Superfenix

Superphénix (inglés: Superphoenix) o SPX era un prototipo de central nuclear en el río Ródano en Creys-Malville en Francia, cerca de la frontera con Suiza. Superphénix era un reactor reproductor rápido de 1.242 MWe con el doble objetivo de reprocesar el combustible nuclear de la línea francesa de reactores nucleares convencionales y, al mismo tiempo, ser un generador económico de energía por sí solo.

La construcción comenzó en 1976, el reactor entró en estado crítico en 1985 y se conectó a la red en 1986. El proyecto sufrió sobrecostos, retrasos y enormes protestas públicas. En general, el reactor totalizó un factor de operación muy bajo del 14,4%. A pesar de muchos problemas técnicos relacionados con ser un proyecto único en su tipo (a partir de 2022, Superphénix sigue siendo el reactor reproductor rápido más grande jamás construido), la mayor parte de su tiempo de inactividad se debió a procedimientos administrativos: la planta era técnicamente capaz de reanudar sus operaciones, pero estaba prohibido hacerlo. Los problemas técnicos se resolvieron con el tiempo y, en 1996, la planta había alcanzado una disponibilidad del 95%.

La planta fue apagada en diciembre de 1996 para realizar tareas de mantenimiento y, mientras estuvo cerrada, estuvo sujeta a impugnaciones judiciales que impidieron su reinicio. En junio de 1997, el recién nombrado Primer Ministro, Lionel Jospin, anunció que Superphénix cerraría permanentemente; esto se hizo oficial mediante decreto ministerial en diciembre de 1998.

Diseño

Fondo

Francia había considerado el problema de la producción de plutonio justo después del final de la Segunda Guerra Mundial. En ese momento, la solución convencional a este problema era utilizar un reactor refrigerado por aire o agua moderado con grafito y alimentado con uranio natural. Estos diseños tienen poco valor económico en términos de producción de energía, pero son soluciones simples al problema de la "mejora" combustible de plutonio, que luego puede separarse del combustible de uranio original mediante procesamiento químico.

Hacía tiempo que se sabía que otra solución al diseño del reactor reproductor era reemplazar el grafito con sodio metálico líquido. El grafito se utiliza como moderador, ralentizando los neutrones liberados en las reacciones nucleares a una velocidad que hace que otros átomos de uranio sean receptivos a ellos. Si el combustible de uranio natural se reemplaza con combustible sensible a los neutrones rápidos, generalmente uranio o plutonio altamente enriquecido, la reacción puede realizarse sin el uso de un moderador.

Si bien este diseño elimina la necesidad de un moderador, aún es necesario enfriar el núcleo. Lo ideal sería que el refrigerante fuera muy eficiente, permitiendo reducir el tamaño del núcleo, y que además fuera en gran medida transparente a los neutrones. El ejemplo más estudiado de dicho material es el sodio líquido, aunque también se han utilizado sales y otros metales.

Esto no sólo reduce en gran medida el tamaño del reactor, sino que los neutrones rápidos de una sola reacción son capaces de provocar varias reacciones de reproducción. Al rodear el núcleo con material fértil adicional, como uranio natural, o incluso desechos nucleares de otros reactores, la reacción de reproducción tendrá lugar en un volumen mayor y en materiales que de otro modo serían inútiles. Esta sección se conoce como manta. Un diseño de este tipo también tiene la cualidad de que genera más combustible del que consume, siempre que el índice de reproducción sea mayor que 1.

Este diseño tiene tres ventajas principales sobre los diseños militares convencionales.

• Todo el ciclo de reacción ocurre mucho más rápido por lo que genera nuevo combustible a un ritmo más rápido
• Puede utilizar una variedad más amplia de materiales de cría porque no se utiliza como el combustible también
• Genera grandes cantidades de calor, que se pueden utilizar para producir energía

La desventaja es que debe alimentarse con algún tipo de combustible enriquecido, aunque se puede utilizar el material fisible que se genera en la manta.

Trabajos anteriores y Phénix

Los planes para un reactor rápido francés se remontan a la Rapsodie de 1958, y continuaron en 1964 con un diseño más grande con una potencia de 1 GWe. La construcción de la instalación de Rapsodie comenzó en 1962 y entró en estado crítico el 28 de enero de 1967. No tenía sistemas de producción de energía, pero sus 22 MW de producción térmica (MWth) se traducirían quizás en 8 MW de producción eléctrica (MWe). A partir de 1966 se llevaron a cabo experimentos sobre configuraciones de núcleos en las instalaciones de Masurca y el diseño de una instalación de producción de energía más grande ya estaba en marcha.

