La estación de energía atómica de Shippingport fue (según la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. ) La primera planta de energía eléctrica atómica a gran escala del mundo dedicada exclusivamente a usos en tiempos de paz. [notas 1] [notas 2] [2] Se encontraba cerca de la actual estación generadora nuclear de Beaver Valley en el río Ohio en el condado de Beaver, Pensilvania , Estados Unidos, a unas 25 millas (40 km) de Pittsburgh .
Estación de energía atómica del puerto de envío | |
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País | Estados Unidos |
Localización | Shippingport, Pensilvania |
Coordenadas | 40 ° 37′16 ″ N 80 ° 26′07 ″ W / 40.62111 ° N 80.43528 ° WCoordenadas : 40 ° 37′16 ″ N 80 ° 26′07 ″ W / 40.62111 ° N 80.43528 ° W |
Estado | Desmantelado |
Comenzó la construcción | 6 de septiembre de 1954 |
Fecha de comisión | 26 de mayo de 1958 |
Fecha de baja | Diciembre de 1989 [1] |
Costo de construcción | $ 72,5 millones |
Operador (es) | Compañía ligera de Duquesne |
Estación de energía nuclear | |
Tipo de reactor | PWR |
Proveedor de reactores | Reactores navales , Westinghouse Electric Corporation |
Generación de energía | |
Unidades dadas de baja | 1 × 60 MWe (68 MLWth) |
enlaces externos | |
Los comunes | Medios relacionados en Commons |
El reactor alcanzó la criticidad el 2 de diciembre de 1957 y, además de las paradas por tres cambios de núcleo, permaneció en funcionamiento hasta octubre de 1982. La primera energía eléctrica se produjo el 18 de diciembre de 1957 cuando los ingenieros sincronizaron la planta con la red de distribución de Duquesne Light. Empresa. [3]
El primer núcleo utilizado en Shippingport se originó a partir de un portaaviones de propulsión nuclear cancelado [4] y utilizó uranio altamente enriquecido (93% U-235 [5] [6] ) como combustible "semilla" rodeado por una "capa" de U natural -238, en el llamado diseño de semilla y manta ; en el primer reactor aproximadamente la mitad de la energía provenía de la semilla. [6] El primer reactor central de Shippingport resultó ser capaz de producir 60 MWe un mes después de su lanzamiento. [7] El segundo núcleo fue diseñado de manera similar pero más poderoso, con una semilla más grande. [6] La semilla altamente energética requirió más ciclos de repostaje que la manta en estos dos primeros núcleos. [6]
El tercer y último núcleo utilizado en Shippingport fue un reactor generador térmico experimental, moderado por agua ligera . Mantuvo el mismo diseño de semilla y manta, pero la semilla ahora era uranio-233 y la manta estaba hecha de torio . [8] Al ser un reactor reproductor, tenía la capacidad de transmutar torio relativamente económico en uranio-233 como parte de su ciclo de combustible. [9] La tasa de reproducción alcanzada por el tercer núcleo de Shippingport fue 1.01. [8] Durante sus 25 años de vida, la planta de energía de Shippingport funcionó durante aproximadamente 80,324 horas, produciendo alrededor de 7,4 mil millones de kilovatios-hora de electricidad. [1]
Debido a estas peculiaridades, algunas fuentes no gubernamentales etiquetan a Shippingport como un "reactor PWR de demostración" y consideran que el "primer PWR totalmente comercial" en Estados Unidos fue Yankee Rowe . [10] La crítica se centra en el hecho de que la planta de Shippingport no se había construido según las especificaciones comerciales. En consecuencia, el costo de construcción por kilovatio en Shippingport fue aproximadamente diez veces mayor que el de una central eléctrica convencional. [7] [11]
Construcción
En 1953, el presidente de los Estados Unidos, Dwight D. Eisenhower, pronunció su discurso de Átomos para la paz ante las Naciones Unidas . La generación de energía nuclear comercial fue la piedra angular de su plan. El almirante Rickover aceptó una propuesta de Duquesne Light Company y comenzaron los planes para la estación de energía atómica Shippingport. [ cita requerida ]
Se rompió la tierra el 9 de septiembre de 1954, el Día del Trabajo. El presidente Eisenhower inició de forma remota la primera pala de tierra en la ceremonia. [3] El reactor alcanzó la primera criticidad a las 4:30 AM del 2 de diciembre de 1957. [3] Dieciséis días después, el 18 de diciembre, se generó la primera energía eléctrica y se alcanzó la máxima potencia el 23 de diciembre de 1957, [3] aunque la estación permaneció en modo de prueba. Eisenhower inauguró la Central de Energía Atómica de Shippingport el 26 de mayo de 1958. La planta se construyó en 32 meses a un costo de $ 72,5 millones. [2]
El tipo de reactor utilizado en Shippingport era una cuestión de conveniencia. La Comisión de Energía Atómica instó a la construcción de un reactor integrado a la red eléctrica. El único reactor adecuado disponible en ese momento era el que estaba destinado al portaaviones de propulsión nuclear deseado por la Armada, pero que Eisenhower acababa de vetar. [4]
