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El caso para trasladar el combustible nuclear de EE. UU. A un almacenamiento seco
Uno de los hechos menos notados del desastre nuclear de Fukushima, donde la pérdida de refrigerante en las piscinas de combustible gastado ha resultado en liberaciones masivas de radiación, es que parte del combustible de la planta se almacenó en los llamados barriles secos, y estos barriles sobrevivieron al Terremoto y tsunami del 11 de marzo intactos.
Almacenamiento en seco: Barriles de almacenamiento en la planta de energía nuclear Diablo Canyon en California. Crédito: Comisión Reguladora Nuclear
Es probable que este hecho dé lugar a nuevos llamamientos para sacar parte del combustible gastado de las piscinas de agua en los reactores de Estados Unidos, donde está empaquetado más densamente que el combustible de las piscinas japonesas afectadas, y llevarlo a toneles secos al aire libre, dicen los expertos.
Lo que probablemente sucederá muy rápidamente es que la [Comisión Reguladora Nuclear] y las empresas de servicios públicos llegarán a un consenso de que es necesario acelerar el traslado del combustible al almacenamiento seco para sacar la mayor cantidad de combustible gastado de las piscinas lo más rápido posible, dice Ron Ballinger , ingeniero nuclear del MIT. En Japón, dice, los toneles de almacenamiento seco resistieron el terremoto y el tsunami sin problemas.
Hasta ahora, los reguladores de EE. UU. Han decidido que mantener el combustible en piscinas, e incluso permitir que el combustible esté más denso, es seguro. La mayoría de los reactores nucleares de EE. UU. Tienen almacenamiento en barriles secos refrigerados por aire para algunos desechos del reactor, pero generalmente esto se debe a que las piscinas ya no pueden caber. Los desechos más viejos que han tenido la oportunidad de enfriarse durante algunos años en piscinas pueden trasladarse a toneles secos.
Estados Unidos alberga al menos 65.000 toneladas de desechos de reactores nucleares, más que en cualquier otro país, y esta cifra aumenta en unas 2.200 toneladas cada año.
En general, los reactores estadounidenses tienen mucho más combustible en sus piscinas de combustible gastado que los reactores de Fukushima, dice Richard Lester , quien dirige el Departamento de Ciencia e Ingeniería Nuclear del MIT. Si un evento a escala de Fukushima golpeara una piscina de combustible típica de una planta nuclear de EE. UU., Dice, creo que potencialmente tendría una situación peor simplemente en virtud de que hay más combustible, mucho más combustible en los casos de las piscinas en el Reactores estadounidenses.
El combustible de reactor de uranio gastado genera grandes cantidades de calor incluso después de que se extrae del núcleo de un reactor. Por esa razón, las varillas gastadas deben sumergirse en piscinas profundas de agua circulante durante varios años para enfriarlas lo suficiente. Pero después de varios años, las barricas secas se convierten en una opción de almacenamiento viable. Los toneles, generalmente estructuras de acero y concreto en forma de barril que miden 20 pies de alto y se sientan al aire libre, solo necesitan enfriamiento pasivo por aire.
En una piscina, por el contrario, la proximidad de las barras de combustible entre sí provoca una acumulación de calor que requiere que el agua circule continuamente. Como ha demostrado Fukushima, las bombas y sus sistemas de respaldo pueden fallar y el agua de las piscinas de combustible gastado puede filtrarse o evaporarse.
Durante las últimas tres décadas, los retrasos en la apertura de un depósito permanente de combustible nuclear gastado en los Estados Unidos han llevado a la Comisión Reguladora Nuclear de los EE.UU. a permitir que las piscinas de combustible gastado existentes se vuelvan a rastrear para aumentar la densidad de las varillas en su interior.
De los 84 sitios de reactores actuales o anteriores de EE. UU. Que contienen combustible gastado, una cifra que incluye algunos sitios con más de una planta de energía, 63 ya tienen toneles secos, 10 están solicitando construirlos y 11 aún no han anunciado planes, según Nuclear. Datos de la Comisión Reguladora.
