Energía nuclear Alemania
A medida que la generación de energía nuclear se ha ido consolidando desde la década de 1950, el tamaño de las unidades de reactores ha pasado de 60 MWe a más de 1600 MWe, con las correspondientes economías de escala en la explotación. Al mismo tiempo, se han construido muchos cientos de reactores de potencia más pequeños para uso naval (hasta 190 MW térmicos) y como fuentes de neutronesa, lo que ha generado una enorme experiencia en la ingeniería de pequeñas unidades de potencia y ha acumulado más de 12.000 años de experiencia en reactores.
El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) define como “pequeñas” las de menos de 300 MWe, y como “medianas” las de hasta unos 700 MWe, incluidas muchas unidades operativas del siglo XX. El OIEA los denomina reactores pequeños y medianos (SMR). Sin embargo, “SMR” se utiliza más comúnmente como acrónimo de “reactor modular pequeño”, diseñado para su construcción en serie y que, en conjunto, constituye una gran central nuclear. (En esta página de información no es relevante el uso de diversos módulos prefabricados para acelerar la construcción de un único reactor de gran tamaño). Se propone una subcategoría de reactores muy pequeños – vSMR – para unidades de menos de unos 15 MWe, especialmente para comunidades remotas.
La energía nuclear en el mundo
La energía nuclear se genera cuando los átomos de uranio se dividen en un proceso llamado fisión. La fisión libera una enorme cantidad de energía en forma de calor. Este calor crea vapor que se utiliza para hacer girar una turbina de vapor. La turbina está conectada a un generador eléctrico, que genera electricidad.
Fuente: U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC)La seguridad pública es una de las principales prioridades a la hora de construir y explotar centrales nucleares. Durante su funcionamiento normal, las centrales nucleares liberan al aire cantidades muy bajas de materiales radiactivos. Las emisiones de las centrales nucleares deben ser inferiores a los límites definidos por el gobierno federal para las emisiones radiactivas a la atmósfera. Estas emisiones deben ser controladas por el operador de la central nuclear y notificadas anualmente a la Comisión Reguladora Nuclear de EE.UU. (NRC). En estos informes públicos se enumeran los isótopos radiactivos liberados, la cantidad liberada y las posibles dosis a la población.
Los edificios de los reactores están diseñados para contener la radiación en caso de accidente. Los operadores de centrales nucleares están obligados a tener planes para hacer frente a emergencias en las centrales nucleares y a practicarlos con regularidad. Estos planes de respuesta a emergencias incluyen políticas de notificación y evacuación de los residentes de la zona en caso de que se produzca una emergencia real.
Central nuclear satisfactoria
La generación de electricidad a partir de centrales nucleares comerciales en Estados Unidos comenzó en 1958. A finales de 2021, Estados Unidos contaba con 93 reactores nucleares comerciales operativos en 55 centrales nucleares de 28 estados. La edad media de estos reactores nucleares es de unos 40 años. El reactor operativo más antiguo, la Unidad 1 de Nine Mile Point en Nueva York, comenzó a funcionar comercialmente en diciembre de 1969. El reactor más nuevo en entrar en servicio, la Unidad 2 de Watts Bar, entró en funcionamiento en 2016, el primer reactor en entrar en funcionamiento desde 1996, cuando entró en funcionamiento la Unidad 1 de Watts Bar. Según la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos, en noviembre de 2021 había 23 reactores nucleares comerciales cerrados en 19 emplazamientos en diversas fases de desmantelamiento.
La capacidad de generación de electricidad nuclear de EE.UU. alcanzó su máximo en 2012 con unos 102.000 MW, cuando había 104 reactores nucleares en funcionamiento. A finales de 2021, había 93 reactores operativos con una capacidad de generación combinada de unos 95.492 MW. De 2013 a 2019, la capacidad de generación nuclear anual y la generación de electricidad aumentaron cada año (excepto en 2017), incluso cuando el número de reactores en funcionamiento disminuyó. Las ampliaciones de las centrales -modificaciones para aumentar la capacidad- en las centrales nucleares han hecho posible que todo el parque de reactores nucleares en funcionamiento mantenga una capacidad total de generación de electricidad relativamente constante. Estos aumentos, combinados con altas tasas de utilización de la capacidad (o factores de capacidad), ayudaron a las centrales nucleares a mantener una cuota constante de alrededor del 20% de la generación total anual de electricidad de EE.UU. desde 1990 hasta 2021. Algunos reactores también aumentaron la generación anual de electricidad al acortar el tiempo que los reactores están fuera de servicio para repostar.
Mini reactor nuclear doméstico
Los reactores utilizan uranio como combustible nuclear. El uranio se procesa en pequeñas pastillas cerámicas y se apilan en tubos metálicos sellados llamados barras de combustible. Normalmente, más de 200 de estas barras se agrupan para formar un conjunto combustible. El núcleo de un reactor suele estar formado por un par de centenares de elementos, dependiendo del nivel de potencia.
Dentro de la vasija del reactor, las barras de combustible se sumergen en agua, que actúa como refrigerante y moderador. El moderador ayuda a ralentizar los neutrones producidos por la fisión para mantener la reacción en cadena.
Más del 65% de los reactores comerciales de Estados Unidos son reactores de agua a presión o PWR. El agua del núcleo se calienta por fisión nuclear y se bombea a unos tubos situados en el interior de un intercambiador de calor. Estos tubos calientan otra fuente de agua para generar vapor. El agua del núcleo vuelve al reactor para ser recalentada y se repite el proceso.Reactores de agua en ebullición