactor se limpiará para que no haya limitaciones para su uso futuro. [4] [6]
Había un total de 103 barras de combustible gastado en el edificio del reactor. Contenían 21,4 kilogramos (47 libras) de uranio en total. El reactor usaba muy poco combustible porque su potencia era muy baja y operaba solo unas pocas horas al día. Algunas de las barras de combustible estuvieron en el reactor durante todo su tiempo de funcionamiento de 53 años. El combustible gastado no necesita refrigeración porque su poder calorífico de desintegración es muy bajo. [4] Además del combustible gastado, se almacenaron en el edificio 24 barras de combustible no utilizadas. Contenían 5,7 kilogramos (13 libras) de uranio en total. [6]
El combustible FiR 1 se origina en los Estados Unidos y pertenece al programa de aceptación de combustible nuclear gastado de reactores de investigación extranjeros de EE. UU. El programa tiene como objetivo prevenir la proliferación de materiales nucleares. La Ley de Energía Nuclear de Finlandia prohíbe la exportación de desechos nucleares. Sin embargo, la ley tiene una excepción, según la cual la prohibición no se aplica a los desechos de un reactor de investigación. [6] En febrero de 2021, el combustible del reactor fue transportado a Denver , donde el Servicio Geológico de Estados Unidos utilizará el combustible durante varios años en su reactor. Entonces Estados Unidos se hará cargo del combustible gastado. [7]
VTT ha firmado un contrato con Fortum para el desmantelamiento del reactor. Fortum comenzará el desmantelamiento a fines de 2022. [7] Se estima que el desmantelamiento del reactor generará alrededor de 100 metros cúbicos (3500 pies cúbicos) de desechos de nivel bajo e intermedio. La mayor parte de los residuos serán de hormigón. VTT va a transportar los residuos del desmantelamiento al depósito de residuos de actividad baja e intermedia, ya sea en Loviisa o en Olkiluoto . [6]
FiR 1 es la primera instalación nuclear de Finlandia que se desmantela. Las lecciones aprendidas del proyecto de desmantelamiento de reactores de investigación se utilizarán para preparar el desmantelamiento de las centrales nucleares finlandesas. [2] En 2018, el gobierno finlandés decidió otorgar a VTT una subvención especial de 13,5 millones de euros para el desmantelamiento del reactor de investigación. [8]
Referencias
- ^ a b "Desmantelamiento del reactor nuclear FiR 1" . Centro de Investigaciones Técnicas VTT de Finlandia. 2019 . Consultado el 17 de marzo de 2019 .
- ^ a b c Airila, Markus; Auterinen, Iiro; Kotiluoto, Petri; Vanttola, Timo; Vilkamo, Olli (22 de diciembre de 2015). "El resplandor del primer reactor de Finlandia se desvanece" . Internacional de Ingeniería Nuclear . Consultado el 17 de marzo de 2019 .
- ↑ a b Hirvonen, Katariina (19 de junio de 2014). "Ydinreaktorin säteilevät hautajaiset" . Yle (en finlandés) . Consultado el 17 de marzo de 2019 .
- ^ a b c d e "FiR 1 -tutkimusreaktorin käytöstäpoisto" (Evaluación de impacto ambiental) (en finlandés). Centro de Investigaciones Técnicas VTT de Finlandia. 2014 . Consultado el 17 de marzo de 2019 .
- ^ a b c Auterinen, I; Salmenhaara, SEJ (2008). "El reactor de investigación TRIGA FiR 1 de 250 kW: papel internacional en la terapia de captura de neutrones de boro (BNCT) y papel regional en la producción, educación y formación de isótopos" (PDF) . Conferencia internacional sobre reactores de investigación: gestión segura y utilización eficaz . Consultado el 17 de marzo de 2019 .
- ^ a b c d e "Desmantelamiento del reactor de investigación FiR 1 de VTT. Solicitud de licencia" (PDF) . Centro de Investigaciones Técnicas VTT de Finlandia. 2017-06-20 . Consultado el 17 de marzo de 2019 .
- ^ a b "Combustible usado del reactor de investigación de VTT configurado para su uso posterior en Estados Unidos" . VTT. 10 de febrero de 2021 . Consultado el 11 de febrero de 2021 .
- ^ "Julkisen talouden suunnitelma vuosille 2019-2022" (en finlandés). Ministerio de Finanzas. 2018-04-13. pag. 32 . Consultado el 17 de marzo de 2019 .
Coordenadas : 60 ° 11′15.72 ″ N 24 ° 49′51.41 ″ E / 60.1877000 ° N 24.8309472 ° E / 60.1877000; 24.8309472
