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Diagrama de un reactor nuclear usando grafito como moderador
"Reactor de grafito" dirige aquí. Para el reactor de grafito del Laboratorio Nacional Oak Ridge, consulte Reactor de grafito X-10 .

Un reactor moderado por grafito es un reactor nuclear que utiliza carbono como moderador de neutrones , lo que permite utilizar uranio natural como combustible nuclear .

El primer reactor nuclear artificial, el Chicago Pile-1 , utilizó grafito nuclear como moderador. Los reactores moderados por grafito estuvieron involucrados en dos de los desastres nucleares más conocidos: un proceso de recocido de grafito no probado contribuyó al incendio de Windscale (pero el grafito en sí no se incendió), mientras que un incendio de grafito durante el desastre de Chernobyl contribuyó a la propagación de material radioactivo.

Tipos

Existen varios tipos de grafito - moderado reactores nucleares han sido usados para fines comerciales generación de electricidad :

Reactores de investigación

Se han construido varios reactores de investigación o prueba que utilizan grafito como moderador.

Historia

SR Sapirie , el senador Albert Gore Sr , el senador Lyndon Johnson y el Dr. John Swartout mirando un modelo de un reactor de grafito en el Laboratorio Nacional Oak Ridge , el 19 de octubre de 1958.

El primer reactor nuclear artificial, Chicago Pile-1 , un dispositivo moderado por grafito que producía entre 0,5 vatios y 200 vatios, fue construido por un equipo dirigido por Enrico Fermi en 1942. La construcción y prueba de este reactor (una " pila atómica " ) fue parte del Proyecto Manhattan . Este trabajo condujo a la construcción del Reactor de Grafito X-10 en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge , que fue el primer reactor nuclear diseñado y construido para operación continua, y comenzó a operar en 1943.

Accidentes

Ha habido varios accidentes importantes en reactores moderados con grafito, siendo el incendio de Windscale y el desastre de Chernobyl probablemente los más conocidos.

En el incendio de Windscale, se utilizó un proceso de recocido no probado para el grafito, y eso contribuyó al accidente; sin embargo, fue el combustible de uranio en lugar del grafito en el reactor lo que se incendió. Se descubrió que el único daño del moderador de grafito se localiza alrededor de los elementos combustibles en llamas. [1] [2]

En el desastre de Chernobyl, el grafito fue un factor que contribuyó a la causa del accidente. Debido al sobrecalentamiento por falta de enfriamiento adecuado, las barras de combustible comenzaron a deteriorarse. Después del SCRAMSe presionó el botón (AZ5) para apagar el reactor, las barras de control se atascaron en el medio del núcleo causando un bucle positivo ya que el combustible nuclear reaccionó al grafito. Esto es lo que se ha denominado el "detonante final" de los acontecimientos previos a la ruptura. Un incendio de grafito después del evento principal contribuyó a la propagación de material radiactivo. La excursión de energía masiva en Chernobyl durante una prueba mal manejada provocó la ruptura de la vasija del reactor y una serie de explosiones de vapor, que destruyeron el edificio del reactor. Ahora expuesto tanto al aire como al calor del núcleo del reactor, el moderador de grafito en el núcleo del reactor se incendió, y este incendio envió una nube de lluvia radiactiva altamente radiactiva a la atmósfera y sobre una extensa área geográfica. [3]

Además, la central nuclear francesa de Saint-Laurent y la central nuclear española de Vandellòs , ambas reactores de uranio natural moderados por grafito de UNGG , sufrieron accidentes importantes. Cabe destacar una fusión parcial del núcleo el 17 de octubre de 1969 y una excursión de calor durante el recocido de grafito el 13 de marzo de 1980 en Saint-Laurent, ambos clasificados como INES 4. La central nuclear de Vandellòs sufrió daños el 19 de octubre de 1989 y se consideró una reparación. antieconómico.

Referencias

  1. ^ "Reunión de RG2 con el equipo del proyecto de desmantelamiento de Windscale Pile 1" (PDF) . Comité Asesor de Seguridad Nuclear. 2005-09-29. NuSAC (2005) P 18 . Consultado el 26 de noviembre de 2008 .
  2. ^ Marsden, BJ; Preston, SD; Wickham, AJ (8 a 10 de septiembre de 1997). "Evaluación de problemas de seguridad de grafito para los pilotes de producción británicos en Windscale" . Tecnología AEA . OIEA. IAEA-TECDOC — 1043 . Consultado el 13 de noviembre de 2010 .
  3. ^ "Preguntas frecuentes sobre Chernobyl" . Organismo Internacional de Energía Atómica - División de Información Pública. Mayo de 2005. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2011 . Consultado el 23 de marzo de 2011 .