AP1000

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El diseño del reactor Westinghouse Electric Company AP1000 es el primer reactor de generación III+ en recibir aprobación del diseño final de la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos (en inglés: Nuclear Regulatory Commission, NRC).[1]​ Es una mejora evolucionaria del diseño AP600.[1]​ Esencialmente es un modelo más poderoso con aproximadamente la misma superficie de uso.

En la primavera del 2007 la China National Nuclear Corp. seleccionó al consorcio Westinghouse/Shaw para construir cuatro reactores nucleares por un monto estimado de US$8 mil millones. En abril de 2010 estas eran las únicas unidades en el mundo que habían comenzado su construcción.

La NRC cuestionó la durabilidad del edificio escudo original del reactor AP1000 al encarar eventos externos severos tales como terremotos, huracanes y colisiones de aviones. Por lo tanto, Westinghouse modificó el diseño.[2]​ Un ingeniero nuclear consultor estadounidense también criticó el diseño del Edificio de contención del AP1000 argumentando que, en el caso de un accidente base de diseño, podría liberarse radiación; Westinghouse ha denegado dicha crítica.[3]​ La NRC anticipa completar la revisión de certificación del diseño completo para el AP1000 alrededor de septiembre de 2011.[2]​

Especificaciones de diseño[editar]

El AP1000 es un reactor PWR de dos ciclos que se planifica que produciría 1.154 MWe netos.[4]​ [5]​

El diseño es menos caro de construir que cualquier otra planta de generación III parcialmente debido al uso de tecnología existente. El diseño también disminuye el número de componentes, incluyendo tuberías, cables y válvulas. La estandarización y el licenciamiento de tipo también deberían ayudar a reducir el tiempo y costo de la construcción. Debido a su simplificado diseño comparado a los PWR de generación II de Westinghouse, el AP1000 tiene:[6]​

  • 50% menos de válvula relacionadas con seguridad
  • 35% menos de bombas
  • 80% menos de tuberías relacionadas con seguridad
  • 85% menos de cables de control
  • 45% menos de volumen de edificio sísmico

El diseño es considerablemente más compacto en uso de espacio que la mayor parte de los PWR existentes, y usa menos de una quinta parte del hormigón y de armadura de acero corrugado de los diseños más viejos.[6]​

En diciembre de 2005, la NRC aprobó la certificación del diseño final para el AP1000.[4]​ Esto significó que los posibles constructores pueden aplicar para una Licencia Combinada de Construcción y Operación (en inglés: Combined Construction and Operating License, COL) antes de que la construcción comience, cuya validez es condicional a que la planta sea construida como se diseñó ya que cada AP1000 debería ser virtualmente idéntica.

La evaluación probabilística del riesgo fue usada en el diseño de las plantas. Esto permitió la minimización de los riesgos, y el cálculo de la seguridad total de la planta. La Comisión Reguladora Nuclear está preparando un nuevo estudio de seguridad, y cree que estas plantas serán varias órdenes de magnitud más seguras que las del último estudio, el NUREG-1150. El AP1000 tiene un frecuencia de daño de núcleo máxima de 2,41 × 10−7 por año reactor.[7]​

Sistema de Refrigeración Pasiva del Núcleo[editar]

Los reactores de este tipo continúan produciendo calor a partir de los productos del decaimiento radioactivo incluso después de que la reacción principal ha sido apagada, así que es necesario eliminar este calor para evitar la fusión del núcleo del reactor y un posible escape hacia la estructura de contención o, peor aún, más allá de ésta. En este diseño de Westinghouse, el Sistema de Refrigeración Pasiva del Núcleo (en inglés: Passive Core Cooling System, PXS) usa menos de veinte válvulas operadas explosivamente y por DC que deben ser activadas dentro de los primeros 30 minutos. Esto está diseñado para que pueda funcionar incluso si los operadores del reactor no toman ninguna acción.[8]​ El sistema eléctrico requerido para iniciar los sistemas pasivos no necesitan energía externa ni generadores diésel, así como tampoco de sistemas hidráulicos o de aire comprimido.[4]​[9]​

El proceso para encender el sistema pasivo está diseñado para eliminar el calor en 72 horas, después de lo cual el tanque de agua de drenaje por gravedad del Sistema de Refrigeración Pasivo de Contención (en inglés: Passive Containment Cooling System, PCS) debe ser rellenado por tanto tiempo como se requiere el enfriamiento.

