REACTORES NUCLEARES - Revista Mexicana de Física

Revista
Mexicana de Física
19 (1970) FA41-
FA50
FA41
REACTORES NUCLEARES
C. Vé1ez O.
Depqrtamento
d~ Ingeniería
Nuclear
Escuela Superior de Fí.tica y Matemáticas
Instituto Politéctlico Nacional
UN PO CO DE IIISTO RIA
Si resulta difícil en general separar la física "pura" de la «aplica ...
da", en el casode
los rea~tores nucleares
esta dificultad
se ve agravada
por el carácter interdisciplinario
de un campo de accividades que, a veces
conocido globalmente como"" ingeniería Duclea r", abarca desde energética
hasta física del plasma,
pasando por campos tan disímiles como estructura Duclea c, teoría del control y métodos numéricos.
Un poco de historia puede ayudarnos a definir lo que en México se
ha entendido y se entiende por -reactores
acepción usual, a los de fisión.
nucleares",
limitándonos,
en la
Los primeros trabajos sobre física de reactores
se hacen en ~féxico
al principio de los años cincuentas,
dentro de un grupo reducido que trabajaba en el Instituto ~acional de la Investigación
Científica 1- 7 •
En gran'
parte teóricos,
esos trabajos tenían el objetivo claro de poner las bases para eldiseñoy
consuucclónde
un reactor experimental
que fuera el punto de
partida para el aprovechamiento
en México de la nueva fuente de energía.
lIay que recordar que en aquellos tiempos la literatura sobre reactores
nu'"
cleares t=staba limitada a unos pocos libros y que la mayor parte de las
publicaciones
y conferencias
tenían el sello de Ilsecreto". de modo que si
FA42
Vélez
~n.país d~seaba construir reactores
nuclea res, con fines pacíficos o no, el
UnlCO camInO era el del propio desarrollo, utilizando materiales y tecnologías
al alcance del país.
Aquel esfuerzo
vió interrumpido
para la Paz".
no tuvo tiempo de prosperar,
por el advenimiento,
en escala
Los gobiernos y las compañías
o de fracasar.
Pronto
se
internacional,
de los "Atomos
eléctricas daban becas, los
reactores
de investigación
se regalaban,
o casi, y la humanidad entera se daha un abrazo nuclear y pacífico en la primera feria de Ginebra, en 1955. En
aquel mismoaño,
en la sola Universidad de :\fichigan, ocho mexicanos iniciaban estudios de ingeniería nuclear.
Hubo otra conferencia de Ginebra
8, 9
Y empezó
el regreso
de los estu-
diantes.
La Comisión Nacional de Energía Nuclear ya estaba constituida en
~1éxico y fue naturalmente el polo de atracción para aquellos "ingenieros nucleares".
Entonces, de nuevo hay que hacer memoria, los reaceores de potencia, pese a los pronósticos
optimistas de unos años antes, no eran económicos en ninguna paree y los reactores
de investigación
eran sobre todo
ar-
tículos de prestigio.
Seguros del futuro, los países más adelantados
seguían invirtiendo dinero y hombres en fincar los cimientos de una industria
nuclear de potencia.
En ~Iéxico se pensó en poner a trabajar nuestro capital humano en el diseño y construcción de un reactor experimental
que desarrollara,
en lugar de agotar, nuestros recursos.
Empezaba la década de
los sesentas,
pero nadie se atrevió a contar con las dos manos y se preparó, más modestamente,
un plan quinquenal; sin embargo, los plazos y los
gastos parecieron excesivos.
Faltos de algo más urgente, los recién llegados continuaron los traba jos inic iados en las univers ¡dades extra njeras 10. 11 •
Eran los tiempos en que se acuñó la frase "la energía
siempre
tendrá un brillante futuro".
Con la mira más baja, se habló de un conjunto
nuclear
tuvO, tiene y
sub crítico en la Uni-
versidad ~acional Autónoma de ~féxico, luego en la Comisión Nacional de
Energía Nuclear, por último en el InstitulO Politécnico Nacional, donde se
12 15
pensó en poderlo hacer crítico mediante una sustitución de aguas - •
Pasó el tiempo y alguien vendió al Politécnico y al InstÍtuto Científico y Literario de Zacatecas
conjuntos subcrÍticos comerciales que. años más tarde.
llegaron a tener uranio gracias a acuerdos internacionales.
De cualquiermodo. aquel conjunto que nunca se llegó a construir fue. sin lugar a dudas,
el subcrítico más calculado del mundo y todavía se continúa planeando 16- 20.
Lo que sigue es prácticamente
historia contemporánea.
