Debido a las amenazas que conlleva el uso de la energía de fisión, se han buscado nuevas tecnologías y nuevos métodos, que ayuden a optimizar los procesos de producción de electricidad a partir de la energía contenida en los núcleos atómicos. Es así como surgen los reactores de cuarta generación. Modernos equipos que prometen una serie de mejoras en materias de seguridad, economía, sustentabilidad y resistencia a la proliferación.
Reactores de Generación IV
Generación I
Los primeros reactores nucleares que surgieron, fueron prototipos que fijaron el diseño para los reactores que operan en la actualidad en la mayoría de las centrales nucleares alrededor del mundo. Se diseñaron tres arquetipos diferentes:
Reactor | Lugar de servicio | Tiempo en operación | Potencia generada (MWe) |
PWR (Shippingport) | Pittsburgh, USA | 1957-1982 | 60 |
BWR (Dresden) | Chicago, USA | 1960-1978 | 912 |
GCR (Magnox) | Reino Unido | 1956-2003 | 50 |
Generación II
Después de probar los primeros prototipos, comenzaron a construirse reactores con fines comerciales (entre las décadas de 1960 y 1990). En publicaciones anteriores se habló con mayor detenimiento acerca de estos reactores, entre los que sobresalen:
- Reactor de agua presurizada (PWR)
- Reactor de agua en ebullición (PWR)
- CANDU
Una vez más ha de tocarse el tema de Chernobyl; después del accidente ya no existía la confianza suficiente en la generación de electricidad a partir de la energía nuclear, por ello se puso en marcha el desarrollo de nuevos reactores que reafirmaran la seguridad en la práctica.
Algunas de las mejoras implementadas a esta generación de reactores son:
- Diseño más simple y robusto facilitando su operación
- Vida útil de 60 años
- Utilización de óxidos mixtos como combustible nuclear al 100%
- Mayor resistencia a daños
- Reducción en la probabilidad de accidentes con fusión de núcleo
- Mayor vida del combustible utilizando venenos quemables
Los principales reactores construidos durante este periodo son los siguientes:
Tipo | Reactor | Compañía |
PWR | AP1000 | Westinghouse |
EPR | Areva | |
APWR | Mitsubishi | |
BWR | ABWR | Toshiba |
ESBWR | General Electric-Hitachi | |
PHWR | ACR | AECL |
Los reactores de cuarta generación tienen como objetivo perfeccionar las siguientes áreas:
- Sustentabilidad: Minimizar la producción de residuos nucleares y facilitar la disponibilidad de combustible nuclear a largo plazo generando energía de forma sostenible.
- Seguridad y fiabilidad: Aumento en la seguridad de las plantas nucleares disminuyendo las probabilidades de daño al núcleo.
- Economía: Menores o iguales costos que otras energías, logrando una mayor rentabilidad de los proyectos.
- Resistencia a la proliferación: Disminuir la probabilidad de uso de los elementos combustibles para fines bélicos.
Se espera que para el año 2030, estos reactores se encuentren en operación comercial. En la siguiente figura se señalan las principales características de los reactores de cuarta generación:
*Se conoce como espectro neutrónico al tipo de neutrones que el reactor utiliza para producir la fisión. Los neutrones pueden ser rápidos, epitérmicos o térmicos.
- Térmico, neutrones con energías < 0.1 eV
- Epitérmico, neutrones con energías entre > 0.1 eV y < 0.5 MeV
- Rápido, neutrones con energías >0.5 MeV
Fuentes:
- Azpitarte, O. (2010). Reactores nucleares de IVta generación. Recuperado el 18 de Abril de 2015 de www.cnea.gov.ar/sites/default/files/reactores%20nucleares.pdf
- Fernández, A. (2008). Análisis de la viabilidad técnica-económica de futuros reactores nucleares HTGR para la producción de electricidad y calor (Proyecto fin de carrera). UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS, Escuela Técnica Superior de Ingeniería, Madrid. Recuperado el 17 de Abril de 2015 de iit.upcomillas.es/pfc/resumenes/48690709dd4ab.pdf