Reactores refrigerados por agua

Los reactores refrigerados por agua (WCR) han sido la piedra angular de la industria nuclear en el siglo XX. De los 442 reactores actualmente en explotación, el 96 % son reactores refrigerados por agua. Originalmente, a muchas de estas centrales se les concedió una licencia de explotación de 40 años; gracias a los avances en tecnología, sin embargo, la vida de estas centrales se está ampliando ahora a 60 años, con posibilidades de seguir funcionando durante más tiempo. Es de prever que los WCR continúen desempeñando un papel importante en el siglo XXI.

Los reactores de agua ligera (LWR) son el tipo de WCR más común en todo el mundo y se dividen en dos tipos: los reactores de agua a presión (PWR), que producen vapor para la turbina en generadores de vapor separados, y los reactores de agua en ebullición (BWR), que utilizan el vapor generado en el interior del núcleo del reactor directamente en la turbina de vapor. Todos los LWR necesitan combustible enriquecido en el isótopo fisible, es decir, U 235.

Los reactores de agua pesada (HWR) utilizan agua “enriquecida”, cuyas moléculas contienen átomos de hidrógeno compuestos en más de un 99 % de deuterio, un isótopo del hidrógeno que es más pesado. Esta agua pesada, empleada como moderador, mejora la economía neutrónica general, lo que permite utilizar un combustible que no necesita enriquecimiento.

Muchas de las enseñanzas extraídas durante los últimos 50 años de explotación de los WCR, incluidos tres accidentes graves, siguen aplicándose al diseño y la explotación de los WCR existentes y los avanzados. Los últimos adelantos en la tecnología de los WCR incluyen mejoras en los diseños actuales y el desarrollo de nuevos diseños, que comparten los objetivos comunes de seguridad mejorada, un uso más eficiente de los recursos y mejoras en términos económicos. Otro aspecto importante del desarrollo de los WCR es el diseño, los ensayos y la construcción de pequeños reactores integrados de agua a presión modulares hechos en fábrica.

Actualmente hay varios WCR avanzados en fase de construcción y disponibles para su despliegue, pero se sigue innovando en la tecnología de los WCR en las esferas de seguridad, tecnología de construcción y economía. Los sistemas de seguridad diseñados en los WCR avanzados actuales incorporan características pasivas que no necesitan alimentación eléctrica e incluyen inventarios de agua más grandes, de modo que, en caso de condiciones imprevistas, como un apagón prolongado de la central, se podría hacer frente a la situación durante días en lugar de horas.

A fin de mejorar el rendimiento térmico y la economía de la central, hay en curso actividades de investigación y desarrollo de reactores supercríticos refrigerados por agua (SCWR). El agua supercrítica existe a temperaturas y presiones por encima de su punto crítico, en el cual los estados líquido y gaseoso son indistinguibles. Esta agua suele utilizarse en centrales avanzadas alimentadas por carbón, petróleo y gas. Se prevé que los SCWR serán alrededor de 1,3 veces más eficientes que los WCR convencionales.

El Organismo fomenta el intercambio internacional de información en relación con los avances en la tecnología de los WCR y proporciona un foro de colaboración internacional en materia de innovaciones tecnológicas. Asimismo, presta asistencia para intercambiar información objetiva y fiable y entender los últimos avances en la tecnología de los WCR. Los Estados Miembros reconocen las esferas de interés para la colaboración internacional a través de su participación en los grupos de trabajo técnicos del OIEA sobre tecnologías avanzadas para LWR y HWR. Estos son grupos de expertos que prestan asesoramiento y apoyo para la ejecución del programa, lo que se traduce en una red mundial de excelencia y conocimientos especializados cuyo fin es promover las tecnologías de los WCR.