Combustible consumido: En los Estados Unidos, 63 emplazamientos de reactores nucleares actuales y anteriores (incluidos complejos de centrales eléctricas e instalaciones gubernamentales) ya cuentan con instalaciones de almacenamiento en toneles secos. Otros 10 están postulando para construirlos y 11 aún no han anunciado planes para hacerlo. Pero estos toneles solo están a la altura de los desechos recién generados. En la mayoría de los lugares, las piscinas de líquidos para contener y enfriar el combustible todavía están llenas de desechos y, en muchos casos, estas piscinas están empaquetadas de manera más densa que en los reactores de Fukushima afectados.
Si hay un accidente por pérdida de refrigerante, tendrá un gran problema, especialmente con estas rejillas de alta densidad y las piscinas muy cargadas, y más aún si hay combustible recién descargado en la piscina, dice Allison Macfarlane , geólogo y profesor asociado de ciencias y políticas ambientales en la Universidad George Mason, quien fue uno de los varios coautores de un informe de 2003 que advirtió sobre el peligro que representa la reestructuración densa. Muchas de estas piscinas se encuentran en los pisos superiores de la planta de energía, lo que significa que las brechas o grietas podrían hacer que se salga el agua. Si hay una pérdida de agua, puede haber una liberación de radiactividad mucho mayor que la de Chernobyl, porque hay mucho más combustible en la piscina que en el núcleo del reactor.
El año pasado, el presidente Obama canceló los planes para abrir el depósito de combustible subterráneo de Yucca Mountain a 90 millas al noroeste de Las Vegas, y nombró un comisión para idear alternativas. La comisión, que debe emitir su informe en junio, no ha hecho ninguna declaración sobre Fukushima. Macfarlane, miembro de la comisión, dice que no pudo discutir sus posibles sugerencias. Sin embargo, el organismo está programado para reunirse en una sesión pública el 13 de mayo en Washington.
El Informe de 2003 Dijo que en caso de pérdida de refrigerante en una piscina densamente compacta, la refrigeración por aire no sería suficiente. Las temperaturas podrían subir a 600 ° C en una hora, haciendo que el revestimiento de combustible de circonio se rompa y luego aumente a 900 ° C, después de lo cual el revestimiento se quemaría, dando como resultado enormes cantidades de material radiactivo liberado, según el informe.
El informe propuso la reversión inmediata a configuraciones de piscinas de menor densidad, con más combustible enfriado colocado en toneles secos y trasladado a sitios centrales. En piscinas más sueltas, según el informe, el flujo de aire por sí solo podría ser suficiente para evitar incendios en caso de pérdida de refrigerante. Dijo que esto podría hacerse por no más de $ 7 mil millones a nivel nacional, lo que se traduciría en un aumento del precio de la electricidad al por mayor de 0,06 centavos por kilovatio-hora generado a partir del combustible.
Estos pasos no se llevaron a cabo. Una subsecuente Informe del Consejo Nacional de Investigación También dijo que los escenarios de incendio requerían más estudio y sugirió otras medidas dejando intactas las configuraciones densas. Parece factible reducir la probabilidad de que se produzca un incendio en el revestimiento de circonio reorganizando los conjuntos de combustible gastado en la piscina y previendo sistemas de rociado de agua que pudieran enfriar el combustible, incluso si la piscina o el edificio suprayacente sufrieran daños graves. decía el informe. Se están implementando la reorganización del combustible y el enfriamiento de respaldo de las piscinas, dice un portavoz de la Comisión Reguladora Nuclear.
Si el gobierno de EE. UU. Hubiera cumplido su compromiso de 1982 de abrir un depósito de combustible gastado, y sus contratos posteriores con las empresas de servicios públicos para comenzar a retirar el combustible en 1998, la presión sobre las piscinas de combustible gastado de EE. UU. Se habría aliviado, dice Lester. Había cronogramas que describían cómo el DOE [Departamento de Energía] iba a mover el combustible y qué combustible se movería, dice. Creo que podemos decir, sobre la base de todo eso, que las piscinas no estarían tan llenas como ahora.
Él dice que fue crucial comenzar a establecer sitios centrales para el almacenamiento de barriles secos como parte de un plan integral para el almacenamiento y la eliminación de desechos, lo que, según él, no debería descartar Yucca Mountain. Un posible uso del sitio es el almacenamiento temporal, dice Lester.