Kenneth Nichols de la AEC dijo que "se hizo obvio" que el reactor de agua presurizada Rickover-Westinghouse destinado a un portaaviones era "la mejor opción para que un reactor demuestre la producción de electricidad" con Rickover "que tiene una organización en funcionamiento y un reactor. proyecto en marcha que ahora no tenía un uso específico que lo justificara ". Esto fue aceptado por Lewis Strauss y la Comisión en enero de 1954. La aceptación de Duquesne Light como socio de servicios públicos se anunció el 11 de marzo. La ceremonia de inauguración en agosto fue iniciada por Eisenhower de Denver, donde estaba dando una charla sobre energía atómica el Día del Trabajo; Rickover se aseguró de que la topadora no tripulada que empujaba la tierra no se hundiera ni se atascara haciendo que la hoja topadora se desplazara a lo largo de dos rieles de ferrocarril enterrada bajo seis pulgadas de tierra. [12]
El origen del proyecto explica por qué el reactor de Shippingport utilizó uranio enriquecido en un 93%, a diferencia de los reactores de potencia comerciales posteriores que no superan el 5% de enriquecimiento. [5] Otras diferencias significativas con los reactores comerciales incluyen el uso de hafnio para sus barras de control , [13] aunque estos eran necesarios y se usaban solo en la semilla del reactor. [6] Shippingport fue creado y operado bajo los auspicios del almirante Hyman G. Rickover , cuya autoridad incluía un papel sustancial dentro de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos (AEC). [ cita requerida ]
Núcleos
El reactor Shippingport fue diseñado para acomodar diferentes núcleos durante su vida útil; se utilizaron tres. [ cita requerida ]
El primero, instalado en 1957, contenía 14,2 toneladas de uranio natural (la "manta") y 165 libras de uranio altamente enriquecido (93% U-235) (la "semilla"); a pesar de esta disparidad en masa, aproximadamente la mitad de la energía se generó en la semilla. [6] La semilla se agotó más rápido que la manta y se repuso tres veces durante la vida útil del primer núcleo. [6] Siete años más tarde (cuando estaba funcionando en su cuarta semilla), se retiró el primer núcleo, después de haber producido 1.800 millones de kilovatios-hora de electricidad. [6]
El segundo núcleo había aumentado la capacidad de generación (más de cinco veces) y la instrumentación para medir el rendimiento, pero por lo demás usaba el mismo diseño de semilla y manta. [6] Para el segundo núcleo, el volumen de semillas fue el 21% del volumen total de núcleos. [6] Por lo tanto, el segundo núcleo requirió solo un reabastecimiento de semillas. [6] Comenzó a operar en 1965 y durante los siguientes nueve años generó casi 3.500 millones de kilovatios-hora de electricidad. [ cita requerida ] En 1974, la turbina-generador sufrió una falla mecánica, lo que provocó el cierre de la planta. [ cita requerida ]
El tercer y último núcleo era un criador de agua ligera, que comenzó a funcionar en agosto de 1977 y, después de las pruebas, alcanzó su máxima potencia a fines de ese año. [3] Utilizaba pellets hechos de dióxido de torio y óxido de uranio-233 ; inicialmente, el contenido de U233 de los gránulos era del 5-6% en la región de la semilla, del 1,5-3% en la región de la capa y ninguno en la región del reflector. Operó a 236 MWt, generó 60 MWe y finalmente produjo más de 2.100 millones de kilovatios-hora de electricidad. Después de cinco años (29.000 horas efectivas a plena potencia) [14], se extrajo el núcleo y se descubrió que contenía casi un 1,4% más de material fisible que cuando se instaló, lo que demuestra que se había producido la reproducción. [9] [15]
Desmantelamiento
El 1 de octubre de 1982, el reactor dejó de funcionar después de 25 años. [16] El desmantelamiento de la instalación comenzó en septiembre de 1985. [17] En diciembre de 1988, el conjunto de recipiente de presión del reactor de 956 toneladas (870 T) / tanque de protección contra neutrones se sacó del edificio de contención y se cargó en un equipo de transporte terrestre en preparación para la remoción del sitio y envío a una instalación de entierro en el estado de Washington. [18] El sitio ha sido limpiado y liberado para uso sin restricciones. Si bien el Reactor Shippingport ha sido desmantelado, las Unidades 1 y 2 de la Estación de Generación Nuclear de Beaver Valley todavía tienen licencia y están en operación en el sitio. [ cita requerida ]
La limpieza de $ 98 millones (estimación de 1985) de Shippingport se ha utilizado como un ejemplo de desmantelamiento exitoso de un reactor por parte de los defensores de la energía nuclear [ ¿quién? ] ; sin embargo, los críticos [ ¿quién? ] señalan que Shippingport era más pequeño que la mayoría de las plantas de energía nuclear comerciales , [17] la mayoría de los reactores en los Estados Unidos tienen alrededor de 1,000 MWe, mientras que Shippingport solo tenía 60 MWe. Otros [ ¿quién? ] argumentan que fue un caso de prueba excelente para demostrar que el sitio de un reactor podría ser desmantelado de manera segura y un sitio liberado para uso sin restricciones. El puerto de embarque, aunque algo más pequeño que un gran reactor comercial actual, era representativo, con cuatro generadores de vapor, presurizador y reactor. El reactor solo, cuando se empaquetó para su envío, pesó más de 1000 toneladas (921 toneladas de peso del recipiente más el peso de una plataforma de envío de acero estructural) y se envió con éxito por vía fluvial para su entierro en la Reserva Hanford . [19] La vasija del reactor de la planta de energía nuclear de Trojan (ubicada en Oregon) también se envió con éxito por vía fluvial al sitio de Hanford; un viaje mucho más corto que el reactor Shippingport. [ cita requerida ]
