EDICIóN GENERAL

Arrancando un reactor nuclear [ENG]

¿Alguien sabría describir esto? es decir, ¿que contienen esas barras? ¿cómo se activan, aplicando energía sobre ellas? ¿como se obtiene la energía, es simplemente porque calientan el agua y mueve unas turbinas?
#15 Si te ves el capítulo 5 de "Chernobyl" te queda clarísimo
#18 Pero hay que recordar que la central de Chernobyl utilizaba un sistema experimental diferente del normal. Eso fue parte del motivo del desastre.
#45 para nada era experimental. Estaban haciendo unas pruebas de seguridad, pero el reactor tipo RBMK era por así decirlo, el estándar en la unión soviética.
#45 Exacto: los reactores RBMK de Chernobyl utilizaban el agua como controlador (para reducir la reacción) en vez de como moderador (para permitir que haya reacción). Eso significa que, si la reacción es demasiado alta y hace ebullir el agua, al haber menos agua líquida aumenta la reacción, y al haber más reacción el agua bulle más. Es cícrulo vicioso, un bucle sin retorno, un while(true).

Por lo tanto, cuando el funcionario soviético retrasado obligó a los becarios a hacer el imbécil con las barras de control, la reacción se descontroló, el agua voló, la reacción la hizo volar, el reactor voló de él y el uranio se fue a la puta. Y la liaron parda.

#20 explica bastante bien cómo funciona eso de la moderación.
#15 Las barras suelen contener pastillas en forma de cilindros denominadas pellets, compuestas de dióxido de uranio (UO2). Los pellets emiten neutrones al desintegrarse los átomos de uranio, y estos neutrones chocan con los núcleos de otros átomos, rompiéndolos. El problema es que esos neutrones salen disparados a una velocidades muy altas y sus probabilidades de chocar con otros núcleos, por diveros motivos, son bajas. Por lo tanto, es necesario reducir su velocidad, o, como se dice en la jerga de la física y la ingeniería nuclear, moderarla. Para ello se los hace pasar por una capa de grafito que envuelve los pellets, o por agua pesada que es agua cuyos átomos de hidrógeno son del isótopo llamado deuterio, que tiene 1 neurón y 1 protón. Ambas cosas reducen la velocidad de los neutrones, aumentando la posibilidad de que puedan chocar, como he dicho antes, con los núcleos de otros átomos de uranio. La ruptura de dichos núcleos emite luz de muy alta frecuencia (radiación gamma), y un núcleo de kripton (Kr) y otro de bario (Ba), en condiciones ideales. Aunque pueden darse otros elementos, debido a las impurezas del combustible y a otros factores.

Los rayos gamma, junto con la energía cinética de los núcleos que se rompen y chocan con otros núcleos, generan calor, dado que éste es sólamente vibración de los átomos, y estos vibran y se mueven al ser excitados sus electrones y cambiar de órbita, o al sufrir un choque de otra partícula, etc. Este calor evapora agua que está en el reactor, y la presión de este vapor es utilizada para hacer girar una turbina, que a su vez genera electricidad.

Para parar la reacción, lo que se hace es separar las barras de pellets las unas de las otras, introduciendo entre ellas un material que absorve los neutrones. Son las denominadas barras de control. Están hechas normalmente de boro y, en casos especiales, de hafnio o de circonio (que son más caros), dado que esos elementos químicos tienen una alto índice de absorción neutrónica.

Más o menos pasa eso, así resumido.
#20 Qué interesante ¡muchisimas gracias!
#36 De nada ;)
#36 Como añadido, esas barras de control son las que se utilizan en caso de que haya cualquier problema para parar la reacción en seco. En los reactores modernos están suspendidas encima del reactor mediante un electroimán, con lo que en caso de perder el suministro eléctrico caen por gravedad y paran el reactor inmediatamente
#20 Que bien resumido.
#20 Te refieres a reactores rusos, la gran mayoría de reactores europeos o americanos (y prácticamente de todo el mundo) no funcionan así, ni son de los materiales que describes.
- Tanto los reactores PWR como los BWR son de agua ligera.
- La evaporación del agua del circuito primario sólo se da en el caso de reactores BWR, en los PWR el circuito siempre está en estado líquido gracias al presionador.
- Las barras de control normalmente son de plata, indio y cadmio. (Aunque existen un determinado número de barras con carburo de boro o de óxido de gadolinio, llamadas barras de venenos combustibles.)
- El SCQV (Sistema de Control Químico y Volumetrico) es el que se encarga de regular el boro que se introduce en el circuito primario. Y realmente con este sistema se controla la central, no con las barras (en tal caso, sólo las de venenos combustibles)
- Las barras que contienen los pellets son de Zircaloy, no tienen Grafito.
#52 He querido hacer un resumen corto y clásico, no extenderme mucho, dado que el compañero no es ingeniero y quería entender el asunto a groso modo, pienso yo.
#53 Lo entiendo. Pero es que yo distingo descripciones de funcionamiento nuclear Pre y Post serie HBO. (Y no lo digo a malas)
#15 Cuanto tu juntas suficiente cantidad de uranio se produce una reacción que libera muchísimo calor. Las barras tienen uranio y el proceso básicamente consiste en "ponerlas juntas pero con cuidado" y generar vapor con ese calor para mover una turbina y que genere electricidad.

menéame