Laboratorios del río Chalk

Laboratorios de Chalk River (francés: Laboratoires de Chalk River; también conocido como CRL, Chalk River) Labs y anteriormente Chalk River Nuclear Laboratories, CRNL) es una instalación de investigación nuclear canadiense en Deep River, a unos 180 km (110 millas) al noroeste de Ottawa..

CRL es un sitio de importante investigación y desarrollo para apoyar y avanzar en la tecnología nuclear, en particular la tecnología del reactor CANDU. CRL tiene experiencia en física, metalurgia, química, biología e ingeniería, y alberga instalaciones de investigación únicas. Por ejemplo, Bertram Brockhouse, profesor de la Universidad McMaster, recibió el Premio Nobel de Física en 1994 por su trabajo pionero en espectroscopia de neutrones mientras estuvo en el CRL de 1950 a 1962. Sir John Cockcroft fue uno de los primeros directores del CRL y también premio Nobel. Hasta el cierre de su reactor nuclear en 2018, CRL producía una gran parte del suministro mundial de radioisótopos médicos. Es propiedad de la filial Canadian Nuclear Laboratories de Atomic Energy of Canada Limited y está operada bajo contrato por la Canadian National Energy Alliance, un consorcio del sector privado liderado por AtkinsRéalis.

Historia

La instalación surgió de una colaboración en 1942 entre investigadores nucleares británicos y canadienses que vio el establecimiento del Laboratorio de Montreal bajo el Consejo Nacional de Investigación (NRC). En 1944, se abrieron los Laboratorios Chalk River (conocidos como “Petawawa Works” de Defense Industries Limited durante las primeras etapas) y, en septiembre de 1945, la instalación vio el primer reactor nuclear fuera de los Estados Unidos., ZEEP, entren en funcionamiento (ver Lew Kowarski). En 1946, la NRC cerró el laboratorio de Montreal y centró sus recursos en Chalk River.

En 1952, el gobierno creó Atomic Energy of Canada Limited (AECL) para promover el uso pacífico de la energía nuclear. AECL también se hizo cargo de la operación de Chalk River de manos de la NRC. Desde la década de 1950, la AECL ha operado varios reactores de investigación nuclear para la producción de material nuclear para aplicaciones médicas y científicas. En un momento dado, los Laboratorios Chalk River produjeron aproximadamente un tercio de los isótopos médicos del mundo y aproximadamente la mitad del suministro de América del Norte. A pesar de la declaración de uso pacífico, de 1955 a 1985, las instalaciones de Chalk River suministraron alrededor de 254,2 kilogramos (560 libras) de plutonio, en forma de combustible gastado para reactores, al Departamento de Energía de Estados Unidos para su uso en la producción de armas nucleares. (La bomba lanzada sobre Nagasaki, Japón, utilizó alrededor de 6,4 kilogramos (14 libras) de plutonio).

La primera planta de energía nuclear de Canadá, una asociación entre AECL y la Comisión de Energía Hidroeléctrica de Ontario, entró en funcionamiento en 1962 cerca del sitio de Chalk River Laboratories. Este reactor, Nuclear Power Demonstration (NPD), fue una demostración del diseño del reactor CANDU, uno de los reactores nucleares más seguros y exitosos del mundo.

El monitor de neutrones de Deep River funcionó una vez en Chalk River.

Incidente del NRX de 1952

Chalk River también fue escenario de dos accidentes nucleares en la década de 1950. El primer incidente ocurrió el 12 de diciembre de 1952, cuando hubo una excursión de energía y una pérdida parcial de refrigerante en el reactor NRX, lo que provocó daños importantes en el núcleo. Las barras de control no pudieron descender hasta el núcleo debido a problemas mecánicos y errores humanos. Tres varillas no llegaron a su destino y fueron retiradas nuevamente por accidente. Las barras de combustible se sobrecalentaron, lo que provocó una fusión. El reactor y el edificio del reactor resultaron gravemente dañados por explosiones de hidrógeno. El sello de la vasija del reactor explotó cuatro pies y se encontraron 4.500 metros cúbicos (1.200.000 galones estadounidenses) de agua radiactiva en el sótano del edificio. Esta agua se vertió en zanjas a unos 1.600 metros (5.200 pies) del borde del río Ottawa. Durante este accidente se liberaron unos 10 kilocurios (400 TBq) de material radiactivo. El futuro presidente de los EE. UU., Jimmy Carter, entonces oficial de la Marina de los EE. UU. en Schenectady, Nueva York, formó parte de un equipo de 26 hombres, incluidos 13 voluntarios de la Marina de los EE. UU., involucrados en la peligrosa limpieza. Dos años más tarde, el reactor volvió a estar en funcionamiento.