Después del desmantelamiento de Shippingport , otros tres grandes reactores comerciales fueron completamente arrasados: la central nuclear de Yankee Rowe fue completamente desmantelada en 2007 y la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos (NRC) notificó a Yankee en agosto que el sitio de la antigua planta había sido completamente desmantelado de acuerdo con con los procedimientos y regulaciones de la NRC; [20] La planta de energía nuclear de Maine Yankee fue completamente desmantelada en 2005; [21] y la planta de energía nuclear de Connecticut Yankee . [22] Los tres sitios de reactores comerciales anteriores se han vuelto a poner en condiciones totalmente nuevas y están abiertos a los visitantes. [ cita requerida ]
Ver también
- Estación de generación nuclear de Beaver Valley : una estación de energía nuclear más nueva ubicada en el mismo sitio [ cita requerida ]
- Planta de energía nuclear de Obninsk : una planta piloto soviética de 5 MWe (1954) [ cita requerida ]
Notas
- ^ Aunque la planta de energía nuclear de Obninsk se conectó a la red de Moscú en 1954 y fue el primer reactor nuclear que produjo electricidad comercial, todavía puede considerarse una estación de pequeña escala diseñada principalmente para realizar experimentos nucleares. El primerreactorbritánico Magnox en Calder Hall se conectó a la red el 27 de agosto de 1956, su objetivo principal era producir plutonio para usos militares.
- ^ El Centro Nuclear de Vallecitos comenzó a producir energía eléctrica en octubre de 1957, pero sirvió como planta piloto o de prueba.
Referencias
- ^ a b Oficina de contabilidad general de Estados Unidos (4 de septiembre de 1990). "Desmantelamiento de un puerto de envío: ¿cuán aplicables son las lecciones aprendidas?" (PDF) . Consultado el 9 de mayo de 2012 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b "Historia" . Comisión Reguladora Nuclear (NRC). 17 de abril de 2007 . Consultado el 8 de julio de 2016 .
- ^ a b c d e "Logro histórico reconocido: estación de energía atómica de Shippingport, un hito histórico de ingeniería nacional" (PDF) . pag. 4. Archivado desde el original (PDF) el 17 de julio de 2015 . Consultado el 24 de junio de 2006 .
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- ↑ a b Kasten, PR (1998). " [1] " Science & Global Security, 7 (3), 237-269.
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- ^ Hore-Lacy, Ian (2010). Energía nuclear en el siglo XXI: World Nuclear University Press . Prensa académica. pag. 149. ISBN 978-0-08-049753-2.
- ^ Hewlett, Richard G .; Holl, Jack M. (1989). Átomos para la paz y la guerra, 1953-1961: Eisenhower y la Comisión de Energía Atómica . Prensa de la Universidad de California. pag. 421. ISBN 978-0-520-06018-0.
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- ^ "Connecticut Yankee" . www.connyankee.com .
enlaces externos
- Medios relacionados con la estación de energía atómica Shippingport en Wikimedia Commons
- Breve historia del sitio Nota: La imagen de arriba es el sitio original. Este enlace muestra el sitio después de 1974, cuando las Unidades 1 y 2 de Beaver Valley se construyeron junto a la Planta Atómica de Shippingport
- Registro histórico de ingeniería estadounidense (HAER) No. PA-81, " Shippingport Atomic Power Station, On Ohio River, 25 millas al noroeste de Pittsburgh, Shippingport, Beaver County, PA ", 177 fotos, 31 páginas de datos, 6 páginas de pie de foto
- Shippingport y Eisenhower
- Artículos relacionados con la estación de energía atómica del puerto de envío en la base de datos del historial de reactores navales
- Elementos relacionados con el reactor reproductor de agua ligera (LWBR) en la base de datos de la historia de los reactores navales
- Operaciones del puerto de envío con el núcleo del reactor reproductor de agua ligera
- Informe resumido del programa de reproductoras refrigerado por agua, octubre de 1987
- "Átomos para la paz" en Pensilvania
- Jimmy Carter: Comentarios del reactor reproductor de agua ligera de Shippingport en una ceremonia que marcó el aumento de la planta de Pensilvania a la producción de energía total (2 de diciembre de 1977)
- Informe resumido de combustible: Reactor reproductor de agua ligera de Shippingport, septiembre de 2002
- El criador lento produce su propio combustible nuclear ( Ciencia Popular ) Abril de 1978