Los reactores nucleares se clasifican principalmente en dos tipos: reactores de investigación y reactores de potencia. Dentro de esta última categoría, entran la mayoría de los reactores que operan en las distintas centrales del mundo actualmente, y que tienen como objetivo la generación comercial de electricidad. Por otro lado, los reactores de investigación son aquellos que proporcionan un medio para realizar indagaciones con respecto a las radiaciones, sus propiedades, consecuencias y posibles aplicaciones.
Algunos de los reactores de potencia mayormente empleados a nivel mundial son los siguientes:
Reactores de agua ligera
Reciben este nombre porque, precisamente, utilizan agua ligera como medio de enfriamiento y como moderador. Esta clase de reactores tiene una subdivisión:
- Reactor de agua presurizada (PWR, por sus siglas en inglés): En este tipo de reactores, el agua refrigerante, que se encuentra a alta presión y temperatura, conduce la energía proveniente del núcleo hacia un intercambiador de calor, en donde se genera vapor de agua que servirá como fluido para accionar una turbina.
- Reactor de agua en ebullición (BWR): A diferencia de los PWR, en un reactor de agua en ebullición, el agua que pasa por el núcleo se deja hervir a una presión moderada, y una vez es extraído el calor, puede utilizarse directamente en el ciclo de vapor, tal como se muestra en la imagen de abajo.
Estos reactores usan como refrigerante gas helio, y una mezcla de grafito y uranio como combustible. Dado que el punto de sublimación del grafito es extremadamente alto y el helio es químicamente inerte, los HGTR son capaces de operar a muy altas temperaturas (alrededor de los 900 °C). Gracias a ello logran alcanzar rendimientos superiores a los reactores de agua ligera más avanzados.
Reactores de agua pesada (HWR)
El reactor más conocido de este tipo es el CANDU (Canada Deuterium Uranium). Se modera y enfría con agua pesada, por lo cual, puede utilizar uranio natural como combustible, ya que el D2O no es un buen absorbente de neutrones. Como es de suponerse, su tecnología ha sido desarrollada principalmente en Canadá.
Reactor de metal líquido o Reactor reproductor rápido (FBR)
Los FBR (Fast Breeder Reactor), son enfriados con sodio líquido y emplean como combustible uranio natural. La característica más importante que podría diferenciar a un reactor reproductor rápido del resto, es que su núcleo consta de dos zonas; una en donde se llevan a cabo las reacciones en cadena (zona fisionable), y otra en donde se produce nuevo combustible (zona fértil). En esta última, el uranio-238 transmuta a plutonio, lo que permite la creación de mayor cantidad de materia físil de la que se consume, de ahí el nombre “Reactor reproductor rápido”.
Reactor avanzado refrigerado por gas (AGR)
Esta clase de reactores se ha desarrollado en Reino Unido desde la década de los 60. Son alimentados con dióxido de uranio levemente enriquecido. Utilizan grafito como moderador, y dióxido de carbono como refrigerante. Al igual que los HTGR, operan a una temperatura elevada, con lo cual obtienen mayores rendimientos (38%-49%) que los reactores ya mencionados.
Fuentes:
- Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares. (2008). ¿Qué son los reactores nucleares?. Contacto Nuclear, 51, 7-13. Recuperado el 17 de Abril de 2015 de www.inin.gob.mx/publicaciones/documentospdf/51%20QUE%20SON.pdf
- Foro de la Industria Nuclear Española. (2008). Introducción a los Reactores Nucleares. Recuperado el 17 de Abril de 2015 de www.foronuclear.org/pdf/monograficos/introduccion_reactoresnucleares.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