Varios proyectos empezaron a definirse en direcciones casi paralelas. La Comisiéxt Nacional
de Energía Nuclear planeó e mició la construcción de un Centro Nuclear con
un reactor TRIGA '\IARK lB, lo que requirió antes la elección de un sitio
FA43
apropiado,
desde
el punto de vista
de la seguridad,
nuclcares21
mer centro nacional de investigaciones
definición de organización
y planes de trabajo22.
VD
dos importantes
exponentes
Texcoco24•
proyecto
producción
una justificación
el usode
exclusivamente
económica
y con el tiempo,
en sistemas
más por el crecimiento
miento de las
plantas,
la expansión
del sistema
se vio el interés
eléctrico
La anterior
pero trata,
reseña
el peí ..
y originó un esfuerzo de
La desalación
nuclear tu ...
plantas
empezó
eléctricos
nucleares
suficientemente
de considerar
y el
para
a tener, a partir
de los sistemas
central
LA SITUACION
objetiva,
lo que sería
en ~1éxico: el proyecto del Noroeste23
Por otro lado,
de electricidad
para
la
de 1963,
grandes
que por el abarata.
la energía
nuclear
en
de Méxieo2S"'27.
ACTUAL
histó rica no pretende
por lo menos, de ser justa.
ser completa,
ni puede ser
~Iás importante
es el aná-
lisis de la situación actual.
El hecho principal
en el panorama
de los:reactores
nucleares
en
México es la existencia
del reactor de investigación
TRIGA ~lARK Ill, ins.
trumento poderoso y versátil, dotado de instalaciones
de apoyo que aunqul
todavía inc omple tas han s ido prev is tas con mucha amplitud.
A lcanzada la
criticidad en noviembre de 1968 y pasadas
las operaciones
de ajuste y ca28
libración ,
es de esperarse
que el reaCtor del Centro Nuclear cuente en todos los niveles con el personal necesario,
en calidad y número y con los fondos suficientes
para hacer un uso adecuado de la cuantiosa inversión realizada.
La decisión,
por parte
de la Comisión
Federal
de Electricidad,
de
construir una planta nucleoeléctrica
de 600 ~IWconstituiría
un acontecimiento de primera magnitud que influiría en el desarrollo de muchas de las
actividades
de la Comisión Nacional de Energía Nuclear y, hay que supo29
ner, en varios campos de la enseñanza
y de la industria.
Este proyect0
se encuentra actualmente
en la fase de revisión de las ofertas presentadas por siete fabricantes
de cinco países que proponen cuatro tipos diferentes de reactores:
de agua a presión (Westinghouse,
Mitsubishi,Siemens
y Combustion
Engineering),
de agua hirvienre (General Electric),
avanzado
de gas (The Nuclear Power Group)
y de uranio natural
y a~ua pesada
(Atomic Energy of Canada Limited).
De acordarse
la construcción
de la
planta nuclea r, ésta entraría en operación en el sistema interconectado
centro-sur
a fines de 1975. De aquí a entonces habría que enfocar)'
en
FA44
Vélez
alguno~ ..casos resolver distintos
obtenclOn del combustible,
etc.
problemas de legislación,
reglamentación,
Sobre todo, esa econstrucción
haría que en
la mente de mucha gente los reactores
nucleares
se trasladasen
de la ciencia
económica
y permitiría
t~
ficción al de la realidad
serio de un plan de desarrollo
sIOnes, desde
la minería hasta
nuclear
Méx ica, ha y que mencionar
la Universidad
Nacional
electrónica,
desde
actual de los reactores
el fune ionamiento
Autónoma
un planteamien-
en México, con todas
la industria
media hasta la investigación científica.
En esta revisión de la situación
del dominio
sus repercula enseñanza
nucleares
en
de un La boratoe iD Nuc lea r en
de ~iéxico y de un Departamento
de Inge-
niería Nuclear, denao de la Escuela Sllperior de Física y Matemáticas
del
Instituto Politécnico Nacional30 • .31. Es realmente asombroso que la ensemnza de la ingeniería
nuclear
haya podido sobrevivir
tantos
años en México,
con una carencia <;asi total de apoyos y estímulos externos.
A los maestrOS
y alumnos que persever¡uon anticipándose
a las necesidades
que se veían
llegar, se debe que exista hoy una generación de técnicos nucleares que está
sustituyendo
a la que se formó en el extranjero
arraigar en el campo de la ingeniería
es que existen
los instrumentos
y que, a su re~reso,
nuclear.
para formar
Lo más
importante
los especialistas
no logró
de todo
que se nece-
sitarán en número creciente.
