Reactores nucleares de cuarta generación

El conjunto de centrales nucleares se pueden clasificar en tres generaciones. La cuarta sería la proyectada para un futuro próximo.

Primera Generación

La primera generación corresponde a centrales nucleares proyectadas y construidas en el periodo comprendido entre 1950 y 1970. Entre ellas se incluyen las primeras centrales comerciales, como la de Shippingport, la primera central nuclear comercial de Estados Unidos. Se conectó a la red en 1958 y era del tipo Reactor Reproductor de Agua Ligera a Presión. De hecho en esta instalación se reutilizó un reactor nuclear construido para un gran portaaviones. Utilizaba uranio enriquecido al 93 %.

La central norteamericana de Dresden comenzó a operar en 1960. Disponía de reactores de agua en ebullición de General Electric. Era la primera central financiada con capital privado.

La central nuclear norteamericana Enrico Fermi se puso en marcha en 1963, también con reactores de agua en ebullición de General Electric.

En esta primera generación de centrales nucleares también se han de incluir los reactores Magnox ingleses. La primera de estas centrales se concectó a la red en 1956. Se llegaron a construir 26 reactores y se exportaron dos a Italia y a Japón. En Corea del Norte se construyó un reactor con tecnología similar. Este tipo de reactor se construyó fundamentalmente para producir plutonio para las armas nucleares.

Los reactores canadienses CANDU de agua pesada comenzaron a utilizarse en 1962 y también se exportaron a Argentina, Rumanía, Corea del Sur, India y Pakistán. La particularidad de estos reactores es que se alimentan de uranio natural, no enriquecido, ya que Canadá dispone de grandes reservas de este mineral.

Reactor indio del tipo CANDU.

El primer reactor soviético del tipo RBMK comenzó a producir electricidad en 1954. Este tipo de reactores utiliza agua ligera como refrigerante y grafito como moderador, algo similar a los CANDU canadienses, pero con ligeras diferencias de diseño.

Reactor lituano de diseño soviético.

Segunda Generación

La segunda generación de reactores nucleares incluye aquellos construidos entre las décadas de 1970 y 1990. En estas centrales se imponen las tecnologías PWR (265 reactores en todo el mundo), BWR (94 reactores) y CANDU (44 reactores).

En Rusia se construyen los reactores VVER-1000 y el RBMK-1000.

Vasija del reactor VVER 1000.

Barras de control de un reactor VVER 1000.

Un reactor del tipo RBMK-1000 fue el accidentado en Chernobyl.

Todas las centrales españolas corresponden a la segunda generación. Las dos primeras se encuentran a caballo entre los dos periodos históricos que definen la primera y segunda generación, pero creo que será mucho más prudente considerarlas de segunda generación, ya que se trata de centrales construidas con tecnologías ya ampliamente probadas.

La central nuclear de José Cabrera, (Zorita) inició su explotación en 1969 y utilizaba tecnología PWR Westinghouse.

Santa María de Garoña inició su explotación en 1971, con tecnología BWR de General Electric.

Vandellós I inició su explotación en 1972 y disponía de tecnología francesa GCR de grafito-uranio natural, refrigerado por CO2.

Esquema de un reactor del tipo de la central de Vandellós I.

Las centrales nucleares spañolas proyectadas a comienzos de los 70, y cuya construcción se inició en la misma época, con el objeto de lograr su explotación a finales de la década, se retrasaron bastante con la crisis económica y su entrada en explotación tuvo lugar en los años 80. A este conjunto pertenecen las centrales nucleares de Almaraz I y II que iniciaron su actividad en 1983, con tecnología PWR de Westinghouse.

Las centrales de Ascó I y II iniciaron su actividad en 1984, con tecnología PWR de Westinghouse. La central de Cofrentes inició su operación en 1985, con tecnología BWR de General Electric.

La central de Lemoniz no se llegó a acabar de construir en su conjunto. El primer grupo, del tipo PWR, estaba a la espera de cargar combustible cuando se paralizó en 1984.

Edificios de los dos grupos de la central de Lemoniz.

Posteriormente fueron autorizadas, después de la aprobación del Plan Energético Nacional de Julio de 1979, otras tres centrales. La central nuclear de Vandellós II inició su funcionamiento en 1988, con tecnología PWR de Westinghouse. La central de Trillo I inició su actividad en 1988 con tecnología PWR de KWU/Siemens.

Valdecaballeros I y II paralizó su construcción en 1984.

Vista aérea de los dos grupos de la central de Valdecaballeros.

Los dos grupos disponían de tecnología BWR de General Electric.

Restos de los edificios de Valdecaballeros.

Tercera Generación

La tercera generación de reactores corresponde a aquellos diseñados y construidos a partir de la década de los años 1990. Entre ellos destacan las tecnologías ABWR y System 80+.

Las primeras centrales de esta generación se han construido en paises asiáticos. Una muestra de esto es la megacentral japonesa de Kashiwazaki-Kariwa.

Central japonesa de Kashiwazaki-Kariwa.

A esta generación también corresponden laos reactores AP600 y AP1000 de Westinghouse. La competencia (General Electric) también ha desarrollado el reactor ESBWR.

La central nuclear de Olkiluoto, es la primera del tipo EPR (European Presurized Reactor). La tecnología la aportan la francesa AREVA y Siemens.

Central nuclear de Olkilouto.

Cuarta Generación

Las centrales nucleares actuales de segunda y tercera generación proporcionan energía eléctrica de forma económica y técnicamente segura, pero en la actualidad se está invirtendo mucho dinero en el desarrollo de reactores de cuarta generación para conseguir una central que permita ampliar el mercado de la energía nuclear.

Se espera que la cuarta generación de reactores nucleares esté preparada para el año 2030. Estos nuevos reactores están diseñados con los siguientes objetivos:

1. Hacer más rentable económicamente la operación de los mismos.
2. Mejorar la seguridad.
3. Reducir al mínimo la generación de residuos radiactivos.
4. Mejorar el control de la producción de materiales susceptibles de usarse en la fabricación de armas nucleares.

Se puede enontrar más información en el Idaho National Laboratory, en la Japan Atomic Energy Agenci, en la European Nuclear Society y en la World Nuclear Association.