Cómo apagar un reactor nuclear

Answer 1

SCRAM es una parada de emergencia de un reactor nuclear. Es un tipo de interruptor de matar. En las operaciones de reactores comerciales, este tipo de parada también se conoce como un “viaje” por parte de algunos operadores. En muchos casos, los mismos procedimientos son parte del procedimiento de apagado de rutina también.

En cualquier reactor, se logra una SCRAM insertando grandes cantidades de masa (s) de reactividad negativa en el medio del material fisionable. En los reactores de agua ligera, esto se logra insertando varillas de control que absorben neutrones en el núcleo; el mecanismo exacto depende del tipo de reactor. Los absorbedores de neutrones líquidos también se usan en sistemas de apagado rápido que utilizan venenos de neutrones que contienen sustancias químicas que absorben neutrones, como el bórax, el polibrato de sodio, el ácido bórico o el nitrato de gadolinio.

Si bien el primer método que usa barras de control también se usa en paradas de rutina inyectando venenos de neutrones directamente en el refrigerante del reactor, generalmente es solo para emergencias, aunque como señala David Andersen en un comentario a continuación, en los reactores comerciales de agua a presión, se inyecta ácido bórico después del apagado usando Las barras de control para compensar la descomposición de los venenos de los productos de fisión con el fin de mantener un margen de apagado adecuado.

Answer 2

En todos los BWR comerciales en todo el mundo, presione un botón con la etiqueta “Scram” y la planta se cerrará.

Ahora, si desea reiniciar la planta en algún momento, es necesario realizar aproximadamente 8 horas de trabajo para colocar o verificar que los aproximadamente 200 sistemas tengan la configuración correcta.

En un tema relacionado, una noche hace 18 años, el personal de la sala de control decidió enumerar todas las formas de estafar la planta con solo una acción, como presionar un botón, girar un interruptor, cerrar una válvula. Paramos el juego después de 30 minutos y 100 acciones diferentes que cerrarían la planta. Pero toda la noche los operadores entrarían e informarían nuevas y novedosas formas de cerrar la planta con solo una acción.

En general, estábamos más preocupados por mantener en funcionamiento la planta. Años más tarde, alguien de INPO (organización de la industria nuclear, google) convirtió ese juego en una tarea oficialmente autorizada y requirió que mi planta creara una lista de “puntos únicos de vulnerabilidad”.

Answer 3

Bien, además de las dos buenas respuestas, noté que se usó el término ‘SCRAM’ y en caso de que alguien se pregunte de dónde vino, se remonta a la primera reacción nuclear controlada bajo la dirección de Fermi y otros. en una vieja cancha de racquetball bajo el estadio abandonado de la Universidad de Chicago. El reactor se llamaba CP-1 o Chicago Pile – 1 y el moderador era grafito (igual que Chernobyl) y debido a que había una posibilidad finita pero pequeña de una catástrofe, como medida de seguridad había un mecanismo que, una vez liberado, emplearía la gravedad para insertar las barras de control si ocurriera tal emergencia. El artilugio no pudo actuar por una cuerda que lo retenía y otra persona en el experimento (en una versión popular de esta historia, creo que era un estudiante graduado) tenía un hacha y su deber era cortar la cuerda si existía un accidente. Cortaría la cuerda y el reactor se apagaría. Lo llamaron el Control de Control de Seguridad (SCRAM). El resto, por supuesto, es historia.

¿O tal vez no?

Descargo de responsabilidad: Yo mismo fui llevado a creer esto después de visitar el museo en Albuquerque y que uno de los ‘curadores’ del museo me contó la historia. Mea culpa: incluso he repetido la historia a otros.

Resulta que esta tan buena historia del término es probablemente uno más de esos maravillosos mitos urbanos que cobran vida propia. Al menos es inofensivo.

En realidad, realmente había un hombre hacha. Fue uno de los 49 físicos que estuvieron presentes para la prueba. Se llamaba Norman Hilberry y era el hombre del hacha, y el mito acerta esa parte. De hecho, si su acción fallaba, había otro plan de respaldo. Si Hilberry fallaba, se suponía que otra persona, Robert Nyer, arrojaría una solución de cadmio absorbente de neutrones en el reactor.