Las instalaciones
y laboratorios con que cuentan Universidad y Politécnico no son muy impresionantes,
sobre todo si se
comparan .:on instituciones extranjeras,
pero una más estrecha colaboración
entre sí y con'la
Comisión Nacional de Energía Nuclear permitirá
ción entre centros de investigación
resultados
y centros
::le ensemnza
esa rela-
que tan buenos
ha dado en otras partes.
AREAS
DE TRABAJO
Las áreas de trabajo sobre reactores
nucleares
actUllmente
cultiva-
das en México corresponden a preocupaciones
de diferente Índole. En algunos casos, se trata de temas sugeridos o estimulados
por el renovado in"
~.
.32
rerés en reactores de potencia, sobre todo en los aspectos energetlcos
y
de localización33•
J.4 que están
en el origen de cualquier proyecto nuclear:
En la Comisión Nacional de Energía Nuclear se sigue trabajando en
combustibles
nucleares,
de los tipos eo us035
turos.36.
En las instituciones
vestigaciones
educativas,
o con vistas
como es natural,
es más amplio e incluye desde
a reactores
el espectro
fu.
de io-
temas que son propiamente
Reactores
Nucka
aplicaciones
hasta
FA45
res
de reactores
nucleares,
temas que se relacionan
incluso con características
tales
como el análisis por activaciál37•
con aspectos
básicas
de la física de reactores39,
de la interacción
3B
e
de fragmentos de fisión
con la materia40."1•
PERSPECTIVAS
No hay que engañarse, el balance anterior, esquemático y todo, es
bastante pobre. Sin ser exuaordinaria,
México ha realizado una inversión
apreciable en energía nuclear pero, extendida durante muchos años y demasiados campos, no ha dado muchos frutos.
En panicular,
la labor realizada en reactores
menos recursos
nucleares no se compara con la hecha en otros países de
y, a veces, mayores necesidade~.
En éste como en ouos
campos de la actividad
entre Guatemala
y los Estados
diente que nos resulta
apreciar
nacional,
difícil
puede culparse
al destino
que nos colocó
Unidos, en una región de tan altísimo
darnos
cuenta
de nuestro
nuestras posibilidades
reales 42 •
Sm embargo, la situación puede cambiar radicalmente
propio
gra-
tamaño
y
en pocos años.
La " infraesuuctura",
como se dice ahora, de investigación y educ~ción está ya hecha, en el Centro Nuclear, en la Universidad y en el Politécnico.
Si la Comisión Federal de Electricidad confirma la conveniencia de usar la
energía nuclear para la generación de electricidad,
se puede esperar que esto sirva de estímulo a la 'Comisión Nacional de Energía Nuclear y que, en lo
que se refiere a reactores nucleares, eFE y CNEN puedan prestarse
colaboración y apoyo recíprocamente.
:-Iabrá que cuidar, no obtante, que las conveniencias inmediatas no oculten las necesidades
futuras y que, sin descuidar los problemas urgentes, puedan realizarse uabajos de investigación
y
desarrollo a más largo plazo, especialmente
en el campo de los reactores
rápidos.
Parece
que nunca se agotará
ción pura y aplicada
el terr.a de la utilidad de la investiga-
en un país como México.
No se agorará,
por lo menos,
mientras no logremos desterrar la idea de que la investi~ación
es un lujo
para países ricos, cuando se ha demostrado que es, por el contrario,
un8
inversión para conservar y acrecentar
la riqueza.
No hace falta mucha
imaginación para darse cuenta de que sólo investigando, aun en modesta
escala,
puede uno entender lo que otroS investigadores
hacen y aprovechar
así, sin retrasos, los progresos que se logren en oaos países.
La necesidad de una "pirámide", de talentos es menos evidente, pero la experiencia
FA46
Vélez
en otras partes ha enseñado
que, además
de servir de difusor
de conOCImIen-
tos hacia abajo y de ejemplo y guía, el vértice
folTapón" para impedir la "fuga de cerebros".
de esa pirámide actúa como
'Los reactores nucleares, apa-
gado ya el brillo de los primeros
siendo una disciplina
años,
siguen
en que se
conjugan la teoría y la aplicación,
el más puro interés científico
y el más
poderoso incentivo económico.
En eso radica su interés y también su potencial para contribuir al desarrollo armónico de ~téxico.
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de un reactor
11,
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nuclear,
binario entre el hidrógeno y sus isó.
rermodinárnicas
de la
+ D ; 211D, Rev. Mex. Fís. 4 (1955) 35.
2
El efecto del reflector
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