Incidente de la NRU de 1958

El segundo accidente, en 1958, implicó una ruptura de combustible y un incendio en el edificio del reactor National Research Universal (NRU). Algunas barras de combustible se sobrecalentaron. Con una grúa robótica se extrajo de la vasija del reactor una de las barras con uranio metálico. Cuando el brazo de la grúa se alejó del barco, el uranio se incendió y la varilla se rompió. La mayor parte de la varilla cayó dentro del recipiente de contención, aún ardiendo. Todo el edificio quedó contaminado. Se abrieron las válvulas del sistema de ventilación y una gran superficie exterior del edificio quedó contaminada. El fuego fue extinguido por científicos y personal de mantenimiento con ropa protectora que corrieron a lo largo del agujero del recipiente de contención con cubos de arena húmeda, arrojando la arena al momento de pasar por la entrada humeante.

Ambos accidentes requirieron un importante esfuerzo de limpieza que involucró a mucho personal civil y militar. El seguimiento de la salud de estos trabajadores no ha revelado ningún impacto adverso de los dos accidentes. Sin embargo, la Coalición Canadiense para la Responsabilidad Nuclear, un grupo de vigilancia antinuclear, señala que algunos trabajadores de limpieza que formaban parte del contingente militar asignado al edificio del reactor NRU solicitaron sin éxito una pensión de invalidez militar debido a daños a la salud.

Chalk River Laboratories sigue siendo una instalación de AECL hasta el día de hoy y se utiliza como centro de investigación (en asociación con la NRC) y de producción (en nombre de AECL) en apoyo de otras empresas de servicios eléctricos canadienses.

Cierre de 2007

El 18 de noviembre de 2007, la NRU, que fabricaba radioisótopos médicos, fue cerrada por mantenimiento de rutina. Este cierre se extendió cuando AECL, en consulta con la Comisión Canadiense de Seguridad Nuclear (CNSC), decidió conectar fuentes de energía de emergencia (EPS) sísmicamente calificadas a dos de las bombas de enfriamiento del reactor (además de las de CA y CC). sistemas de energía de respaldo ya instalados), que había sido requerido como parte de su licencia de operación de agosto de 2006 emitida por la CNSC. Esto resultó en una escasez mundial de radioisótopos para tratamientos médicos porque Chalk River generaba la mayor parte del suministro mundial de radioisótopos médicos, incluidos dos tercios del tecnecio-99m del mundo.

El 11 de diciembre de 2007, la Cámara de los Comunes de Canadá, actuando con el asesoramiento de expertos independientes, aprobó una legislación de emergencia que autorizaba el reinicio del reactor NRU y su funcionamiento durante 120 días (en contra de la decisión del CNSC), que fue aprobado por el Senado y recibió la aprobación real el 12 de diciembre. El primer ministro Stephen Harper criticó al CNSC por este cierre que "puso en peligro la salud y la seguridad de decenas de miles de canadienses", insistiendo en que no había ningún riesgo, al contrario. al testimonio del entonces presidente de CNSC & Linda Keen, directora ejecutiva. Más tarde sería despedida por ignorar una decisión del Parlamento de reiniciar el reactor, lo que refleja su política de que la seguridad de los ciudadanos que necesitan medicina nuclear esencial debe tenerse en cuenta al evaluar las preocupaciones generales de seguridad del funcionamiento del reactor. El reactor NRU se reinició el 16 de diciembre de 2007.

Fuga radiactiva de 2008

El 5 de diciembre de 2008, se filtró agua pesada que contenía tritio de la NRU. El agua filtrada quedó contenida dentro de la instalación y se notificó inmediatamente a la Comisión Canadiense de Seguridad Nuclear (CNSC), según lo requerido.