Durante la década de 1960, el interés por la energía nuclear estaba alcanzando un crescendo. Para Francia, con poco suministro de uranio propio, la generación nuclear a gran escala estaría sujeta a limitaciones de suministro, especialmente dado que la energía nuclear estaba experimentando un auge en la construcción que sugería que el suministro disponible sería limitado incluso a nivel mundial. En los planes de Francia, los reproductores cumplirían el doble propósito de producir combustible para su flota de reactores convencionales de agua ligera, así como producir ese combustible a partir del combustible residual de esos reactores, reduciendo así la cantidad de desechos nucleares que tendría que transportar. disponer de. Sólo se necesitaría un pequeño número de reproductores, estimado en unos 20, para alimentar la flota de unos 200 reactores de agua ligera.

Francia comenzó la construcción de la planta de demostración Phénix en noviembre de 1968, sólo un año después de que Rapsodie entrara en estado crítico. Fue alimentado con 931 kg de plutonio apto para reactores con alrededor del 77% de Pu-239 (el grado para armas es al menos del 93%). La carga de combustible es capaz de funcionar durante unos 90 días como máximo, pero en la práctica normalmente funciona durante períodos de dos meses. Debido a su diseño, el reabastecimiento de combustible requirió el cierre del reactor. Como resultado, tenía un factor de capacidad (CF) bajo, del orden del 65%. Como planta prototipo, un alto FC no era un objetivo de diseño, aunque cualquier diseño práctico tendría que mejorarlo. Phénix demostró un índice de reproducción de 1,16, lo que significa que produjo un 16 % más de combustible del que consumió, al tiempo que produjo 233 MWe en funcionamiento normal.

Phénix funcionó sin problemas durante las décadas de 1970 y 1980, pero entre 1989 y 1990 experimentó 4 transitorios de energía que activaron el SCRAM automático. Un informe de 1991 no identificó claramente la causa. En 1993 se iniciaron las obras de renovación y ampliación de vida. El reactor se puso en marcha de nuevo en 2003 con una potencia reducida de 130 MWe.

Superfenix

En 1971 y 1972, Francia, Alemania e Italia firmaron acuerdos para la construcción conjunta de criadores a gran escala, uno en Francia y otro en Alemania. La crisis del petróleo de 1973 dio gran importancia a la cuestión de la seguridad del combustible. Como parte del Plan Messmer, Francia comenzó a planificar un futuro en el que la gran mayoría de su energía eléctrica provendría de fuentes nucleares. Se dio nueva prioridad a un diseño de reproductor de seguimiento con el objetivo de una operación continua, un alto FC y una operación económica incluso como reactor independiente. Este se convirtió en el diseño de Superphénix.

Se llevó a cabo una investigación pública sobre un período "excesivamente corto" período comprendido entre el 9 de octubre y el 8 de noviembre de 1974. Esto provocó una oposición casi inmediata. En noviembre, un grupo de 80 físicos del Instituto de Física de Lyon escribió una carta abierta sobre los riesgos de la tecnología de reproducción, y en febrero de 1975, unos 400 científicos firmaron con su nombre una carta ampliada. En el otro lado del argumento, André Giraud, jefe de la Comisión Nuclear francesa (CEA), afirmó que deberían continuar con la construcción, advirtiendo que los retrasos tendrían "consecuencias catastróficas sobre el ahorro de uranio esperado". #34; A pesar de la oposición, la construcción de Superphénix siguió adelante en 1976, aunque esto no se hizo oficial hasta el año siguiente, cuando la construcción inicial ya estaba en marcha.

Construcción

El trabajo de diseño comenzó en 1968, el mismo año en que comenzó la construcción del LMFBR Phénix de menor escala, tras el abandono de los diseños de grafito y gas. Se eligió el diseño del generador rápido ante el temor de que se interrumpiera el suministro de otros combustibles; la "economía del plutonio" Parecía viable si los precios del petróleo se mantenían altos y los suministros de uranio disminuían. La construcción fue aprobada en 1972 y duró de 1974 a 1981, pero la producción de energía no comenzó hasta 1985. Los costos aumentaron rápidamente durante la construcción. La planta estaba gestionada por el consorcio NERSA, participada en un 51% por EDF, un 33% por ENEL y un 16% por SBK (Schnell Brüter Kernkraftwerksgesellschaft).

Protesta

La construcción provocó mucha protesta pública. Por ejemplo, una marcha de 60.000 manifestantes, entre los que se encontraba el grupo anarquista Fédération Anarchiste, provocó que los manifestantes se retiraran. uso de cócteles molotov. Esta protesta de julio de 1977 fue finalmente disuelta por el CRS con la muerte de Vital Michalon y más de un centenar de heridos graves, y la policía utilizó porras y disparó granadas de gas lacrimógeno para dispersar a los manifestantes.

