Superfénix

Francia abordó el problema de la producción de plutonio justo después del final de la Segunda Guerra Mundial . En aquel entonces, la solución convencional consistía en utilizar un reactor refrigerado por aire o agua, moderado por grafito y alimentado con uranio natural , como el UNGG . Estos diseños tienen escaso valor económico en términos de producción de energía, pero son soluciones sencillas para la generación de combustible de plutonio, que posteriormente puede separarse del combustible de uranio original mediante procesamiento químico.

Desde hace tiempo se sabía que otra solución para el diseño del reactor reproductor era sustituir el grafito por sodio metálico líquido. El grafito actúa como moderador, ralentizando los neutrones liberados en las reacciones nucleares hasta una velocidad que hace que otros átomos de uranio sean sensibles a ellos. Si el combustible de uranio natural se sustituye por combustible sensible a los neutrones rápidos , normalmente uranio altamente enriquecido o plutonio , la reacción puede llevarse a cabo sin necesidad de un moderador.

Si bien este diseño elimina la necesidad de un moderador, el núcleo aún requiere refrigeración. Idealmente, el refrigerante debería ser altamente eficiente, lo que permitiría reducir el tamaño del núcleo, y a la vez prácticamente transparente a los neutrones. El ejemplo más estudiado de este material es el sodio líquido , aunque también se han utilizado sales y otros metales.

Esto no solo reduce considerablemente el tamaño del reactor, sino que los neutrones rápidos de una sola reacción pueden provocar varias reacciones de reproducción. Al rodear el núcleo con material fértil adicional, como uranio natural o incluso residuos nucleares de otros reactores, la reacción de reproducción se produce en un volumen mayor y en materiales que de otro modo serían inservibles. Esta sección se conoce como manto . Este diseño también tiene la ventaja de generar más combustible del que consume, siempre que la relación de reproducción sea superior a 1.

Este diseño presenta tres ventajas principales sobre los diseños militares convencionales.

• Todo el ciclo de reacción se produce mucho más rápido, por lo que genera nuevo combustible a mayor velocidad.
• Puede utilizar una mayor variedad de materiales de reproducción porque no se utiliza también como combustible.
• Genera grandes cantidades de calor, que pueden utilizarse para producir energía.

La desventaja es que debe alimentarse con algún tipo de combustible enriquecido, aunque también se puede utilizar el material fisionable que se genera en la manta.

Los planes para un reactor rápido francés se remontan a 1958, con el proyecto Rapsodie , y en 1964 se desarrolló un diseño más grande con una potencia de 1  GWe. La construcción de la instalación Rapsodie comenzó en 1962 y alcanzó la criticidad el 28 de enero de 1967. No contaba con sistemas de producción de energía, pero su  potencia térmica de 22 MW (MWth) se traduciría en aproximadamente 8  MW de potencia eléctrica (MWe). En 1966 se realizaron experimentos con diferentes configuraciones de núcleo en la instalación Masurca , y el diseño de una instalación de producción de energía de mayor tamaño ya estaba muy avanzado. ^{[ 4 ]}

Durante la década de 1960, el interés por la energía nuclear alcanzó su punto álgido. Para Francia, con escasas reservas propias de uranio , la generación nuclear a gran escala estaría sujeta a limitaciones de suministro, especialmente dado el auge de la construcción de centrales nucleares, lo que sugería que el suministro disponible sería limitado incluso a nivel mundial. En los planes franceses, los reactores reproductores cumplirían la doble función de producir combustible para su flota de reactores convencionales de agua ligera , así como producir dicho combustible a partir del combustible residual de esos reactores, reduciendo así la cantidad de residuos nucleares que tendría que eliminar. Solo se necesitaría un pequeño número de reactores reproductores, estimado en unos 20, para alimentar la flota de aproximadamente 200 reactores de agua ligera.

