Almacenamiento en barrica seca - Dry cask storage

Área de almacenamiento de barrica seca

El almacenamiento en barrica seca es un método para almacenar desechos radiactivos de alta actividad , como el combustible nuclear gastado que ya se ha enfriado en la piscina de combustible gastado durante al menos un año y, a menudo, hasta diez años. Los toneles son típicamente cilindros de acero que están soldados o atornillados . Las barras de combustible del interior están rodeadas de gas inerte . Idealmente, el cilindro de acero proporciona una contención hermética del combustible gastado. Cada cilindro está rodeado de acero, concreto u otro material adicional para brindar protección contra la radiación a los trabajadores y miembros del público.

Hay varios diseños de sistemas de barriles de almacenamiento en seco. En algunos diseños, los cilindros de acero que contienen el combustible se colocan verticalmente en una bóveda de hormigón; otros diseños orientan los cilindros horizontalmente. Las bóvedas de hormigón proporcionan el blindaje contra la radiación. Otros diseños de barriles orientan el cilindro de acero verticalmente sobre una plataforma de hormigón en un sitio de almacenamiento de barriles secos y utilizan cilindros exteriores de metal y hormigón para protección contra la radiación. Actualmente no existe una instalación de almacenamiento permanente a largo plazo; El almacenamiento en barrica seca está diseñado como una solución provisional más segura que el almacenamiento en piscinas de combustible gastado.

Algunos de los diseños de barriles se pueden utilizar tanto para el almacenamiento como para el transporte. Tres empresas, Holtec International , NAC International y Areva-Transnuclear NUHOMS, comercializan instalaciones independientes de almacenamiento de combustible gastado (ISFSI) basadas en un recipiente multipropósito sin blindaje que se transporta y almacena en módulos de almacenamiento blindados verticales u horizontales en el sitio construidos de acero y hormigón.

Uso

Durante la década de 2000, el almacenamiento en barrica seca se utilizó en Estados Unidos, Canadá, Alemania, Suiza, España, Bélgica, Reino Unido, Japón, Armenia, Argentina, Bulgaria, República Checa, Hungría, Corea del Sur, Rumania, Eslovaquia, Ucrania y Lituania.

También se está implementando un sistema similar en Rusia. Sin embargo, se basa en "compartimentos de almacenamiento" en una única estructura, en lugar de en barriles individuales.

En 2017, la francesa Areva lanzó NUHOMS Matrix sobreembalaje avanzado de almacenamiento de combustible nuclear usado, un sistema de alta densidad para almacenar múltiples barras de combustible gastado en recipientes.

Estados Unidos

A fines de la década de 1970 y principios de la de 1980, la necesidad de almacenamiento alternativo en los Estados Unidos comenzó a crecer cuando las piscinas de muchos reactores nucleares comenzaron a llenarse con combustible gastado almacenado. Como no había una instalación nacional de almacenamiento nuclear en funcionamiento en ese momento, las empresas de servicios públicos comenzaron a buscar opciones para almacenar combustible gastado. Se determinó que el almacenamiento en barrica seca era una opción práctica para el almacenamiento de combustible gastado y preferible a dejar grandes concentraciones de combustible gastado en tanques de refrigeración. La primera instalación de almacenamiento en seco en los EE.UU. fue licenciado por la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) en 1986 en la central nuclear de Surry en Virginia , a 37 ° 09'47 "N 76 ° 41'10" W / 37,1630 ° N 76,6861 ° W / 37.1630; -76.6861 ( Almacenamiento de combustible gastado en la central eléctrica de Surry ) . El combustible gastado se almacena actualmente en sistemas de barriles secos en un número creciente de plantas de energía y en una instalación provisional ubicada en el Laboratorio Nacional de Idaho cerca de Idaho Falls, Idaho . La Comisión Reguladora Nuclear estima que muchas de las plantas de energía nuclear en los Estados Unidos se quedarán sin espacio en sus piscinas de combustible gastado para 2015, lo que probablemente requiera el uso de algún tipo de almacenamiento temporal. Se esperaba que Yucca Mountain abriera en 2017. Sin embargo, el 5 de marzo de 2009, el secretario de Energía, Steven Chu, reiteró en una audiencia en el Senado que el sitio de Yucca Mountain ya no se consideraba una opción para almacenar desechos de reactores.

La directriz de la NRC de 2008 exige que los combustibles hayan pasado al menos cinco años en una piscina de almacenamiento antes de ser trasladados a toneles secos. La norma de la industria es de unos 10 años. La NRC describe los toneles secos utilizados en los Estados Unidos como "diseñados para resistir inundaciones, tornados, proyectiles, temperaturas extremas y otros escenarios inusuales".

A finales de 2009, 13.856 toneladas métricas de combustible gastado comercial, o alrededor del 22 por ciento, se almacenaban en toneles secos.