Ataque con cohetes

En un contexto de protestas continuas y sabotaje de bajo nivel, en la noche del 18 de enero de 1982 se lanzó un ataque con granadas propulsadas por cohetes RPG-7 contra la planta inacabada. Se dispararon cinco cohetes a través del Ródano contra el edificio de contención incompleto. Dos cohetes impactaron y causaron daños menores a la capa exterior de hormigón armado, sin alcanzar el núcleo vacío del reactor. Inicialmente no hubo ninguna reivindicación de responsabilidad.

El 8 de mayo de 2003, Chaïm Nissim, que en 1985 fue elegido miembro de la legislatura cantonal de Ginebra por el Partido Verde Suizo, admitió haber llevado a cabo el ataque. Afirmó que las armas fueron obtenidas de Carlos el Chacal a través de la organización terrorista belga Cellules Comunistas Combattantes (Células Combatientes Comunistas).

Operación

La potencia eléctrica diseñada fue de 1,20 GW, aunque año tras año su disponibilidad oscilaba entre 0 y 33%. Con el paso del tiempo, los problemas surgieron de otra fuente: el sistema de enfriamiento de sodio líquido sufrió corrosión y fugas. Estos problemas finalmente se solucionaron y en diciembre de 1996 la potencia alcanzó el 90% de la potencia nominal.

En diciembre de 1990 se produjeron daños estructurales en la sala de turbinas, tras una fuerte nevada. La producción de energía no se reanudó hasta que la Direction de la sûreté des facilitys nucléaires la aprobó en 1992.

La planta se conectó a la red EDF el 14 de enero de 1986 y produjo 4.300 GWh de electricidad, por un valor aproximado de mil millones de francos de 1995, durante 10 meses de funcionamiento, hasta 1994. En 1996 produjo 3.400 GWh, por un valor aproximado de 850 millones de francos., durante 8 meses de operación.

In September 1998, the plant was closed. Two incidents earlier in the year has culminated in a third, which triggers an automatic shutdown.

Durante 11 años, la planta tuvo 53 meses de operaciones normales (principalmente a baja potencia), 25 meses de interrupciones debido a la reparación de problemas técnicos del prototipo y 66 meses paralizados debido a cuestiones políticas y administrativas.

Cierre

Superphénix había sido el foco de atención de muchos grupos opuestos a la energía nuclear, incluido el partido verde Les Verts, desde su planificación y construcción. Se formó una red nacional llamada Sortir du nucléaire, que reúne a cientos de organizaciones: comités locales, asociaciones ecologistas, movimientos ciudadanos y partidos.

La producción de energía se detuvo en diciembre de 1996 por motivos de mantenimiento. Sin embargo, tras un proceso judicial iniciado por opositores al reactor, el 28 de febrero de 1997 el Conseil d'État (Tribunal Supremo Administrativo del Estado) dictaminó que un decreto de 1994 que autorizaba el reinicio de Superphénix era inválido. En junio de 1997, una de las primeras acciones de Lionel Jospin al convertirse en primer ministro fue anunciar el cierre de la planta debido a sus excesivos costes.

Un informe de 1996 de la Oficina de Contabilidad francesa (Cour des Comptes) reconoce bajos factores de disponibilidad (por debajo del 10%), pero también notó mejoras en 1996 y evaluó que una disponibilidad superior al 46% habría hecho económicamente conveniente mantener la planta abierta por fin. hasta 2001. El gasto total en el reactor se estimó en 60 mil millones de francos (9,1 mil millones de euros).

Una "comisión de investigación sobre el sector de reactores de neutrones rápidos y Superphenix" informó que "la decisión de cerrar Superphénix estaba incluida en el programa de Jospin... en el acuerdo entre el Partido Socialista y el Partido Verde". Además, el mismo informe afirma que "a pesar de muchas dificultades, los resultados técnicos son significativos". En la explicación de voto al final del informe, los miembros de la comisión dicen que "renunciar a Superphenix ha sido un gran error" y "Superphenix tiene que morir porque es un símbolo".

La última de las 650 barras de combustible fue retirada del reactor el 18 de marzo de 2003. Ahora están almacenadas en piscinas de combustible gastado.

En abril de 2004 se lanzó una investigación pública para considerar los planes de establecer una planta para incorporar las 5.500 toneladas de refrigerante de sodio en 70.000 toneladas de hormigón. El plan es similar al utilizado tras el cierre del reactor rápido de Dounreay en el Reino Unido.

Superphénix fue el último reactor reproductor rápido operativo en Europa para la producción de electricidad.