reactor de piscina
Un reactor de piscina , [1] también llamado reactor de piscina abierta , es un tipo de reactor nuclear que tiene un núcleo (que consiste en los elementos combustibles y las barras de control ) sumergido en una piscina abierta, generalmente de agua. [2]
El agua actúa como moderador de neutrones , agente refrigerante y escudo de radiación. La capa de agua directamente sobre el núcleo del reactor protege la radiación de manera tan completa que los operadores pueden trabajar sobre el reactor de manera segura. Este diseño tiene dos ventajas principales: el reactor es de fácil acceso y todo el sistema de enfriamiento primario, es decir , el agua de la piscina, está bajo presión normal. Esto evita las altas temperaturas y las grandes presiones de las centrales nucleares . Los reactores de piscina se utilizan como fuente de neutrones y para entrenamiento y, en raras ocasiones, para procesar calor pero no para generar electricidad.
Las piscinas abiertas tienen una altura de 6 m a 9 m (20' a 30') y un diámetro de 1,8 m a 3,6 m (6' a 12'). Algunas piscinas, como la del reactor canadiense MAPLE , son rectangulares en lugar de cilíndricas y, a menudo, contienen hasta 416 000 litros (110 000 galones) de agua. La mayoría de las piscinas están construidas sobre el nivel del suelo, pero algunas están total o parcialmente bajo tierra. Existen solo tipos de agua ordinaria (ligera) y agua pesada , así como los llamados diseños de "tanque en la piscina" que utilizan la moderación del agua pesada en un tanque pequeño situado en una piscina de agua ligera más grande para enfriar. Los salvavidas a veces se ubican alrededor de la instalación para rescatar al personal que pueda caer en la piscina, lo que aumenta aún más la apariencia de un entorno similar a una piscina.
Normalmente, el reactor se carga con combustible de uranio poco enriquecido (LEU) que consta de menos del 20% de U-235 aleado con una matriz como aluminio o circonio . El uranio altamente enriquecido (HEU) fue el combustible elegido ya que tenía una vida útil más larga, pero se han eliminado en gran medida de los reactores no militares para evitar problemas de proliferación . Sin embargo, la mayoría de las veces se utiliza un enriquecimiento del 19,75 %, que cae justo por debajo del nivel del 20 % que lo haría altamente enriquecido. Los elementos combustibles pueden ser placas o varillas con 8,5% a 45% de uranio . Berilio y grafitoSe pueden agregar bloques o placas al núcleo a medida que los reflectores de neutrones y las barras absorbentes de neutrones perforan el núcleo para el control. General Atomics de La Jolla, CA, fabrica elementos combustibles para reactores TRIGA en Francia para la mayoría de estos tipos de reactores en todo el mundo. El enfriamiento del núcleo se logra por convección inducida por el núcleo caliente o, en reactores más grandes, por flujo forzado de refrigerante e intercambiadores de calor .
En el interior del núcleo o directamente adyacentes al núcleo se ubican varias estaciones para contener los artículos que se van a irradiar. Las muestras pueden bajarse al núcleo desde arriba o entregarse neumáticamente a través de tubos horizontales desde el exterior del tanque al nivel del núcleo. También se pueden instalar tubos horizontales vacíos o llenos de helio para dirigir un haz de neutrones a objetivos situados a cierta distancia de la sala del reactor.
La mayoría de los reactores de investigación son del tipo piscina. Estos tienden a ser diseños de baja potencia y bajo mantenimiento. Por ejemplo , SLOWPOKE de AECL tiene licencia para funcionar sin supervisión durante un máximo de 18 horas. La terapia de captura de neutrones de boro es otro uso médico.
