Reactor internacional innovador y seguro

El reactor internacional innovador y seguro (IRIS) es un diseño de reactor de cuarta generación creado por un equipo internacional de empresas, laboratorios y universidades, y coordinado por Westinghouse . Se espera que IRIS abra nuevos mercados para la energía nuclear y sirva de puente entre la tecnología de reactores de tercera y cuarta generación . El diseño aún no especifica la potencia de salida del reactor. Cabe destacar que se ha propuesto una potencia de 335 MW, pero podría ajustarse para reducirla hasta los 100 MW. ^{[ 1 ]}

IRIS es un diseño a menor escala de un reactor de agua a presión (PWR) con un sistema de refrigeración integrado, lo que significa que los generadores de vapor, el presurizador, los mecanismos de accionamiento de las barras de control y las bombas de refrigeración del reactor se encuentran dentro del recipiente de presión del reactor. Esto hace que tenga un recipiente de presión más grande que un PWR convencional, a pesar de tener una potencia nominal menor; su tamaño es más comparable al de un ABWR .

Muchos de estos objetivos de diseño coinciden con los del programa GNEP , lanzado por la administración Bush. Con una amplia aceptación internacional, IRIS podría ser una parte fundamental de GNEP, proporcionando un tipo de planta para los países usuarios.

El proyecto ha contado con la colaboración de varias organizaciones de todo el mundo; esta es la lista de los principales contribuyentes:

El sistema de refrigeración consta de un presurizador, generadores de vapor y bombas de refrigeración del reactor (RCP). Todos estos componentes se encuentran dentro del recipiente de presión del reactor , formando un circuito muy pequeño y corto que constituye el sistema de refrigeración primario. Consulte la figura de la derecha para ver la ubicación relativa de los componentes.

La contención de IRIS es esférica y tendrá aproximadamente entre 22 y 27 metros de diámetro. Esto contrasta con los 58 metros de altura y 40 metros de diámetro de un reactor PWR típico de 600 MW. Además, dos tercios de la contención estarán bajo tierra, lo que le confiere un perfil más bajo, sumándose a su ya reducida superficie. Si bien la contención será más pequeña que la de las centrales convencionales, también estará diseñada para soportar una presión máxima mayor, lo que incrementará los costos.

La mayoría de las ventajas del nuevo diseño IRIS están relacionadas con la seguridad, aunque Westinghouse afirma que IRIS también podrá suministrar energía a precios competitivos.

Debido a las economías de escala , las centrales nucleares modernas suelen construirse con mayor potencia eléctrica, como el Reactor Presurizado Europeo , que ha aumentado su potencia a 1600 MW en las nuevas instalaciones. IRIS, por otro lado, está diseñado para su uso en países con redes eléctricas no muy extensas, principalmente naciones en desarrollo. Debido a las limitaciones de potencia de las centrales individuales en relación con el tamaño total de la red, las centrales cuya potencia supera un determinado porcentaje de la red resultan inviables en estas situaciones.

Gracias a las simplificaciones y a una mayor seguridad, Westinghouse considera que, a pesar de su tamaño, el análisis estima un coste total de electricidad de aproximadamente 4 ¢/kWh. Dado su reducido consumo energético y tamaño físico, se prevé que las instalaciones multiunidad puedan operarse de forma eficiente. Westinghouse estima que una instalación de 3 unidades podría construirse en 9 años con un desembolso máximo de 300 millones de dólares. Un ejemplo de ahorro de costes es la necesidad de una única sala de control, desde la cual se pueden gestionar todas las unidades de la instalación multiunidad.

Además de las ventajas económicas, estas son algunas otras ventajas que tiene el IRIS:

• Menos perforaciones en el recipiente a presión : al alojar las varillas de control y todos los mecanismos de accionamiento dentro del recipiente, se elimina la necesidad de realizar docenas de pequeñas perforaciones, que resultan extremadamente costosas. Las únicas perforaciones utilizadas son para la entrada y salida del refrigerante secundario y para los sistemas de seguridad de emergencia.
• Márgenes operativos amplios : los márgenes operativos suelen medir un valor en comparación con el valor que tendría que tener para que el combustible fallara. IRIS logra márgenes operativos mucho más bajos al tener un núcleo con una densidad de potencia mucho menor. Si bien el núcleo tiene prácticamente el mismo tamaño que un reactor PWR actual, la potencia térmica es mucho menor, lo que reduce considerablemente la probabilidad de que se produzca una ebullición en película y se produzca un fallo en caso de accidente.
• Las dosis de radiación más bajas para los trabajadores , debido al confinamiento de todos los componentes del sistema de refrigeración por plasma y a un mayor blindaje (mediante una mayor masa de agua), dan como resultado dosis estimadas más bajas para los trabajadores de la planta que las que se muestran en los diseños actuales.
• Se espera que la colaboración y la investigación , al incorporar tantas universidades y laboratorios al proyecto, aporten numerosos beneficios. Uno de ellos es la contribución al conocimiento académico disponible para las nuevas centrales, y otro es que los investigadores de diversos países con experiencia en el sistema IRIS serán útiles cuando se implementen, ya que uno de los objetivos del proyecto es construir centrales en países que actualmente no cuentan con plantas nucleares.
• Frecuencia reducida de daños en el núcleo (CDF) : como resultado de todas las innovaciones individuales que mejoran la seguridad y un estudio de evaluación de riesgos probabilísticos en profundidad que refina el riesgo de seguridad neto, IRIS tiene la CDF más baja (que es una medida cuantitativa de la probabilidad de que ocurra un accidente importante en el núcleo) asociada con cualquier planta propuesta de 10 ⁻⁸ .
• Comercialización y concesión de licencias : gracias a la notable mejora en la seguridad, la obtención de licencias para este diseño debería ser rápida y sencilla, y podría ocupar una gran parte del creciente mercado de centrales nucleares de pequeño tamaño, al que también apuntan otros diseños como la central nuclear flotante rusa .

En comparación con los reactores de tercera generación , existen muchas más innovaciones que podrían requerir mayor inversión e investigación. Todas las ventajas del reactor no se pueden demostrar hasta que la planta esté construida.

• reactor de tercera generación
• reactor de cuarta generación

• Carelli, Mario D.; Conway, LE; Oriani, L.; Petrovi'c, B.; Lombardi, CV; Ricotti, ME; Barroso, ACO; Collado, JM; Cinotti, L.; Todreas, NE; Grgic, D.; Moraes, MM; Municipios, RD; Ninokata, H.; Ingersoll, DT; Oriolo, F. (13 de noviembre de 2003), "El diseño y las características de seguridad del reactor IRIS" (PDF) , Ingeniería y Diseño Nuclear , 230 ( 1– 3): 151– 167, doi : 10.1016/j.nucengdes.2003.11.022 , archivado desde el original (PDF) el 11 de mayo de 2006 . Consultado el 12 de junio de 2007.
• Descripción general del proyecto
• Sitio web oficial de IRIS