Articulo de referencia

Reactor Jules Horowitz

Coordenadas : 43°40′40″N 5°46′07″E / 43.6778°N 5.7685°E / 43.6778; 5.7685 El reactor Jules Horowitz ( Réacteur Jules Horowitz , RJH ) es un reactor de ensayo de materiales (MTR)...

Coordenadas : 43°40′40″N 5°46′07″E / 43.6778°N 5.7685°E / 43.6778; 5.7685

El reactor Jules Horowitz ( Réacteur Jules Horowitz , RJH ) es un reactor de ensayo de materiales (MTR) refrigerado y moderado con agua. [ 1 ] Está en construcción en Cadarache , en el sur de Francia , [ 2 ] según las recomendaciones del Informe de la Hoja de Ruta Europea para Infraestructuras de Investigación, publicado por el Foro Estratégico Europeo sobre Infraestructuras de Investigación (ESFRI) en 2006. [ 3 ] El reactor lleva el nombre del científico nuclear francés del siglo XX, Jules Horowitz . [ 4 ]

El reactor está diseñado para tener una buena economía de neutrones, lo que resulta en una gran cantidad de neutrones térmicos disponibles alrededor del núcleo. Los neutrones de esta fuente se pueden utilizar en numerosos ensayos de materiales y otras aplicaciones experimentales. El sistema también permite insertar muestras directamente en el núcleo, donde se exponen a neutrones de alta energía, lo cual es útil para la preparación de isótopos. Reactores similares eran comunes en las décadas de 1950 y 1960, pero la mayoría han llegado al final de su vida útil y se han puesto en marcha pocos nuevos. Esto ha provocado una crisis en el suministro mundial de isótopos médicos, una de las funciones principales del JHR.

La preparación del sitio comenzó en 2007, seguida del primer vertido de hormigón en el verano de 2009. La estructura de contención central se completó con la adición de una cúpula de 105 toneladas (103 toneladas largas; 116 toneladas cortas) en diciembre de 2013. [ 5 ] En ese momento se predijo que el sistema estaría operativo en 2014. Desde entonces, el sitio ha sufrido retrasos significativos, lo que ha llevado a una reorganización completa de la gestión. Las estimaciones actuales sugieren que la primera criticidad se alcanzará en algún momento después de 2030. [ 6 ]

Diseño

El reactor Jules Horowitz es un reactor de prueba de materiales, con una potencia de salida de aproximadamente 100 megavatios. Tiene aproximadamente el doble del flujo de neutrones del diseño OSIRIS. Su vida útil prevista es de alrededor de 50 años y está diseñado para adaptarse a diversos usos de investigación por parte de empresas de servicios nucleares, proveedores de sistemas de vapor nuclear, fabricantes de combustible nuclear, organizaciones de investigación y autoridades de seguridad. [ 7 ] El versátil diseño modular del reactor le permite albergar hasta 20 experimentos simultáneos. Su instrumentación permite realizar análisis en tiempo real que antes no estaban disponibles. [ 8 ]

Sus usos principales serán la investigación del rendimiento del combustible nuclear en reactores existentes, el ensayo de materiales utilizados en reactores, el ensayo de diseños de combustible para futuros reactores y la producción de radioisótopos para uso médico. [ 7 ] El reactor está diseñado para producir radioisótopos en coordinación con las instalaciones de producción existentes en Petten , Países Bajos . [ 9 ] El flujo de refrigerante del reactor es ascendente, del orden de casi 2,36 / s (83 pies³ /s) , con una presión máxima del orden de 1,0–1,5 megapascales (150–220 psi) , dependiendo del flujo requerido y la pérdida de carga del núcleo. [ 8 ]    

Historia

Antecedentes y financiación del proyecto

Durante la exploración inicial de la energía atómica , se diseñaron varios reactores para la prueba de materiales. Generalmente, se trataba de diseños pequeños con una producción de energía limitada que incorporaban diversas características para lograr una buena economía de neutrones, de modo que los neutrones excedentes del núcleo pudieran utilizarse para irradiar muestras de materiales. Estos diseños solían emplear uranio enriquecido para alcanzar la criticidad , permitiendo la fuga deliberada de neutrones o su absorción dentro del núcleo. Para cumplir con todas estas condiciones, eran pequeños y tenían un flujo de neutrones limitado. En la década de 1960 surgió una segunda generación de reactores similares. Estos se optimizaron para la producción de neutrones y el número de áreas de inserción de muestras. Estos diseños eran más grandes y operaban a mayor energía, a menudo en el rango de los megavatios, lo que requería refrigeración adicional.