Preocupaciones respecto a la seguridad[editar]

El diseño del AP1000 tiene una estructura de contención poco usual, pero la Comisión Reguladora Nuclear la aprobó, después de Informes de Evaluación de Seguridad,[10]​ y después de una Rule de Certificación de Diseño.[11]​ La enmienda propuesta por Westinghouse para el AP1000 ha sido aprobada hasta la Revisión 17, y la aprobación para la revisión 18 está en desarrollo.[12]​

En abril de 2010, Arnold Gundersen, un ingeniero nuclear contratado por varios grupos antinucleares, entregó un informe que exploraba un peligro asociado con la posible oxidación a través del forro de acero de la estructura de contención. En el diseño del AP1000, el forro y el cemento están separados, y si el acero es atravesado por el óxido, "no existe una barrera de contención de respaldo detrás de este" de acuerdo a Gundersen.[13]​ Si el domo es atravesado por el óxido, el diseño podría expulsar contaminantes radioactivos y la planta "entregaría una dosis de radiación a las personas que es 10 veces más alta que el límite impuesto por la NRC" de acuerdo a Gundersen. Vaughn Gilbert, un vocero de Westinghouse, ha puesto en duda la evaluación de Gundersen, diciendo que el recipiente de contención de acero del AP1000 es de tres y media veces el grosor de los forros de los actuales diseños, y que la corrosión sería muy aparente durante las inspecciones de rutina.[13]​

Desechos nucleares[editar]

El combustible gastado producido por el AP1000 puede ser almacenado indefinidamente en agua en el mismo sitio de la planta.[14]​ El combustible usado envejecido también puede ser almacenado en una bodega de toneles de almacenamiento seco sobre el terreno, de la misma forma como la actual flota de reactores de potencia en operación estadounidenses.[6]​

Planes de construcción[editar]

Las unidades chinas serán las primeras en ser construidas.[6]​

China[editar]

Personal chino siendo entrenados para operar el reactor AP1000. Las primeras cuatro unidades serán construidas en China.
  • La central nuclear de Sanmen en Zhejiang tendrá seis unidades. La construcción del sitio para las primeras dos comenzó en febrero de 2008, el comienzo de la operación está programado para el 2013-2015.
  • La central nuclear de Haiyang en Shandong también tiene seis unidades planificadas. La construcción del sitio para las primeras dos comenzó en julio de 2008, el comienzo de la operación está programado para 2014-2015.

Los primeros cuatro AP1000 construidos son de una versión más antigua del diseño sin una estructura de contención reforzada para proporcionar una protección mejorada contra un choque de un avión.[15]​

China ha adoptado oficialmente el AP1000 como el diseño estándar para los proyectos nucleares de tierra adentro. La Comisión de Desarrollo y Reforma Nacional (en inglés: National Development and Reform Commission, NDRC) ya ha aprobado varios proyectos nucleares, incluyendo la planta Dafan en la provincia de Hubei, Taohuajiang en Hunan, y Pengze en Jiangxi. La NDRC está estudiando proyectos adicionales en las provincias de Anhui, Jilin y Gansu.[16]​ China busca tener 100 unidades bajo construcción y operación hacia el año 2020, de acuerdo a Aris Candris, el presidente de Westinghouse.[17]​

Desarrollo del CAP1400[editar]

En el 2008 y 2009 Westinghouse hizo acuerdos con la Corporación Estatal para la Tecnología de Energía Nuclear (en inglés: State Nuclear Power Technology Corporation, SNPTC) y otros institutos para desarrollar un diseño más grande, probablemente de una capacidad de 1.400 MWe, y posiblemente seguido por un diseño de 1.700 MWe. China será dueña de los derechos de propiedad intelectual para estos diseños más grandes. La exportación de estas nuevas unidades más grandes puede ser posible con la cooperación de Westinghouse.[18]​

En diciembre de 2009, una empresa conjunta china fue establecida para construir un CAP1400 inicial cerca del sitio del HTR-10 Shidaowan. Se espera que la construcción comience en el 2013, y que la operación lo sea en el 2017.[18]​

Estados Unidos[editar]

A enero de 2010, se habían solicitado aplicaciones de Licencias Combinadas de Construcción y Operación (en inglés: Combined Construction and Operating License, COL) para catorce reactores AP1000 en Estados Unidos, dos de cada uno en:[19]​

El 9 de abril de 2008, la Georgia Power Company alcanzó un contrato de acuerdo con Westinghouse y Shaw por dos reactores AP1000 que serían construidos en Vogtle.[23]​ El contrato representa el primer acuerdo para un nuevo desarrollo nuclear desde el accidente de Three Mile Island en 1979.[24]​ La COL para el sitio de Vogtle estará basada en la revisión 18 del diseño AP1000.[25]​ El 16 de febrero de 2010, el presidente Obama anunció $8,33 mil millones de dólares en garantías de préstamos federales para construir las dos unidades en la planta Vogtle.[26]​

Los grupos ambientales que se oponen al licenciamiento de los dos nuevos reactores AP1000 que se construirán en Vogtle presentaron una nueva petición en abril de 2011 solicitando que la comisión de NRC suspenda el proceso de licenciamiento hasta que se conozca más acerca de la evolución de los accidentes nucleares de Fukushima I.[27]​