Pero si esta historia no es cómo se originó SCRAM, ¿cómo entonces? Resulta que otro hombre llamado Volney Wilson había diseñado los circuitos necesarios para controlar todo y había una gran perilla roja en el panel de control. Cuando se le preguntó para qué era, se informa que respondió que en una emergencia alguien tenía que presionar esa perilla. Cuando se le preguntó “¿qué, entonces?”, Wilson supuestamente respondió que todos deberían “salir” de allí (jerga de ese día para “revolver”).

OK, es una especie de decepción, pero en retrospectiva, el “mito” sigue siendo una buena historia. Mientras sepamos mejor, ¿por qué no continuar con la diversión inofensiva?

¡PERO ESPERA! ¿Qué pasa si esta otra historia TAMBIÉN es un mito?

“El suspenso es terrible … espero que dure”.

Answer 4

Aquí hay otra respuesta con una imagen un poco más grande que incluye la planta de vapor asociada.

El proceso real es largo y complejo con muchos arranques y paradas de sistemas auxiliares. Aquí está el procedimiento básico:

1. Retire gradualmente la carga en el lado de la planta de vapor. Si tiene tiempo, opere la planta a baja potencia el mayor tiempo posible para permitir que se disipe el calor de descomposición. Eso facilitará más acciones.

2. Si también va a “enfriar” la planta, mantenga una pequeña carga de vapor mientras inserta las barras de control para detener el proceso de fisión. Si mantiene la planta en “espera caliente”, detenga las cargas de vapor antes de apagar el reactor.

3. Cuando la temperatura de la planta alcance el punto deseado, apague el sistema de vapor.

4. Inicie un sistema para eliminar el calor de descomposición (enfriamiento por extracción del núcleo o enfriamiento de emergencia, según corresponda).

5. Asegure los sistemas eléctricos y bloquee los controles de la barra de control para que no se puedan operar.

6. Si este será el cierre final de la planta, espere unos años y luego traiga a la tripulación de desmantelamiento para desabastecer y desmantelar la planta.

Answer 5

Dos métodos comunes:

1. Inserte las barras de control en el núcleo, que están hechas de un material absorbente de neutrones como el hafnio.
2. Una parada química al hacer circular un material absorbente de neutrones como el boro a través del refrigerante que pasa a través del núcleo.

Los dos métodos anteriores absorberán neutrones para conducir el reactor subcrítico y apagarlo. Sin embargo, el refrigerante aún debe circular para eliminar el calor residual generado por las placas / varillas / pastillas de combustible.

Answer 6

Es muy tentador responder “con mucho cuidado”.
Cada planta nuclear se rige por conjuntos de procedimientos sobre cómo hacer absolutamente cualquier cosa. Hay un conjunto completo de procedimientos para el cierre, que ocurre en las plantas cada 18 meses para reemplazar un tercio de las barras de combustible en lo que se llama un corte de combustible. La planta se cierra de manera muy moderada, procesada y segura.
Una planta puede y se cerrará automáticamente en ciertas circunstancias, como una LOCA (malas noticias). Ha habido muchos avances de seguridad con el proceso de apagado con los diseños más nuevos.
¡Espero que esto ayude!

Answer 7

Para un apagado planificado: insertando lentamente todas las barras de control después de hacer los preparativos necesarios (es decir, alineando la planta de vapor para enfriamiento o colocación).

En caso de emergencia, ya sea manual o automáticamente a través del sistema de protección del reactor: insertando rápidamente todas las barras de control liberando sus mecanismos de bloqueo. Conocido en el comercio como una “estafa” (o “hafnio transitorio” si estás siendo amable al respecto).

Answer 8

Insertar las barras de control es la forma más común. También podría inyectar un absorbente de neutrones como el boro o el cadmio. Un método que no se usa en la mayoría de los diseños es eliminar los reflectores de neutrones