En su informe formal a la CNSC, presentado el 9 de diciembre de 2008 (cuando se determinó que el volumen de fuga cumplía con el requisito de dicho informe), AECL mencionó que 47 litros (10 imp gal; 12 US gal) de del reactor se liberó agua, de la cual alrededor del 10% se evaporó y el resto se contuvo, pero afirmó que el derrame no era grave y no presentaba una amenaza para la salud pública. La cantidad que se evaporó a la atmósfera se considera menor, representando menos de una milésima parte del límite reglamentario. Se informó al público de la parada del reactor, pero no de los detalles de la fuga, ya que no se consideró que representara un riesgo para el público ni para el medio ambiente. La fuga se detuvo antes de que se pudiera identificar la fuente y el reactor se reinició el 11 de diciembre de 2008 con la aprobación de la CNSC, después de que se implementara una estrategia para abordar la fuga (en caso de que reapareciera).

En un incidente no relacionado, el mismo reactor había estado perdiendo 7.001 litros (1.540 imp gal; 1.849 US gal) de agua ligera por día a partir de una grieta en una soldadura del sistema reflector del reactor. Esta agua se recogía sistemáticamente, se purificaba en un centro de tratamiento de residuos in situ y, finalmente, se liberaba al río Ottawa de acuerdo con las normas del CNSC, Health Canada y el Ministerio de Medio Ambiente. Aunque la fuga no era una preocupación para la CNSC desde una perspectiva de salud, seguridad o medio ambiente, AECL hizo planes para una reparación para reducir la tasa de fuga actual por razones operativas.

Parada del reactor NRU en 2009

A mediados de mayo de 2009, la fuerte fuga de agua en la base de la vasija del reactor NRU, detectada por primera vez en 2008 (ver arriba), regresó a un ritmo mayor y provocó otra parada temporal que duró hasta agosto de 2010. La larga parada Primero fue necesario vaciar completamente todo el reactor, luego determinar el alcance total de la corrosión en el recipiente y finalmente efectuar las reparaciones - < /span>todos con acceso remoto y restringido desde una distancia mínima de 8 metros (26 pies) debido a la radiactividad residual en la vasija del reactor. El cierre de 2009 se produjo en un momento en que sólo uno de los otros cuatro reactores habituales de abastecimiento de isótopos médicos en todo el mundo estaba produciendo, lo que provocó una escasez mundial.

Cierre de NRU en marzo de 2018

La licencia del reactor NRU expiró en 2016. Sin embargo, la licencia se extendió hasta el 31 de marzo de 2018. El reactor se cerró por última vez a las 7 p.m. el 31 de marzo de 2018 y entró en estado de "estado de almacenamiento" antes de las operaciones de desmantelamiento que continuarán durante muchos años dentro del alcance de futuras licencias de operación o desmantelamiento emitidas por la CNSC.

Modernización y desmantelamiento

El sitio seguirá en uso activo a partir de 2022. En 2016, se asignaron 1200 millones de dólares canadienses durante diez años para desmantelar 120 edificios antiguos y construir otros nuevos. Los nuevos edificios se completaron a partir de 2020, como instalaciones de investigación de los laboratorios nucleares canadienses.

En mayo de 2023, se anunció que el primer reactor micromodular del mundo, de Global First Power (GFP), se construirá en Chalk River Laboratories y se utilizará para alimentar el campus de CNL como unidad de demostración. Luego se espera que se construyan en CNL múltiples microrreactores, cada uno del tamaño de un contenedor de envío, y se transporten a comunidades remotas del norte, donde reemplazarán la infraestructura de generadores diésel existente, ahorrando unos 200 millones de litros de combustible.

Instalaciones principales

• ZEEP – Zero Energy Experimental Pile Reactor (1945-1973).
• NRX – NRX Reactor (1947–1992).
• NRU – National Research Universal 135 MW (termal) Reactor (1957–2018).
  • CNBC – Centro Canadiense de Beam Neutron (operación prevista junto con NRU en 2018).
• PTR – Reactor de 10 kW de prueba de piscina (1957-1990).
• ZED-2 – Zero Energy Deuterium 200W Reactor (1960–presente).
• NPD – reactor de demostración de energía nuclear 20MW(e); situado al norte de CRL en Rolphton, Ontario (1960-1987).
• SLOWPOKE – Safe Low-Power Kritical Experiment 5 kW Reactor (1970-1976); se trasladó a la Universidad de Toronto en 1971.
• TASCC – Acelerador de Tandem Superconducting Cyclotron (1986–1996).
• MAPLE-1 – Reactor de Experimento de Lattiza de Física Aplicada Multipropósito (2000–2008; cancelado).
• MAPLE-2 – Reactor de Experimento de Lattiza de Física Aplicada Multipropósito (2003-2008; cancelado).
• CRIPT – Inspección de Rayos Cósmicos y Tomografía Pasiva