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. ↑ a b «AP 1000 Public Safety and Licensing» (web). Westinghouse. 13 de septiembre de 2004. Archivado desde el original el 7 de agosto de 2007. Consultado el 21 de enero de 2008. 
  2. ↑ a b Robynne Boyd. Safety Concerns Have Delayed Approval of First U.S. Nuclear Reactor in Decades Scientific American, July 29, 2010.
  3. ↑ AP1000 containment insufficient for DBA, engineer claims Nuclear Engineering International, 29 April 2010.
  4. ↑ a b c T.L. Schulz. «Westinghouse AP1000 advanced passive plant» (web). Nuclear Engineering and Design; Volume 236, Issues 14–16, August 2006, Pages 1547–1557; 13th International Conference on Nuclear Energy, 13th International Conference on Nuclear Energy. ScienceDirect. Consultado el 21 de enero de 2008. 
  5. ↑ Contact;Tom Murphy. «New Reactor Designs» (web). Article summarizes nuclear reactor designs that are either available or anticipated to become available in the United States by 2030. Energy Information Administration (EIA). Archivado desde el original el 31 de diciembre de 2007. Consultado el 21 de enero de 2008. 
  6. ↑ a b c d Adrian Bull (16 de noviembre de 2010), «The AP1000 Nuclear Power Plant - Global Experience and UK Prospects» (presentation), Westinghouse UK (Nuclear Institute), archivado desde el original el 22 de julio de 2011, consultado el 14 de mayo de 2011 .
  7. ↑ [1] (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última). Westinghouse AP1000 PRA Summary
  8. ↑ «UK AP1000 Pre-Construction Safety Report» (web). UKP-GW-GL-732 Revision 2 explains the design of the reactor safety systems as part of the process of seeking approval for construction in the UK. Westinghouse Electric Company. Archivado desde el original el 17 de julio de 2011. Consultado el 23 de febrero de 2010. 
  9. ↑ R.A. and Worrall, A. “The AP1000 Reactor the Nuclear Renaissance Option.” Nuclear Energy 2004.
  10. ↑ Issued Design Certification - Advanced Passive 1000 (AP1000), Rev. 15 NRC Safety Evaluation Report
  11. ↑ Issued Design Certification - Advanced Passive 1000 (AP1000), Rev. 15 Design Certification Rule for the AP1000 Design
  12. ↑ Design Certification Application Review - AP1000 Amendment
  13. ↑ a b Matthew L. Wald. Critics Challenge Safety of New Reactor Design New York Times, April 22, 2010.
  14. ↑ Westinghouse certain of safety, efficiency of nuclear power, Pittsburgh Post-Gazette, 29 de marzo de 2009
  15. ↑ Mark Hibbs (27 de abril de 2010), «Pakistan Deal Signals China's Growing Nuclear Assertiveness», Nuclear Energy Brief (Carnegie Endowment for International Peace), consultado el 25 de febrero de 2011 .
  16. ↑ Li Qiyan (11 de septiembre de 2008). «U.S. Technology Picked for Nuclear Plants». Caijing. Archivado desde el original el 15 de octubre de 2008. Consultado el 29 de octubre de 2008. 
  17. ↑ Pfister, Bonnie (28 de junio de 2008). «China wants 100 Westinghouse reactors». Pittsburgh Tribune-Review. Archivado desde el original el 1 de agosto de 2008. Consultado el 29 de octubre de 2008. 
  18. ↑ a b «Nuclear Power in China». World Nuclear Association. 2 de julio de 2010. Archivado desde el original el 13 de febrero de 2012. Consultado el 18 de julio de 2010. 
  19. ↑ «Combined License Applications for New Reactors». U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC). 4 de enero de 2010. Consultado el 3 de febrero de 2010. 
  20. ↑ «Virgil C. Summer Nuclear Site, Units 2 and 3 Application». 27 de marzo de 2008. Consultado el 1 de diciembre de 2008. 
  21. ↑ «China Selects Westinghouse AP1000 Nuclear Power Technology». Westinghouse Electric Company. 16 de diciembre de 2007. Archivado desde el original el 13 de mayo de 2008. Consultado el 15 de junio de 2008. 
  22. ↑ «Turkey Point, Units 6 and 7 Application». NRC. 30 de junio de 2008. Consultado el 3 de febrero de 2010. ,
  23. ↑ Terry Macalister (10 de abril de 2008). «Westinghouse wins first US nuclear deal in 30 years». The Guardian. Consultado el 9 de abril de 2008. 
  24. ↑ «Georgia Power to Expand Nuclear Plant». Associated Press. Archivado desde el original el 13 de abril de 2008. Consultado el 9 de abril de 2008. 
  25. ↑ «NRC: Combined License Application Documents for Vogtle, Units 3 and 4 Application». NRC. Archivado desde el original el 21 de julio de 2011. Consultado el 11 de marzo de 2011. 
  26. ↑ «Obama Administration Announces Loan Guarantees to Construct New Nuclear Power Reactors in Georgia». The White House Office of the Press Secretary. Archivado desde el original el 1 de mayo de 2010. Consultado el 30 de abril de 2010. 
  27. ↑ Rob Pavey (6 de abril de 2011). «Groups want licensing of reactors suspended». Augusta Chronicle. 

Nota[editar]

Enlaces externos[editar]


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