Central nuclear Sta María de Garoña

CentralNuclear
Sta.Maríade Garoña
Rodrigo Fernández Rodríguez
-La energía de fisión
La producción de energía por fisión de
átomos de uranio se produce al hacer
colisionar un neutrón con un átomo de
uranio, fisionando así el átumo y
produciendo una gran cantidad de
energía, y una media de 2,5 neutrones
libres que a su vez producirán nuevas
fisiones. Estos neutrones provocan
rápidamente la fisión de varios núcleos
más, con lo que liberan otros cuatro o más
neutrones adicionales e inician una serie
de fisiones nucleares automantenidas, una
reacción en cadena que lleva a la
Fig. 1 Fisión de un átomo de uranio
liberación continuada de energía nuclear.
La energía producida en la fisión nuclear viene dada por la fórmula:
E=m⋅c
2
El uranio utilizado en los reactores nucleares lleva un tratamiento de
enriquecimiento, ya que el uranio presente en la naturaleza sólo
contiene un 0,71% de uranio 235; el resto corresponde al isótopo no
fisionable uranio 238. Una masa de uranio natural, por muy grande que
sea, no puede mantener una reacción en cadena porque sólo el uranio
235 es fácil de fisionar. Es muy improbable que un neutrón producido
por fisión, con una energía inicial elevada de aproximadamente 1 MeV,
inicie otra fisión, pero esta probabilidad puede aumentarse cientos de
veces si se frena el neutrón a través de una serie de colisiones
elásticas con núcleos ligeros como hidrógeno, deuterio o carbono. En
ello se basa el diseño de los reactores de fisión empleados para
producir energía.
-Funcionamiento de una central nuclear
Existen muchos tipos de centrales nucleares por lo que nos vamos a
centrar en el funcionamiento de las centrales tipo BWR (Boiling Water
Reactor), ya que es el tipo de reactor de la central de Sta. María de
Garoña.
El funcionamiento de un reactor de este tipo es relativamente sencillo:
En primer lugar hay que diferenciar claramente dos estrocturas dento
de lo que es la central; por una parte está el reactor nuclear y por otra
la zona de turbinas y alternadores.
En cuanto al reactor existe un recipiente o vasija donde van
introducidas las barras de combustible y donde se produce la reacción.
Para que se produzca esta reacción
hay que frenar la velocidad de los
neutrones desprendidos de los
núcleos de uranio mediante un
moderador, que en nuestro caso es
agua.
Para controlar la reacción se utilizan
unas barras de control que estan
fabricadas de un elemento que
absorbe neutrones y así se evita una
reacción descontrolada.Esta fisión
Fig. 2Esquema de la C.N Sta María de Garoña
del uranio fgrodoce una gran
cantidad de calor que se disipa mediante un refrigerante, en nuestro
caso agua.
Pero los elementos que realmente producen la energía eléctrica son las
turbinas que se alimentan del vapor del agua de refrigeración del
reactor. El vapor sale del reactor y se le hace pasar por las turbinas,
cuyos ejes están unidos a los de una serie de alternadores que
transforman la energía de rotación del reactor en energía eléctrica.En
el caso de la central de Sta. María de garoña la energía de la turbina
mueve un generador de 466.000 kWh. de potencia. Un conjunto de
tubos, refrigerados por agua del río Ebro, finaliza la condensación del
vapor. Al mismo tiempo, unas moto-bombas de alimentación devuelven
a la vasija el agua previamente calentada por unos calentadores que
mejoran el rendimiento térmico del ciclo para la producción de energía
eléctrica; se trata, en definitiva, de un circuito cerrado de agua y vapor.
-Central Nuclear de Sta María de Garoña
La central nuclear de Sta. María de Garoña está situada a orillas del rio
Ebro en la provincia de Burgos, mas concretamente en el valle de
Tobalina.
Esta central fue construida entre 1966 y 1970 por la empresa Nuclenor,
de la que formaban parte al 50% Electra de Viesgo e Iberduero,
iniciando su funcionamiento en 1971 y alcanzando su plena potencia a
los 27 días de entrar en funcionamiento, siendo la 2º central nuclear en
entrar en funcionamiento en España.
Con una potencia de 460Mw proporcionada por un solo reactor del tipo
BWR era la mayor de sus características en la Europa de los años 60.
