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... TIPOS DE REACTORES NUCLEARES ...
... cómo se clasifican los distintos tipos
de reactores nucleares de las centrales operativas....
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Tipos de reactores nucleares

La clasificación de los tipos de reactor nuclear se puede realizar de distinta forma dependiendo del criterio que se utiliza. Entre los criterios más habituales se encuentran:

  • Según el combustible utilizado encontramos los reactores nucleares de uranio natural y los reactores nucleares de uranio enriquecido. El combustible de uranio natural contiene la misma proporción de uranio que se encuentra en la naturaleza, mientras que en el combustible de uranio enriquecido esta proporción se aumenta artificialmente. Otros reactores utilizan óxidos mixtos de Uranio y Plutonio.
  • Según la velocidad de los neutrones producidas en las reacciones nucleares de fisión: reactores se distinguen los reactores rápidos y los reactores térmicos.
  • Según el moderador utilizado pueden ser reactores nucleares de agua pesada, agua ligera o de grafito.
  • Según el material usado como refrigerante: los materiales más habituales son un gas (helio o anhídrido carbónico) o agua (ligera o pesada). Algunas veces estos materiales, a la vez,  también actúan como moderador. También se puede utilizar vapor de agua, sales fundidas, aire, o metales líquidos como refrigerante.

Las diferencias entre los diferentes tipos de centrales nucleares en operación se basan en el tipo de reactor nuclear que utilizan para producir energía. La forma en que se genera energía eléctrica a partir del vapor generado es similar en todas las centrales nucleares.

Tipos de reactores nucleares en operación:

Reactor de agua a presión (PWR)

El reactor de agua a presión es el reactor nuclear más utilizado en el mundo. Se ha desarrollado principalmente en Estados Unidos, R.F. Alemania, Francia y Japón.

Este reactor nuclear utiliza uranio enriquecido en forma de óxido como combustible.

El moderador y el refrigerante utilizado es el agua.

La energía generada por el núcleo del reactor es transportada mediante el agua de refrigeración que circula a gran presión hasta un intercambiador de calor, donde se genera el vapor que accionará las turbinas.

Reactor de agua en ebullición (BWR)

El reactor de agua en ebullición, también se utiliza con frecuencia. Tecnológicamente ha sido desarrollado  principalmente, en Estados Unidos, Suecia y la R.F. Alemana.

En este reactor, el agua se utiliza como refrigerante y moderador.

El combustible es uranio enriquecido en forma de óxido.

Reactor de uranio natural, gas y grafito (GCR)

Este tipo de reactor nuclear utiliza uranio natural en forma de metal como combustible. El combustible se introduce en tubos de una aleación de magnesio llamado magnox.

El moderador utilizado es el grafito y el refrigerador es gas, anhídrido carbónico.

La tecnología de este tipo de reactor nuclear, ha sido desarrollada principalmente en Francia y Reino Unido.

Reactor avanzado de gas (AGR)

Ha sido desarrollado en el Reino Unido a partir del reactor nuclear de uranio natural-grafito-gas.

Las principales novedades son que el combustible nuclear, en forma de óxido de uranio enriquecido, está introducido en tubos de acero inoxidable y que la vasija, de hormigón pre-tensado, contiene los cambiadores de calor en su interior.

Reactor refrigerado por gas a temperatura elevada (HTGCR)

Este reactor nuclear es una nueva evolución de los reactores nucleares refrigerados por gas. Desarrollado en R.F. Alemana, Reino Unido y Estados Unidos.

Las diferencias con el anterior son principalmente tres: se sustituye el helio por el anhídrido carbónico como refrigerante, se utiliza combustible cerámico en vez de combustible metálico y las temperaturas del gas con el que trabaja son mucho más elevadas.

Reactor de agua pesada (HWR)

Este tipo de reactor nuclear ha sido desarrollado principalmente en Canadá.

El combustible utilizado es el uranio natural, en forma de óxido, que se introduce en tubos de circonio aleado.

Su principal característica es el uso de agua pesada como moderador y refrigerante.

En su diseño más habitual, los tubos del combustible se introducen en una vasija que contiene el moderador. El refrigerante se mantiene a presión para mantener su estado líquido. El vapor se produce en unos cambiadores de calor por los que circula el agua ligera.

Reactor reproductor rápido (FBR)

Hay varios diseños, siendo el ruso y el francés los que se encuentran más avanzados.

La principal característica de los reactores rápidos es que no utilizan moderador y que, por tanto, la mayoría de las fisiones se producen por neutrones rápidos.

El núcleo del reactor consta de una zona fisionable, rodeada de una zona fértil en la que el uranio natural se transforma en plutonio. También puede utilizarse el ciclo uranio 233-torio.

El refrigerante es sodio líquido, el vapor se produce en intercambiadores de calor. Su nombre de “reproductor” se debe a que en la zona fértil se produce mayor cantidad de material fisionable que la que consume el reactor en su funcionamiento, es decir más combustible nuevo que el que se gasta.

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