A medida que el campo nuclear cambió durante las décadas de 1970 y 1980, hubo menos interés en la investigación de materiales y más énfasis en funciones como la producción de isótopos médicos y otros usos comerciales. Esto llevó a que los reactores de la década de 1960 continuaran en uso décadas después de lo previsto originalmente. Si bien surgieron diseños más nuevos con mejor rendimiento, el costo de construcción del reactor no se podía justificar solo por los usos comerciales. Proyectos como MAPLE en Canadá se retrasaron y luego se cancelaron. [ 10 ] Para la década de 2000, esto hizo que la mayoría de estas funciones fueran desempeñadas por máquinas que ya tenían muchas décadas de antigüedad, y los acuerdos internacionales sobre la producción de uranio enriquecido significaban que a menudo operaban por debajo de sus objetivos de diseño. Entre los más nuevos se encontraba el ejemplo europeo, el OSIRIS de Francia de 70 MW , completado en 1968. [ 11 ] Se esperaba que toda la flota dejara de estar en servicio para 2020. [ 9 ]

El reactor se está construyendo en el marco de un consorcio internacional de institutos de investigación, entre los que se incluyen el CEA de Francia , el NRI de la República Checa , el CIEMAT de España , el VTT de Finlandia , el SCK•CEN de Bélgica , el NNL del Reino Unido y la Comisión Europea , junto con empresas privadas como Electricité de France (EDF), Vattenfall y Areva . El consorcio cuenta con dos socios asociados no europeos: el DAE de la India y el JAEA de Japón . La construcción del reactor fue financiada por el CEA (que aportó el 50 % de la financiación del proyecto), EDF (20 %), varios institutos de investigación de la UE (20 %) y Areva (10 %). [ 7 ] En el marco del sello ICERR del OIEA (Centro Internacional basado en Reactores de Investigación), el JHR también estará disponible para instituciones de los Estados miembros del OIEA para la formación y proyectos conjuntos de investigación y desarrollo (I+D). [ 12 ]

Diseño y construcción

El diseño del reactor se llevó a cabo entre 2002 y 2005. En aquel momento, se preveía que la construcción del reactor finalizara a mediados de 2013 y alcanzara la criticidad inicial a principios de 2014. [ 13 ] [ 14 ] El coste total de la construcción se estimó en unos 500 millones de euros. [ 15 ]

La preparación del sitio comenzó en marzo de 2007. [ 9 ] [ 5 ] El primer hormigón para los cimientos del reactor se vertió en agosto de 2009, y la estructura de contención central se completó con la adición de una cúpula de 105 toneladas (103 toneladas largas; 116 toneladas cortas) en diciembre de 2013. [ 5 ] [ a ]

A partir de ese momento, JHR se topó con dificultades significativas y la fecha de puesta en marcha se retrasó. En 2013, se esperaba que estuviera operativo en 2018. Basándose en esa estimación, el 9 de diciembre de 2013 se tomó la decisión de cerrar OSIRIS el 31 de diciembre de 2015. [ 11 ] Al año siguiente, en 2016, los retrasos y el aumento de los costes llevaron al fabricante naval francés y a la empresa de producción de reactores DCNS a retirarse del proyecto tras perder 100 millones de euros el año anterior debido a los trabajos en JHR. En ese momento, se estimó que el reactor costaría aproximadamente 1.500 millones de euros completarlo. [ 16 ]

Para 2019, la estimación de costos había aumentado aún más y ahora se situaba en 2.500 millones de euros, pero la estimación también incluía una cláusula que indicaba que esperaban que el total superara esa cifra incluso si se completaba en su nuevo cronograma de 2022. Para entonces, los sobrecostos del JHR también contribuyeron a la cancelación del diseño ASTRID , un diseño de reactor rápido , ya que no había suficiente dinero para completar ambos. [ 17 ]

Estos problemas llevaron al Gobierno francés a ordenar una auditoría formal en 2019. El Plan de Acción resultante exigió la disolución de la organización de desarrollo existente. Una nueva organización tomó el control en marzo de 2020. En ese momento, aún no se esperaba que el diseño final del reactor estuviera listo hasta 2023. En noviembre de 2022, un nuevo informe sugirió que los cambios implementados debido al Plan de Acción estaban funcionando y situó la fecha de puesta en marcha inicial en algún momento posterior a 2030. [ 18 ] La fecha actual, en la página web del CEA, la sitúa entre 2032 y 2034. [ 19 ]

Notas

  1. La cronología de JHR muestra que la cúpula del edificio de confinamiento se completó en 2017, no en 2013. Las imágenes de WNA muestran solo las partes metálicas de la cúpula; su fecha puede referirse a la llegada e instalación de la misma, mientras que la de JHR indica cuándo se completó con hormigón.