El combustible usado por esta central es uranio enriquecido al 3% en
uranio 235.Cada dos años re realiza una parada de recarga y se
cambia un porcentaje de él
A continuación detallamos las características técnicas de la central
para profundizar en su estudio:
-Seguridad de la central
En cuanto a la seguridad de la central de Garoña hay que señalar
varios aspectos.
Puesto que el material combustible utilizado es altamente radiactivo
hay que tomar una serie de medidas para evitar que no haya escapes
de radiación del combustible o de cualquier elemento que haya sido
contaminado por él.
Para evitar escapes de radiactvidad al exterior de la central hay una
serie de madidas a fin de evitar cualquier problema.
En primer lugar las barreras de contención del propio reactor, como son
las varillas del combustible, la vasija del reactor, la contención primaria
de acero de al menos 16mm de
espesor y por último la
contención secundaria o
edificio del reactor.
En segundo lugar los
mecanismosa de seguridad del
reactor como son las barras de
control, la inyección de agua y
refrigerante a la vasija del
reactor, el sistema de alivio de
presión y el condensador de
aislamiento que enfria el vapor
de agua en el interior de la
vasija en caso de necesidad.
Fig. 3 Sistemas de seguridad del reactor
Y una serie de sistemas de
seguridad que insertan automaticamente las barras de control.
Y por último unos planes de emergencia que dependen de la central y
del gobierno de la provincia de Burgos que se pondrían en marcha en
caso de accidente que abarcarían un radio
de 30km desde la central.
Por seguridad se realizan un control
medioambiental en que se hacen
continuamente mediciones de radiactividad
a distintas distancias de la central para
vigilar que no se produzca un aumento de
radiaciones que pueda ser derivado de la
central.
Fig. 4 Programa de vigilancia ambiental
Otro aspecto a destacar de la contaminación radiológica son los
residuos producidos por la central:
El combustible, despues de salir del reactor se lleva a unas piscinas
con agua que aislanlan sus radiaciones hasta que son introducidos en
bidones, los cuales se cementan y son introducidos en galerías
subterraneas a gran profundidad.
Los residuos de media y baja radiactividad como pueden ser elementos
que han estado a radiaciones directas o ropas y herramientas que se
utilizan en la “zona controlada” de la instalación, se introducen en
contenedores cementados y son llevados al Centro de Almacenamiento
de El Cabril, en la provincia de Córdoba, gestionado por ENRESA.
Pero esto no es suficiente por lo que continuamente se gastan
importantes sumas en la mejora de estos sistemas de seguridad y en la
sustitución de los sistemas de control del reactor por nuevos elementos
que aporten mejoras al control de la central.
-La central nuclear de Sta. María de Garoña hoy en día
La central nuclear de Sta. María de Garoña lleva en funcionamiento 33
años y se pretende continuar su funconamiento hasta 2009 a pesar de
que la vida máxima de una central de este tipo no suele llegar a los 30
años.
Nuclenor basa esta decisión en el perfecto funcionamiento de la
central, que incluso está batiendo récords de producción.
Sin embargo, debido a su edad esta
central ya lleva varios años presentando
una serie de deficiencias como son
fisuras en el barrilete y
en los manguitos de los tubos de
alujamiento de los accionadores de las
barras de control, elemento
indispensable para la seguridad del
reactor.
Nuclenor ha intentado paliar estos
problemas mediante el expansinado de
los tubos o el sellado mecánico y según
ellos el problema está controlado pero la
realidad esque estas fisuras aumentan
de tamaño de año en año y cada año
aparecen nuevas fisuras.
Pero lo más alarmante es que en realidad no se conoce hasta qué
punto están dañados estos elementos, ya que en cada parada de
recarga no se comprueba el estado del 100% del los manguitos y que
el Consejo de Seguridad Nuclear, que es quien pone los límites de
seguridad de las centrales y que en este caso no está aplicando las
debidas medidas para evitar estos problemas.
Esta situación está provocando la movilización de multitud de colectivos
de todo tipo que cada vez con mayor frecuencia se manifiestan en
contra de la central pidiendo su cierre.
Fig. 5 y6 Una de las últimas manifestaciones (3 / 10 / 2004 )
Además de estos problemas con el reactór también últimamente se
están produciendo una serie de irregularidades en el transporte y
manejo de elementos radiactivos procedentes de la central y que han
sido manipulados sin las pertinentes medidas de segurida.