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Reactores y Centrales Nucleares, y Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear en la República Argentina. Ing. Nuclear Aníbal Blanco Instituto Balseiro – Centro Atómico Bariloche - CNEA San Carlos de Bariloche “Perspectivas de la generación nucleoeléctrica en América Latina y el Caribe” OLADE, 26 de enero de 2010 3.0: Nuevo desarrollo tecnológico en el diseño, construcción, rendimiento y seguridad de reactores.
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Reactores y Centrales Nucleares,
y Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear en la República Argentina.
Ing. Nuclear Aníbal BlancoInstituto Balseiro – Centro Atómico Bariloche - CNEA
San Carlos de Bariloche
“Perspectivas de la generación nucleoeléctrica en América Latina y el Caribe” OLADE, 26 de enero de 2010
3.0: Nuevo desarrollo tecnológico en el diseño, construcción, rendimiento y seguridad de reactores.
Isótopos
El átomo
Fuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROMFuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROM A. Blanco 2 / 28
La Fusión
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Reactores Nucleares de Fusión: Joint European Torus (10MW, 0.5seg, Q=0.65).
Futuro: ITER (2008+25a), DEMO (2000MW, start 2010, op. 2030?, grid 2040?), HiPER (2012?)
n + 14.1 MeV
4He + 3.5 MeV
La Fisión
Fuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROMFuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROM
La cadena automantenida
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Fisión RadiaciónRadiación((nn, , γγ , , ββ , ,
νν ))
Energía Energía (E=mc(E=mc22))
Reactores Nucleares
Reactores Nucleares: Producen energía a partir de la fisión nuclear.
Material Combustible = material fisionable (Uranio, Torio, Plutonio)
De Potencia:
• decenas a mil MW
• calienta agua (o gas, metal líquido)
• genera vapor que mueve turbinas
De Investigación:
• 0kW a decenas de MW
• produce neutrones para experimentos o producción de radioisótopos
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Energía Energía (E=mc(E=mc22))
RadiaciónRadiación((nn, , γγ , , ββ , ,
νν ))
Reactores Nucleares
De Investigación:
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Reactores Nucleares
De Potencia:
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Reactores Nucleares de Potencia: Clasificación
Según el combustible utilizado:
• Uranio natural
• Uranio enriquecido
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Según el moderador utilizado:
• Agua común o liviana (H2O)
• Agua pesada (D2O)
• Grafito
Según la velocidad de los neutrones:
• Reactores rápidos
• Reactores térmicos (o lentos)
Según el refrigerante utilizado:
• Agua común o liviana (H2O)
• Agua pesada (D2O)
• Gases
PWR: Agua liviana a presión (Mod y Ref), Uenr.
BWR: Agua liviana en ebullición (Mod y Ref), Uenr.
PHWR: Agua pesada a presión (Mod y Ref), Unat o ULE (Argentina).
HTGR: Ref. He, Mod. grafito, Uenr.
FBR: Ref. Na, sin moderador, Uenr+Pu, reproductor.
Reactores Nucleares
En el Mundo:
• Centenares de reactores de investigación en operación por más de 40 años. Experiencia total: 800 años-reactor.
• Centrales nucleares en Europa, América, Asia.
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En Argentina:
• 8 reactores de investigación construidos.
• 6 en operación.
• 2 centrales nucleares en operación, 1 en construcción.
Fuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROMFuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROM
Centrales Nucleares Argentinas: Atucha I y II
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La Central Nuclear de Atucha I - Esquema
Fuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROMFuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROM A. Blanco 11 / 28
Centrales Nucleares Argentinas: La Central Nuclear Embalse
Fuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROMFuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROM A. Blanco 12 / 28
La Central Nuclear Embalse - Esquema
Fuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROMFuente: “Ablandando las Ciencias Duras” CD-ROM A. Blanco 13 / 28
Reactores Nucleares Experimentales
Reactores Experimentales o de Investigación:Reactores Experimentales o de Investigación:
• RA-1 (CA Constituyentes, 1958) – 40 KW
• RA-3 (CA Ezeiza, 1967) – 10 MW, 2003
• RA-6 (CA Bariloche, 1982) - con CG RA-3 – 500 KW
Conjuntos o “Facilidades” Críticas:Conjuntos o “Facilidades” Críticas:
• RA-0 (CAC, 1960 UN Córdoba, 1970) – 1 W
• RA-4 (UN Rosario, 1970) – Siemens – 1 W
• RA-8 (Complejo Tecnológico Pilcaniyeu, 1997) – 10 W
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El Centro Atómico Bariloche y el Instituto Balseiro – Vista Aérea
Vista invernal del edificio del Reactor A. Blanco 15 / 28
RA 6
Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB)
Vista invernal del edificio del Reactor
Hall del Reactor A. Blanco 16 / 28
Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB)
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Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB)
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Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB)
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Reactor de investigación y docencia RA-6 (CAB)
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Exportación Argentina de Tecnología Nuclear
• RP-10 (Perú) CNEA + Invap – 10 MWtt
• NUR (Argelia,1987) Invap + CNEA – 1 MWtt
• TRR (Irán) Invap + CNEA – renovación de núcleo y sistemas de barras de control – 5 MWtt
• MPR (Egipto,1997) Invap + CNEA – 22 MWtt – Reactor y Planta de producción de radioisótopos.
• RRRP (Australia, 2000)RRRP (Australia, 2000) Invap + CNEA Invap + CNEA – – 20 MW20 MWtt
8 oferentes, 4 finalistas: Alemania (Siemens), Canadá (AECL), Francia (Technicatome), Argentina.
No pasaron la 1a. ronda: EEUU, Japón, Corea.Puesta en marcha: abril 2006.Puesta en marcha: abril 2006.
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El Reactor CAREM
• CAREM: Central ARgentina de Elementos Modulados (CNEA)• Reactor de tipo PWR• Potencia: 25, 125, 300 MWe
• Aplicaciones: - energía para regiones aisladas - desalinización de agua de mar - lab. investigación y entrenamiento
• Innovaciones técnicas: - reactor de tipo integrado - refrigeración primaria por circulación natural. - reactor autopresurizado. - sistemas pasivos de seguridad. - sistema de acople único que minimiza riesgos de contam. cruzada de agua.
““Generación IV”Generación IV” Reactor más seguro.
Prototipo 25MWe: op. 2015A. Blanco 22 / 28
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Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: Radioisótopos
Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: Radioisótopos
El Cobalto-60 proviene de la El Cobalto-60 proviene de la Central Nuclear de EmbalseCentral Nuclear de Embalse
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Planta de producción de fuentes selladas de Cobalto-60(Producción 3.000.000 Ci anuales, exportación 2.800.000 Ci anuales)
Cobaltoterapia, terapia radiante para el Cobaltoterapia, terapia radiante para el tratamiento del cáncertratamiento del cáncer
Centro Atómico Ezeiza, Buenos AiresCentro Atómico Ezeiza, Buenos Aires
Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: Radioisótopos
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Planta de producción de radioisótopos (500 Ci anuales)
Hafnio-181, Mercurio-197 (captura) - IndustriaIodo-131 (fisión), Cromo-51, Samario-153, Fósforo-32 - Medicina
Centro Atómico Ezeiza, Buenos AiresCentro Atómico Ezeiza, Buenos Aires
Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: Radioisótopos
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Miniplacas de aluminuro de uranio para Molibdeno-99
Celdas de procesos en la planta de producción de Molibdeno-99 por fisión (7.000 – 8.000 Ci anuales) para generadores de Tecnecio-99m (80 – 90 Ci de molibdeno 99)
Centro Atómico Constituyentes, Buenos AiresCentro Atómico Constituyentes, Buenos Aires
Aplicaciones No Eléctricas de la Energía Nuclear: BNCT
A. Blanco 27 / 28RA-6, Centro Atómico BarilocheRA-6, Centro Atómico Bariloche
Componentes:
BNCTBNCT: Boron Neutron Capture Therapy (Terapia por Captura Neutrónica en Boro)
n + 10B = 7Li + α
• Orientada a melanomas de piel. 8 pacientes tratados en Bariloche (2003-2007).
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¡Muchas Gracias!
