¿Qué pasa en Fukushima (Parte 5)? La Vasija del Reactor
En el
anterior artículo de esta serie hablamos sobre el edificio del reactor, vimos cómo era la estructura del mismo, que en su interior albergaba la vasija del reactor, la contención primaria (la bombilla), la piscina de supresión y la piscina de combustible (entre otras muchas cosas). El edificio en sí mismo constituía, a su vez, una contención adicional que llamamos contención secundaria. En este quinto artículo de******ivo nos centraremos en la propia vasija de presión del reactor que, como vimos en el último artículo, se encuentra en el interior de la bombilla. Recuperamos aquí la figura de dicho artículo por claridad en la explicación:
Diagrama esquemático del edificio del reactor de un BWR como los de Fukushima. Fuente: NRC.
La vasija del reactor, como podemos observar, se encuentra en el centro del edificio del reactor, rodeada por la vasija de acero y el muro de hormigón que forman (ambos) la contención primaria. Pero ¿Cómo es la vasija del reactor? ¿Qué alberga en su interior? ¿Para qué sirve? Empezaremos por contestar la última de estas preguntas.
- ¿Para qué sirve la vasija del reactor?
Sus funciones son 4 y conceptualmente sencillas. 1) Contener el núcleo del reactor. 2) Contener el agua que sirve de refrigerante y moderador. 3) Contener todos los componentes necesarios para producir vapor de la calidad suficiente para enviarlo a la turbina y 4) Servir como barrera que evite la fuga de sustancias radiactivas a la contención primaria (a la bombilla).
- ¿Cómo es la vasija del reactor?
Es como una olla a presión, pero muy grande. Tiene forma cilíndrica y se cierra con una tapa semiesférica en la parte inferior y otra en la parte superior. La tapa superior es desmontable para efectuar las recargas de combustible. La vasija se construye con acero al carbono de, al menos, 12 centímetros de acero en su parte más delgada y dispone de un revestimiento interior de acero inoxidable cuya finalidad es minimizar la corrosión. En el caso del reactor número 1 de Fukushima Dai-ichi, la vasija tiene casi 19 metros de alto y casi 5 metros de diámetro. Pesa 294.000 kg y la tapa superior 52.000 kg adicionales. Por su interior pasan, en operación normal, 22 millones de kg de agua cada hora para generar 1.380 MW de potencia térmica continua, estable y mantenida. En el caso de los reactores 2 y 3, las vasijas tienen unas dimensiones mayores debido a la mayor potencia de los reactores (2.381 MW térmicos).
- ¿Qué alberga en su interior?
La vasija del reactor contiene, en realidad, muchos elementos. Sin embargo, para lo que nos interesa en nuestra discusión, mencionaremos únicamente los más relevantes y lo haremos con la ayuda de la siguiente figura, donde se representa esquemáticamente el interior de la vasija de un reactor BWR:
Diagrama esquemático de un reactor nuclear del tipo BWR-3. Fuente: Nuclear Tourist.
Para describir los elementos más importantes utilizaremos los números que aparecen en la propia figura. (1) Tapa de la vasija del reactor. Como ya hemos mencionado, esta tapa es desmontable para permitir las recargas de combustible y otras operaciones en el interior de la vasija. Se fija a la parte cilíndrica de la vasija mediante 56 tornillos (pernos) que pueden verse en la figura. (2) Secadores de Vapor y (4) Separadores de Humedad. Estos dos elementos tienen una función clave, quitarle toda la humedad posible al vapor de agua generado en el núcleo para evitar daños en las turbinas. Cualquier pequeña gota de agua, si alcanzara la turbina, agujerearía sus álabes como si fueran mantequilla. (3) Tubería de salida del vapor hacia la turbina. (7) Tubería de entrada de agua de refrigeración a la vasija del reactor. (12) Núcleo del Reactor. (14) Elemento Combustible que alberga el uranio en su interior. (17) Barras de control cuya finalidad es “comerse” los neutrones de las fisiones cuando sea necesario. Son el mecanismo mediante el cual se detiene la reacción en cadena, son como el “freno” del reactor. (21) y (22) Mecanismos mediante los cuales se empujan las barras de control hacia arriba para que se inserten en el interior del núcleo del reactor cuando sea necesario. Como vemos, se trata de unas lanzas que salen de la vasija del reactor mediante penetraciones en la tapa inferior de la misma.
Lo más importante en la descripción de la vasija es tener en cuenta lo pequeña que es la parte activa donde se encuentra el combustible de uranio. A pesar de tener la vasija casi 20 metros de altura, la zona cargada con el combustible tiene poco más de 4 metros de altura (lo rojo con el número 12 en la figura). Esos 4 metros constituyen el NÚCLEO DEL REACTOR propiamente dicho. Repitamos una vez más, fijemos los conceptos. El núcleo del reactor es la parte correspondiente al combustible nuclear. Éste está en el interior de la vasija del reactor que está, a su vez, en el interior de la contención primaria (la bombilla) formada por una liner de acero y unos anchos muros de hormigón armado. Esta contención primaria es totalmente hermética y se encuentra, a su vez, en el interior del edificio del reactor construido también con anchos muros de hormigón armado.
Ahora que conocemos superficialmente la estructura del interior de la vasija del reactor, únicamente nos queda analizar el funcionamiento de la piscina de supresión en este tipo de reactores y estaremos ya en condiciones de entender, con todos los detalles que la información oficial nos permite, lo que está pasando en Fukushima Dai-ichi. Les emplazo al próximo artículo, piscina de supresión.
¿Qué pasa en Fukushima (Parte 5)? La Vasija del Reactor – El rincón de Fernández Ordóñez