Esta foto, publicada el 7 de mayo de 2013 por el Laboratorio Nacional de Idaho, muestra al personal profesional de los departamentos nucleares trabajando en un reactor de prueba avanzado en el área desértica del Laboratorio Nacional de Idaho, aproximadamente a 50 millas al oeste de Idaho Falls, Idaho. La pequeña sección cilíndrica en el centro de la plataforma tiene puertos de acceso que permiten el acceso al núcleo del reactor para reabastecimiento de combustible y carga y descarga experimental durante el tiempo de inactividad de rutina. Crédito: Laboratorio Nacional de Idaho a través de AP
Investigadores en Idaho planean este verano quitar una cubierta de acero inoxidable que pesa 62,000 libras (28,100 kilogramos) en uno de los reactores nucleares de prueba más poderosos del mundo para una revisión interna poco común.
El reactor de prueba avanzado del Laboratorio Nacional de Idaho se está renovando y actualizando con nuevos componentes y capacidades experimentales, dijeron los investigadores en entrevistas esta semana.
El esfuerzo de nueve meses de $ 170 millones, llamado Internal Core Replacement, comenzó el mes pasado y se espera que finalice a fines de año.
Se gastaron $ 100 millones adicionales en los últimos tres años reemplazando equipos externos para mantenimiento prueba el reactor está funcionando.
Los experimentos realizados en el reactor ayudan a la Marina de los EE. UU. A permanecer en el mar más tiempo, respaldan la exploración espacial de la NASA y mejoran las terapias médicas que salvan vidas. El reactor también juega un papel clave en los esfuerzos para mantener las plantas de energía nuclear comerciales en funcionamiento por más tiempo y construir reactores nuevos y más seguros para reducir Emisiones de gases de efecto invernadero.
“ATR es un reactor absolutamente hermoso”, dijo Sean O’Kelly, director asistente de laboratorio del reactor de prueba. “Nunca ha habido uno como este en este planeta”.
El reactor está configurado para ejecutar múltiples pruebas simultáneamente. Algunas de las mejores máquinas de prueba esperan diez años para un sitio de experimento, y otras se reservan con años de anticipación.
Esta imagen, publicada el 31 de enero de 2007 por el Laboratorio Nacional de Idaho, muestra su reactor de prueba avanzado en Sunrise en el área desértica del Laboratorio Nacional de Idaho, aproximadamente a 50 millas al oeste de Idaho Falls, Idaho. Crédito: Laboratorio Nacional de Idaho a través de AP
ATR es único porque, a diferencia de los reactores nucleares comerciales que producen calor que se convierte en energía, ATR produce neutrones, por lo que se pueden probar nuevos materiales y combustibles para ver cómo reaccionan en entornos de alta radiación. El diseño único del reactor de prueba contiene un núcleo rodeado por un metal de berilio que refleja neutrones.
Pero todos estos neutrones desgastan las partes internas del reactor de prueba, lo que significa que perdería su capacidad experimental si no se reacondiciona.
Los diseñadores del reactor anticiparon este problema y crearon un reactor con componentes internos que se pueden reemplazar periódicamente. El reemplazo actual es el sexto desde que se puso en servicio el reactor en 1967 y el primero en 17 años.
O’Kelly y Hans Vogel, director de la División de Capacidades de Irradiación Estratégica de ATR, dijeron que el desafío más difícil vendrá este verano cuando los trabajadores retiren la cubierta de acero inoxidable para revelar el interior del reactor de prueba.
“Quitar la cabeza del reactor en sí es un levantamiento de 30 toneladas que estamos haciendo, y esta es una evolución muy rara”, dijo Vogel, y agregó que habrá alrededor de tres meses de reemplazo interno de hardware.
O’Kelly y Vogel dijeron que Estados Unidos estaba considerando construir un nuevo reactor de prueba que costaría miles de millones de dólares, pero hasta ahora ha decidido ceñirse al ATR.
Una imagen publicada el 8 de abril de 2009 por el Laboratorio Nacional de Idaho muestra el icónico núcleo de trébol del Reactor de Prueba Avanzado en el área desértica del Laboratorio Nacional de Idaho, aproximadamente a 50 millas al oeste de Idaho Falls, Idaho. El resplandor azul de Cherenkov indica que el reactor está operativo. Los tubos de la pila experimental son tubos largos que se extienden hasta el núcleo desde la parte superior del marco. Crédito: Laboratorio Nacional de Idaho a través de AP
Es el reactor de prueba más poderoso de su tipo en el mundo, y produce 250 megavatios a plena potencia. China tiene un reactor de prueba que puede producir 125 megavatios, seguido de una prueba reactor en Bélgica, que puede producir 100 megavatios. El Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee tiene uno que puede producir 85 megavatios.
O’Kelly dijo que la ventaja con más potencia es que los combustibles y materiales se pueden probar hasta sus límites.
“No quieres combustible diseñado para 100 megavatios, y la primera vez que alcanzas los 103 megavatios, falla”, dijo. “Está creando un margen de seguridad y tenemos que probar ese margen”.
Además, ATR tiene lo que O’Kelly describe como la capacidad de mantener un “gradiente de flujo de neutrones constante en todo el núcleo”. El ATR tiene una curvatura de flujo constante, por lo que los experimentadores tienen una potencia constante y saben exactamente cuál es la potencia en esa región “.
Otros reactores de prueba pueden ser más difíciles de experimentar, dijo, ya que el entorno cambia durante el experimento.
Se utilizó un reactor de prueba avanzado para desarrollar reactores y combustible que pudieran sobrevivir 30 años de operación de buques de guerra estadounidenses de propulsión nuclear. Como no necesitan repostar, los barcos pueden dedicar más tiempo a sus misiones, lo que significa que la marina tiene que construir menos barcos.
Esta foto, publicada el 7 de mayo de 2013 por el Laboratorio Nacional de Idaho, muestra al personal profesional de los departamentos nucleares trabajando en un reactor de prueba avanzado en el área desértica del Laboratorio Nacional de Idaho, aproximadamente a 50 millas al oeste de Idaho Falls, Idaho. La pequeña sección cilíndrica en el centro de la plataforma tiene puertos de acceso que permiten el acceso al núcleo del reactor para reabastecimiento de combustible y carga y descarga experimental durante el tiempo de inactividad de rutina. La plataforma, una capa de bloques de revestimiento con un total de más de 150.000 libras y luego la cabeza superior del reactor de 62.000 libras se retiran temporalmente para completar la revisión del núcleo del ATR. Crédito: Laboratorio Nacional de Idaho a través de AP
USS Idaho, un submarino de propulsión nuclear de tipo Virginia, se beneficia del trabajo realizado en ATR. Está previsto que el submarino despegue en 2023 y pase tres décadas en servicio.
A finales de este o principios del próximo año, los científicos esperan que se vuelva a montar el ATR y se realicen las pruebas de seguridad necesarias.
“ATR podrá operar durante al menos otros 15 a 20 años”, dijo O’Kelly, y agregó que este cambio interno podría no ser el último. “Planeamos hacer al menos uno más (reemplazo de componentes internos básicos) durante la existencia de ATR en la década de 1930”.
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