¿Por qué no puede haber una trampilla bajo los reactores nucleares en caso de fusión?

Question

Puede que sea una pregunta ingenua, pero después de la fusión parcial de Fukushima Daiichi y de estudiar las consecuencias de Chernóbil, parece que esta idea podría ayudarles.

En Chernóbil, los liquidadores que limpiaron el desastre hicieron un túnel de hormigón bajo el núcleo del reactor y cubrieron todo el complejo en una gran unidad de contención. ¿Por qué no podrían tener una fosa de 30 metros debajo del reactor llena de agua con una trampilla que lo sostuviera? Este foso podría ser de hormigón reforzado muy grueso, similar a un silo de misiles. Si se produjera una fusión o una fusión inminente y no hubiera otras opciones, el núcleo del reactor podría caer en este foso activando la trampilla y, a continuación, tal vez se vertiera granada de plomo sobre él o se sellara con hormigón.

Esto parece muy sencillo, pero debe haber alguna razón por la que no sea práctico. Sé que el núcleo seguiría estando caliente y seguiría siendo un problema, pero ¿no sería esto mejor que estar expuesto al aire?

Answer 1

¿Por qué no podían tener un foso de 30 metros debajo de un reactor lleno de agua con una trampilla que sostuviera el reactor?

Si lee sobre el Reactor de sal fundida , encontrará que tiene algo bastante parecido a esto. En la imagen inferior, el elemento número 13 es una válvula de congelación. Si el reactor se sobrecalienta, el tapón se funde y el núcleo fundido fluye hacia los tanques 10 y 11. Esta "ruta de escape" probablemente se enfriaría de forma pasiva por algo parecido a la convección atmosférica. Por supuesto, éste era sólo un diseño y no podemos hablar de todos los sistemas que podrían utilizarse.

En la generación de reactores que se construye actualmente, AREVA ha implementado algo llamado " receptor de núcleos ". Básicamente, se trata de una lámina metálica enfriada pasivamente en la parte inferior del edificio de contención sobre la que caería un núcleo fundido, que se contendría y enfriaría de forma segura.

Sin embargo, mi último ejemplo es sólo el peor de los casos porque, si es posible, preferiríamos no dañar la integridad física del combustible. Las varillas del combustible nuclear de la generación actual contienen gases radiactivos a una presión muy superior a la de la atmósfera a nivel del mar. Si muchas de las varillas se rompen, se trata de un fallo del núcleo, y liberará mucha radiactividad. Debido a nuestra dependencia de la integridad física de un pequeño espesor de revestimiento metálico fuertemente irradiado, realmente no podemos moverlo salvo en condiciones controladas y muy lentamente.

Answer 2

No tengo mucho más que los conocimientos de un aficionado interesado en la construcción y el funcionamiento de los reactores nucleares, pero...

Si no hay más que añadir la tarea de asegurar que este gran y complicado sistema falle de forma segura. Y lo hace gestionando el enorme peso que conlleva, a pesar de que el núcleo está enganchado a un complicado sistema de tuberías que transportan agua probablemente triturada y que puede estar contaminada, y ese sistema está acoplado a un segundo bucle de agua que hay que garantizar que permanezca limpio.

Su sistema tiene que estar dispuesto de manera que el material del núcleo no caiga en una pila densa, y tiene que asegurar que a pesar del gran peso del material del núcleo y la posibilidad de temperaturas muy altas.

Y todo eso tiene que encajar en una estructura de contención que ya es un proyecto enorme para construir (y sí, se contienen desde abajo, así como los lados y la parte superior... si no, qué pasa con el queredor del suelo cercano).

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Se ha hecho un gran esfuerzo de ingeniería para intentar diseñar un reactor "intrínsecamente seguro" desde hace décadas, cuando se puso en marcha el primero de los reactores de la Generación III. Por desgracia, esto ha resultado más difícil de lo esperado.

Answer 3

En el momento en que el núcleo se funde, es probable que esté más allá de la refrigeración pasiva. Si se lee sobre el suceso de Chernóbil, se hizo todo lo posible para evitar que el núcleo se fundiera en un depósito de agua situado debajo del reactor (la piscina de burbujeo) por miedo a que se produjera una explosión de vapor. Tres rusos con trajes de buzo realizaron una misión suicida: entraron en la piscina de burbujeo y abrieron las compuertas para vaciarla. Murieron poco después por envenenamiento por radiación.

Answer 4

Si el núcleo entra en contacto con el aire durante su fusión, se calentará tanto que mantendrá una reacción constante e independiente que continuará hasta que se gaste el combustible. Está tan caliente que funde el hormigón, el acero y otros obstáculos artificiales. Si chocara con el agua, el vapor resultante sería desastroso. Arrojaría toneladas de partículas radiactivas a la atmósfera.

Los reactores modernos están equipados con varias capas de hormigón en caso de fusión total.