En la década de 1990, la NRC tuvo que “tomar acciones repetidas para solucionar las soldaduras defectuosas en los toneles secos que provocaron grietas y problemas de garantía de calidad; el helio se había filtrado en algunos toneles, aumentando las temperaturas y provocando una corrosión acelerada del combustible ”.

Con la reducción a cero del presupuesto para el depósito de desechos nucleares de Yucca Mountain en Nevada, se están cargando más desechos nucleares en barriles metálicos sellados llenos de gas inerte. Muchos de estos barriles se almacenarán en regiones costeras o junto a lagos donde existe un ambiente de aire salado, y el Instituto de Tecnología de Massachusetts está estudiando cómo funcionan estos barriles secos en ambientes salinos. Algunos esperan que los barriles se puedan usar durante 100 años, pero el agrietamiento relacionado con la corrosión podría ocurrir en 30 años o menos.

Los videos de la compañía, que cubren los procesos y el manejo remoto, desde la carga inicial de combustible hasta la remoción y el eventual almacenamiento en barril seco, se pueden ver en varios dominios de alojamiento de videos.

Canadá

En Canadá, se ha utilizado el almacenamiento en seco sobre el suelo. Ontario Power Generation está en proceso de construir una instalación de almacenamiento Dry Storage Cask en su sitio de Darlington , que será similar en muchos aspectos a las instalaciones existentes en Pickering Nuclear Generating Station y Bruce Nuclear Generating Station . De NB Power Point Lepreau Central Nuclear y de Hydro-Québec Central Nuclear Gentilly también operan tanto en instalaciones de almacenamiento en seco.

Alemania

Barril de almacenamiento, transporte y eliminación de Constor multipropósito

En Ahaus hay una instalación de almacenamiento centralizada que utiliza toneles secos . En 2011, albergaba 311 toneles; 305 del reactor de torio de alta temperatura , 3 de la central nuclear de Neckarwestheim y 3 de la central nuclear de Gundremmingen . El transporte de Gundremmingen al sitio de Ahaus se encontró con una protesta pública considerable y los operadores de la planta de energía y el gobierno acordaron más tarde ubicar tales toneles en las plantas de energía.

CASTOR ( ca SK s LMACENAMIENTO y t ransporte o f r material de adioactive) es una marca de marca registrada de cascos secos utilizados para almacenar combustible nuclear gastado (un tipo de residuos nucleares ). Los CASTOR son fabricados por Gesellschaft für Nuklear-Service (GNS), un proveedor alemán de servicios nucleares.

CONSTOR es un barril que se utiliza para el transporte y almacenamiento a largo plazo de combustible gastado y residuos de alta actividad también fabricados por GNS. Sus capas internas y externas son de acero y encierran una capa de hormigón . En 2004 se realizó una prueba de caída de 9 metros del modelo V / TC; los resultados se ajustaron a las expectativas.

Bulgaria

En 2008, los funcionarios de la planta de energía nuclear de Kozloduy anunciaron su intención de utilizar 34 barriles CONSTOR en el sitio de la central nuclear de Kozloduy antes de finales de 2010.

Lituania

El combustible gastado de la central nuclear de Ignalina, ahora cerrada , se colocó en contenedores de almacenamiento CASTOR y CONSTOR durante la década de 2000.

Rusia

La instalación rusa de almacenamiento en seco de combustible nuclear gastado, el HOT-2 en Mining Chemical Combine en Zheleznogorsk, Krasnoyarsk Krai en Siberia, no es una instalación de 'barril' per se, ya que está diseñada para alojar el combustible nuclear gastado (tanto VVER como RBMK ) en una serie de compartimentos. La estructura de la instalación está formada por muros monolíticos de hormigón armado y losas superior e inferior, con los compartimentos de almacenamiento propiamente dichos formados por tabiques de hormigón armado. El combustible se enfriará por convección natural de aire. La capacidad de diseño de la instalación es de 37.785 toneladas de uranio. Ahora está en construcción y puesta en servicio.

Ucrania

En Ucrania, una instalación de almacenamiento en seco ha estado aceptando combustible gastado de la planta de energía nuclear de Zaporizhzhia de seis unidades ( reactores VVER-1000 ) desde 2001, lo que la convierte en la instalación de este tipo que más tiempo lleva en funcionamiento en la ex Unión Soviética. El sistema fue diseñado por la ahora extinta Duke Engineering de los Estados Unidos, y los contenedores de almacenamiento se fabrican localmente.

Otro proyecto está en marcha con Holtec International (nuevamente de los EE. UU.) Para construir una instalación de almacenamiento de combustible gastado en seco en la planta de energía nuclear de Chernobyl ( reactores RBMK-1000 ), infame por el accidente de 1986 . El proyecto se inició inicialmente con Framatome (actualmente AREVA ) de Francia, luego se suspendió y terminó debido a dificultades técnicas. Holtec se incorporó originalmente a bordo como subcontratista para deshidratar el combustible gastado y finalmente se hizo cargo de todo el proyecto.

Ver también

Referencias

enlaces externos