En algunas decisiones de base, el CAREM se parece a las centrales APWR de tercera generación de hoy: tiene recipiente de presión, “quema” uranio levemente enriquecido, es refrigerado y moderado por agua liviana, posee doble circuito de refrigeración (primario y secundario), y la potencia nuclear se controla bajando y subiendo barras de absorción de neutrones.
Pero las mejoras evolutivas del CAREM se rigen por cinco criterios: más seguro, más sencillo, más pequeño, más compacto y más barato. Y el rediseño resultante del circuito primario es tan notable que coloca a la central argentina en la siguiente generación.
Sigue un breve repaso de las catorce grandes ventajas del CAREM:
- El circuito primario del CAREM es compacto: carece de cañerías y queda enteramente encerrado adentro del recipiente de presión (RP).
- Esto baja mucho los requisitos de blindaje radiológico, porque la central carece de cañerías dispersas emisoras de rayos gamma.
- El primario es un circuito sin bombas. Funciona pasivamente por “circulación natural” o convección. El agua calentada por el núcleo, más liviana, sube hasta los generadores de vapor (los sumideros de calor del primario) sencillamente porque éstos están más arriba, no puede hacer otra cosa. Sin cañerías o bombas susceptibles de falla, este primario da más seguridad por menos costo.
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- Este circuito carece de presurizador. Bajo el considerable domo del RP se establece una saturación, o equilibrio de fases líquido-vapor, que tiende a amortiguar picos o valles de presión, y a estabilizarla en los valores de referencia.
- Esta autorregulación pasiva de la presión permite otra autorregulación pasiva más: la de la temperatura del agua a la salida del núcleo. La física impone que ésta temperatura sea la “de saturación” correspondiente a la presión del primario. Queda eliminada toda la parafernalia de calefactores y condensadores que acompañan al presurizador de las APWR.
- Las fallas están limitadas por diseño. Por ejemplo, las cañerías que penetran el primario tienen una sección reducida: su fractura no puede dar lugar a pérdidas peligrosas de refrigerante.
- Prima el concepto de “falla sin riesgo”: cualquier evento anormal en un sistema activo conduce al reactor a una situción más segura. Por ejemplo, el atascamiento de cualquier válvula actuada dispara automáticamente la extinción del reactor.
- Todos los sistemas de seguridad se basan en fenómenos pasivos: cuando actúan, lo hacen sin suministro externo de energía. Esto vale para los dos sistemas de extinción, para el de extracción de calor residual del núcleo, para el de alivio de presión, para el de supresión de presión y para el de inyección de agua en emergencia.
- La masa de refrigerante en circulación es muy grande, y eso da una gran “inercia térmica”: es difícil variar rápidamente la temperatura del agua.
- La inercia térmica supone estabilidad termohidráulica. Si ocurren “rampas de potencia” (los picos transitorios de reactividad que pueden generarse en el núcleo de una central), la respuesta del refrigerante, en el caso del CAREM, es calentarse más y aumentar su caudal de flujo a través del núcleo, enfriándolo. Y ésta es una respuesta controlable, porque los fenómenos termohidráulicos son lentos, a diferencia de los neutrónicos.
- Si a los factores enumerados se le suma que el núcleo tiene coeficiente negativo de realimentación por reactividad, se está ante una central muy estable, que se controla con movimientos mínimos de las barras absorbentes de neutrones.
- Con tanta agua capaz de capturar neutrones rápidos, los aceros del RP sufren menos daños por irradiación.
- Al no haber bombas a las que hacerles mantenimiento (con la consiguiente parada de la central), la disponibilidad operativa del CAREM es mayor, y sus costos operativos, menores.
- La concepción modular del CAREM baja los costos globales de construcción. Los componentes fabricados en serie son más baratos, y el control de calidad y los cronogramas de montaje se ven beneficiados por la eliminación de soldaduras complicadas en obra.
En suma, lo que prima en el CAREM es un interesante equilibrio de conceptos tradicionales y diseño audaz. El resultado es mucha disponibilidad y seguridad a muy bajo costo, y una propuesta comercialmente sensata.
Fuera de las mencionadas imitaciones del CAREM que son el SMART y el IRIS, el resto de las centrales de cuarta generación propuestas a fecha de hoy son no sólo demasiado grandes y caras para un país en desarrollo, sino también demasiado radicales y experimentales: hacen uso de ideas, diseños y materiales poco testeados, que necesitarán mucho desarrollo hasta funcionar aceptablemente bien.
El CAREM, entonces, entra a la cuarta generación por una puerta deliberadamente modesta: es, desde todo punto de vista, tecnología apropiada.
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