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En la tecnología de energía nuclear , la recarga en línea es una técnica para cambiar el combustible de un reactor nuclear mientras este se encuentra en estado crítico . Esto permite que el reactor continúe generando electricidad durante la recarga rutinaria, mejorando así la disponibilidad y la rentabilidad de la central.

La recarga en línea permite que un reactor nuclear continúe generando electricidad durante los períodos de recarga rutinaria, lo que mejora la disponibilidad y, por lo tanto, la economía de la planta. Además, esto permite una mayor flexibilidad en los programas de recarga del reactor, intercambiando una pequeña cantidad de elementos combustibles a la vez en lugar de programas de recarga fuera de línea de alta intensidad. ^{[ 1 ]}

La capacidad de recargar un reactor mientras se genera energía ofrece mayores beneficios cuando la recarga se requiere con alta frecuencia, por ejemplo, durante la producción de plutonio apto para armas nucleares, donde se necesita combustible de bajo grado de quemado a partir de cortos períodos de irradiación en un reactor. ^{[ 2 ]} Por el contrario, la redistribución frecuente del combustible dentro del núcleo puede equilibrar la carga térmica y permitir un mayor grado de quemado del combustible, reduciendo así tanto los requisitos de combustible como, por consiguiente, la cantidad de residuos nucleares de alta actividad para su eliminación. ^{[ 3 ]}

Aunque el reabastecimiento de combustible en línea es generalmente deseable, requiere compromisos de diseño que a menudo lo hacen antieconómico. Esto incluye una mayor complejidad en los equipos de reabastecimiento y la necesidad de presurizarlos durante el reabastecimiento de reactores refrigerados por gas y agua. Los equipos de reabastecimiento de combustible en línea para reactores Magnox demostraron ser menos fiables que los sistemas del reactor, y retrospectivamente su uso se consideró un error. ^{[ 4 ]} Los reactores de sales fundidas y los reactores de lecho de guijarros también requieren equipos de manipulación y procesamiento en línea para reemplazar el combustible durante la operación. ^{[ 5 ]}

Hasta la fecha, los reactores con capacidad de recarga en línea generalmente se han refrigerado con sodio líquido, gas o agua en canales presurizados. Los reactores refrigerados por agua que utilizan recipientes presurizados, por ejemplo, los reactores PWR y BWR y sus descendientes de Generación III , no son adecuados para la recarga en línea, ya que el refrigerante se despresuriza para permitir el desmontaje del recipiente de presión y, por lo tanto, requiere una parada importante del reactor. ^{[ 6 ]} Esto se realiza normalmente cada 18 a 24 meses.

Entre los diseños notables de centrales nucleares, tanto del pasado como del presente, que han incorporado la capacidad de recargar combustible en línea, se incluyen:

• Reactores CANDU : Reactores de combustible de uranio natural, refrigerados y moderados por agua pesada presurizada, de diseño canadiense. En funcionamiento desde 1947 hasta la actualidad.
• Reactores IPHWR : reactores de diseño indio, derivados del diseño CANDU. Se enfrían y moderan con agua pesada. En funcionamiento desde 1984 hasta la actualidad.
• Reactores Magnox : reactores de combustible de uranio natural, refrigerados _por CO₂ y moderados por grafito, de diseño británico. Estuvieron en funcionamiento entre 1954 y 2015.
• Reactores RBMK : Reactores de combustible de uranio enriquecido, refrigerados por agua hirviendo y moderados por grafito, de diseño ruso. En funcionamiento desde 1974 hasta la actualidad.
• Reactores UNGG : reactores de combustible de uranio natural, refrigerados _por CO₂ y moderados por grafito, de diseño francés. Estuvieron en funcionamiento entre 1966 y 1994.
• Reactores BN-350 , BN-600 y BN-800 : Reactor reproductor rápido refrigerado por sodio de diseño ruso. En funcionamiento desde 1973 hasta la actualidad.
• Reactores AGR (Advanced gas-cooled): reactores de combustible de uranio enriquecido, refrigerados por CO₂ y moderados por grafito, de diseño británico. En funcionamiento desde 1976 hasta la _actualidad .

Existen varios diseños de reactores planificados que incluyen la posibilidad de recarga de combustible en línea, incluidos los reactores de lecho de guijarros y de sales fundidas de Generación IV .