reactor AVR

El reactor AVR ( en alemán : Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor , literalmente: " Reactor de prueba cooperativo " ) fue un prototipo de reactor de lecho de guijarros , ubicado justo al lado del Centro de Investigación de Jülich en Alemania Occidental , construido en 1960, conectado a la red en 1967 y clausurado en 1988. Era un reactor de prueba de 15 MWe y 46 MWt utilizado para desarrollar y probar diversos combustibles y maquinaria.

El reactor AVR se basó en el concepto de "pila de Daniels" de Farrington Daniels , inventor de los reactores de lecho de guijarros . Rudolf Schulten es comúnmente reconocido como el padre intelectual del reactor.

Un consorcio de 15 compañías eléctricas comunitarias era propietario y operador de la planta. A lo largo de su vida útil, el reactor sufrió numerosos accidentes, lo que le valió el apodo de " Naufragio " . Entre 2011 y 2014, expertos externos examinaron el historial de operaciones y los riesgos operativos, y describieron graves problemas ocultos e irregularidades en su informe final de 2014. Por ejemplo, en 1978, los operadores eludieron los controles de parada del reactor para retrasar durante seis días una parada de emergencia durante un accidente. En 2014, el JRC y el AVR admitieron públicamente sus fallos.

Su desmantelamiento ha sido excepcionalmente difícil, prolongado y costoso. Dado que los operadores originales se vieron desbordados por el esfuerzo, las agencias gubernamentales se hicieron cargo del desmantelamiento y la eliminación. En 2003, el reactor y sus residuos nucleares pasaron a ser propiedad del gobierno. ^{[ 1 ]} El almacenamiento temporal de 152 contenedores de combustible gastado ha sido objeto de controversia desde 2009. La aprobación expiró en 2013, ya que las pruebas de resistencia no pudieron demostrar suficientemente la seguridad; no se ha alcanzado una solución permanente. Desde 2012, se han considerado planes para exportar los contenedores a Estados Unidos debido a los costos extremadamente altos de eliminación. En 2014, se iba a construir un enorme muro de hormigón para protegerlo de posibles ataques aéreos terroristas. El 2 de julio de 2014, el Ministerio Federal de Medio Ambiente emitió una orden para retirar los residuos del depósito temporal. ^{[ 2 ]}

La tecnología AVR fue la base del THTR-300 de 1971 y, en conjunto, de la tecnología licenciada a China para construir el HTR-10 y el HTR-PM , que entraron en funcionamiento en 2021.

El reactor está situado junto a la mina de carbón a cielo abierto más grande de Alemania, la Tagebau Hambach .

En 1959, 15 compañías eléctricas municipales establecieron la "Asociación de Reactores Experimentales GmbH" (AVR Ltd) para demostrar la viabilidad de un reactor de alta temperatura refrigerado por gas y moderado por grafito. En 1961, la BBC y Krupp comenzaron la construcción del AVR, liderada por Rudolf Schulten , que se llevó a cabo casi exclusivamente a nivel industrial hasta 1964. El gobierno federal proporcionó asistencia financiera, con el apoyo del político y fundador del Centro de Investigación de Jülich (JRC), Leo Brandt. ^{[ 3 ]} En 1964, Schulten se convirtió en director del JRC y comenzó a dedicar más atención al reactor de lecho de guijarros. En 1966, AVR alcanzó la criticidad por primera vez y se conectó a la red eléctrica nacional en 1967. Las cifras de costos de construcción varían entre 85 y 125 millones de marcos alemanes. Desde aproximadamente 1970, AVR GmbH dependía de facto de JRC, aunque se mantuvo formalmente independiente hasta 2003. JRC proporcionó generosas subvenciones operativas a AVR GmbH para garantizar la continuidad de las operaciones, ya que la generación de electricidad solo cubría una pequeña parte de los costos operativos . A mediados de la década de 1970, los ingresos anuales eran de aproximadamente 3 millones de DM, frente a costos operativos y de eliminación de combustible de 11 millones de DM. ^{[ 4 ]} JRC también subvencionó a AVR a través de la adquisición y eliminación de combustible, ya que JRC era el propietario del combustible de AVR. Además, la operación de AVR fue supervisada científicamente por JRC.

El núcleo contenía aproximadamente 100.000 guijarros de elemento combustible. Cada uno contenía aproximadamente 1 g de ²³⁵U. En promedio, cada uno tardaría de 6 a 8 meses en atravesar el núcleo. ^{[ 5 ] : p1} El helio fluyó hacia arriba a través del núcleo de guijarros. ^{[ 5 ] : p1}

La temperatura de salida del helio del AVR era de 950  °C, pero se produjeron inestabilidades en la temperatura del combustible durante el funcionamiento con temperaturas localizadas extremadamente altas. Como consecuencia, todo el recipiente del reactor quedó gravemente contaminado por ¹³⁷Cs y ⁹⁰Sr. ^{[ 10 ]} En cuanto a la contaminación beta, AVR es la instalación nuclear más contaminada del mundo, como confirmó la dirección de AVR en 2001. ^{[ 11 ]}

Así, en 2008, el recipiente del reactor se llenó con hormigón ligero para fijar el polvo fino de partículas radiactivas. ^{[ 12 ]} En 2012, el recipiente del reactor de 2100 toneladas métricas debía transportarse unos 200 metros mediante un trineo con colchón de aire y siete grúas hasta un lugar de almacenamiento intermedio.

Durante un grave accidente acuático en 1978, ⁹⁰Se produjo una fuga de estroncio y, en 1999, se descubrió contaminación del suelo y del agua subterránea debajo del reactor, como confirmó el gobierno alemán en febrero de 2010. ^{[ 13 ] [ 9 ] : 10}

La extracción del combustible del AVR fue difícil y duró cuatro años. Durante este tiempo, se hizo evidente que el reflector inferior del AVR estaba roto; aproximadamente 200 guijarros de combustible permanecen atascados en su grieta. Actualmente no existe ningún método para desmantelar el recipiente del AVR. Se planea desarrollar un procedimiento durante los próximos 60 años y comenzar con el desmantelamiento del recipiente a finales del siglo XXI. Una vez que el recipiente del AVR sea trasladado a almacenamiento intermedio, se desmantelarán los edificios del reactor y se descontaminarán el suelo y las aguas subterráneas. Los costos desde 1988 hasta la actualidad ascienden a 700 millones de euros. Se espera que los costos totales del desmantelamiento del AVR sean del orden de 1.500 a 2.500 millones de euros, todos financiados con fondos públicos, es decir, que superarán con creces sus costos de construcción.

Entre 2011 y 2014, expertos externos examinaron las operaciones históricas y los riesgos operacionales, y en abril de 2014 publicaron un informe sobre el funcionamiento del AVR. ^{[ 14 ]} El informe enumeraba eventos y accidentes ocultos o minimizados, y describía graves problemas y malas prácticas encubiertas. Por ejemplo, en 1978, los operadores eludieron los controles de parada del reactor para retrasar durante seis días una parada de emergencia durante un accidente. En 2014, el JRC y el AVR admitieron públicamente sus fallos y expresaron su pesar por ellos y por la mala conducta científica relacionada con el AVR. ^{[ 15 ]}

• Resplandor del cielo
• Reactor de alta temperatura de torio

• Centro de Investigación Jülich .
• La evolución del lecho de guijarros, junio de 2005 ( PDF , 17 KB).