Francia comenzó la construcción de la planta de demostración Phénix en noviembre de 1968, solo un año después de que Rapsodie alcanzara la criticidad. Se alimentó con 931  kg de plutonio de grado reactor con aproximadamente un 77 % de Pu-239 (el grado para armas es de al menos un 93 %). La carga de combustible es capaz de funcionar durante un máximo de unos 90 días, pero en la práctica normalmente funcionaba durante períodos de dos meses. Debido a su diseño, la recarga de combustible requería el apagado del reactor. Como resultado, tenía un bajo factor de capacidad (CF), del orden del 65 %. ^{[ 5 ]} Como planta prototipo, un alto CF no era un objetivo de diseño, aunque cualquier diseño práctico tendría que mejorarlo. ^{[ 6 ]} Phénix demostró una relación de reproducción de 1,16, ^{[ 7 ]} lo que significa que produjo un 16 % más de combustible del que consumió, mientras que también produjo 233  MWe en operación normal.

Phénix funcionó sin problemas durante las décadas de 1970 y 1980, pero entre 1989 y 1990 experimentó 4 transitorios de potencia que activaron el SCRAM automático . Un informe de 1991 no identificó claramente la causa. ^{[ 8 ]} En 1993 comenzaron las obras de renovación y extensión de la vida útil. El reactor se reinició en 2003 con una potencia reducida de 130 MWe. ^{[ 5 ]}

En 1971 y 1972, Francia, Alemania e Italia firmaron acuerdos para la construcción conjunta de reactores reproductores a gran escala, uno en Francia y otro en Alemania. ^{[ 9 ]} La crisis del petróleo de 1973 hizo que la cuestión de la seguridad del combustible adquiriera una importancia significativa. Como parte del Plan Messmer , Francia comenzó a planificar un futuro en el que la gran mayoría de su energía eléctrica provendría de fuentes nucleares. ^{[ 10 ]} Se dio nueva prioridad a un diseño de reactor reproductor posterior con el objetivo de operación continua, alto factor de carga y operación económica incluso como reactor independiente. Este se convirtió en el diseño Superphénix. ^{[ 6 ]}

Se llevó a cabo una investigación pública durante un período "excesivamente corto" del 9 de octubre al 8 de noviembre de 1974. ^{[ 5 ]} Esto generó una oposición casi inmediata. En noviembre, un grupo de 80 físicos del Instituto de Física de Lyon escribió una carta abierta sobre los riesgos de la tecnología de reactores reproductores, y en febrero de 1975, unos 400 científicos firmaron una carta ampliada. Por otro lado, André Giraud, director de la Comisión Nuclear Francesa (CEA), afirmó que debían continuar con la construcción, advirtiendo que los retrasos tendrían "consecuencias catastróficas en el ahorro de uranio previsto". ^{[ 9 ]} A pesar de la oposición, la construcción de Superphénix siguió adelante en 1976, aunque esto no se oficializó hasta el año siguiente, cuando la construcción inicial ya estaba en marcha. ^{[ 9 ]}

La construcción provocó numerosas protestas públicas. Por ejemplo, una marcha de 60.000 manifestantes, entre los que se encontraba el grupo anarquista Fédération Anarchiste , ^{[ 11 ]} culminó con el uso de cócteles molotov por parte de los manifestantes . ^{[ 12 ] [ 13 ]} Esta protesta de julio de 1977 fue finalmente disuelta por el CRS , con la muerte de Vital Michalon y más de cien heridos graves. La policía utilizó porras y lanzó granadas de gas lacrimógeno para dispersar a los manifestantes. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

En un contexto de protestas continuas y actos de sabotaje de baja intensidad, la noche del 18 de enero de 1982 se lanzó un ataque con granadas propulsadas por cohete RPG-7 contra la planta inacabada. Se dispararon cinco cohetes a través del Ródano contra el edificio de contención incompleto . Dos cohetes impactaron y causaron daños menores en la estructura exterior de hormigón armado, sin alcanzar el núcleo vacío del reactor . Inicialmente, nadie se atribuyó la responsabilidad. ^{[ 16 ]}

El 8 de mayo de 2003, Chaïm Nissim , quien en 1985 fue elegido miembro de la legislatura cantonal de Ginebra por el Partido Verde Suizo , ^{[ 17 ]} admitió haber llevado a cabo el ataque. Afirmó que las armas fueron obtenidas de Carlos el Chacal a través de la organización terrorista belga Cellules Communistes Combattantes (Células Combatientes Comunistas). ^{[ 18 ] [ 19 ]}