Referencias

  1. Bignan, Gilles (18 de marzo de 2012). "El reactor Jules Horowitz  : un nuevo reactor europeo de alto rendimiento para ensayos de materiales (MTR) con capacidades experimentales modernas  : hacia una instalación internacional para usuarios" (PDF) . RRFM European Research Reactor 2012. Archivado del original (PDF) el 5 de junio de 2016.
  2. "El reactor JHR Jules Horowitz" . CAD.CEA.fr. 2013. Consultado el 17 de enero de 2015 .
  3. "Informe de la hoja de ruta de ESFRI" . EIBIR. 2006. Consultado el 17 de enero de 2015 .
  4. "En construcción: Reactor Jules Horowitz" . ITER. 30 de junio de 2008. Consultado el 17 de enero de 2015 .
  5. 1 2 3 "El reactor de prueba de materiales recibe su cúpula" . Noticias nucleares mundiales . 16 de diciembre de 2013. Consultado el 17 de enero de 2015 .
  6. ^ Kinnunen, Petri; Bignan, Gilles. Reactor Jules Horowitz (PDF) (Informe técnico). Foro SNETP 2022, Lyon, Francia.
  7. 1 2 3 "Comienzan las obras de Jules Horowitz" . Noticias nucleares mundiales. 21 de marzo de 2008. Archivado del original el 6 de enero de 2009. Consultado el 8 de julio de 2008 .
  8. 1 2 "Diseño general de JHR" (PDF) . NIST.gov. 2005. Consultado el 17 de enero de 2015.
  9. 1 2 3 "Avanzan las pruebas del reactor europeo de materiales" . Noticias nucleares mundiales. 1 de julio de 2008. Consultado el 8 de julio de 2008 .
  10. McCarthy, Shawn (17 de mayo de 2008). "AECL desconecta los reactores tras gastar millones" . The Globe and Mail .
  11. 1 2 "Reactor de investigación: OSIRIS" .
  12. Zhukova, Anastasia (14 de septiembre de 2015). "Los reactores de investigación nuclear franceses se convertirán en centros internacionales de formación e I+D bajo el sello del OIEA" . Sitio web del OIEA . Departamento de Energía Nuclear del OIEA.
  13. Cavailler, Pere; Pascal, C. "EL PROYECTO DEL REACTOR JULES HOROWITZ, UN IMPULSOR PARA EL REVITALIZAMIENTO DE LA COMUNIDAD DE INVESTIGACIÓN DE REACTORES" (PDF) . Areva.
  14. Testimonio del Dr. John A. Parmentola Sr., Vicepresidente de Energía y Conceptos Avanzados de General Atomics, ante el Subcomité de Energía del Comité de Ciencia, Espacio y Tecnología de la Cámara de Representantes de los Estados Unidos, 13 de mayo de 2015
  15. Dalton, David (21 de marzo de 2007). "Comienza la construcción del reactor de investigación Jules Horowitz de Francia" . NUCNET.
  16. Tran, Peter (4 de febrero de 2016). "El astillero francés DCNS abandona el programa nuclear civil" .
  17. Green, Jim (1 de septiembre de 2019). "El vertiginoso aumento de los costos del reactor de prueba de materiales Jules Horowitz (JHR) aceleró el fracaso del proyecto del reactor nuclear rápido Astrid". Nuclear Fuel Cycle Watch Australia.
  18. Bignan, G.; Carle, F.; Chauvin, JP; Libessart, M. (mayo de 2023). Proyecto del reactor Jules Horowitz (JHR) (PDF) (Informe técnico). Comisión Francesa de Energías Atómicas y Alternativas.
  19. "Le Conseil de politique nucléaire donne son verdict sur la poursuite du projet RJH" . 31 de julio de 2023.
  • Sitio oficial

43°40′40″N 5°46′07″E / 43.6778°N 5.7685°E / 43.6778; 5.7685