La mayor parte de los reactores de fisión que utilizamos actualmente para generar energía eléctrica en las centrales nucleares es de tipo PWR (Pressurized Water Reactor). Para lidiar con el calor generado por las reacciones de fisión que tienen lugar en las barras de combustible y transportar la energía térmica hasta el alternador que va a producir la energía eléctrica recurren a tres complejos circuitos.
El circuito primario contiene el agua que está en contacto directo con las barras de combustible, y que, por tanto, está contaminada y es radiactiva. Su rol es crucial porque mantiene las barras refrigeradas para evitar que alcancen el umbral de temperatura en el que se fundirían y provocarían la fusión del núcleo, que fue lo que sucedió en el accidente de Chernóbil.
El segundo circuito, el secundario, se responsabiliza de introducir en el intercambiador de calor del circuito primario el agua fría que debe absorber una parte de su energía térmica. Además, el circuito secundario produce el vapor necesario para transferir a la turbina la energía cinética que hará posible la obtención de electricidad gracias a la acción del alternador.
Y, por último, un tercer circuito de refrigeración se encarga de introducir en el depósito de condensación el agua fría necesaria para que el vapor del circuito secundario se condense. El agua de este tercer circuito procede del mar o de un río, por lo que es importante que la central nuclear esté cerca de estos recursos naturales. Si queréis conocer con todo detalle cómo funcionan estas centrales os sugiero que echéis un vistazo al artículo que enlazo aquí mismo.
El mantenimiento de la instalación es crucial y desafiante, pero tenemos ayuda
Hasta este momento hemos pasado por alto una circunstancia sorprendente: el agua del circuito primario, como acabamos de ver, está en contacto directo con las barras de combustible, por lo que al absorber su energía térmica alcanza una temperatura de 325 grados centígrados. ¿Cómo es posible entonces que no se evapore?
El elemento responsable de evitar que el agua del circuito primario pase de estado líquido a estado gaseoso es un dispositivo diseñado para incrementar la presión dentro de este circuito llamado presionador. Gracias a la presión que ejerce, el agua puede mantenerse en estado líquido a pesar de alcanzar una temperatura muy superior a los 100 grados centígrados a los que se evapora a la presión atmosférica que hay en el nivel del mar.
Todo lo que hemos visto hasta ahora nos ayuda a entender lo importante que es mantener la integridad de estas instalaciones en general, y de los circuitos de refrigeración del reactor nuclear en particular. De hecho, periódicamente la actividad de las centrales nucleares se detiene para introducir en la vasija nuevo combustible, inspeccionar el estado de las instalaciones y llevar a cabo los procedimientos de mantenimiento que sean necesarios.
En las centrales nucleares de agua a presión como las que acabamos de describir es crucial que los depósitos del agua que actúa como elemento refrigerante estén en perfecto estado y no tengan la más mínima fuga. Sin embargo, es evidente que revisar su integridad estructural no es sencillo y conlleva riesgos para las personas involucradas por su cercanía a las barras de combustible. Además, como hemos visto, el agua del circuito primario está contaminada.
Pero tenemos ayuda. La empresa pública rusa Rosatom, que se responsabiliza de la gestión de las centrales nucleares rusas y de la regulación de la energía nuclear en este país, ha diseñado un robot que es capaz de acceder al interior de los depósitos de agua del reactor, incluida la vasija en la que residen las barras de combustible, para revisar la integridad estructural del revestimiento y repararlo si fuese necesario.
Según Rosatom este robot puede llevar a cabo su función sin necesidad de extraer el agua del circuito o descargar el combustible del reactor, por lo que el mantenimiento de la instalación es más rápido y más seguro para los técnicos involucrados en este proceso.
En el vídeo que publicamos encima de estas líneas podemos ver este robot en acción al compás de 'El cascanueces', de Tchaikovsky. Rosatom asegura que sus ingenieros lo han probado con éxito en la central nuclear de Leningrado, por lo que probablemente no tardará en operar en otras centrales nucleares tanto rusas como de otras naciones.
Más información | Rosatom
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