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Reactor de Pruebas Avanzado
Reactor nuclear de investigación del laboratorio Nacional de Idaho

Reactor nuclear de agua en ebullición (BWR)

Reactor nuclear de agua en ebullición (BWR)

Un reactor de agua en ebullición o BWR (del inglés boiling water reactor) es un tipo de reactor nuclear. Se trata del segundo tipo de reactor más utilizado en las centrales nucleares en el mundo.

Aproximadamente el 22% de los reactores nucleares instalados en las diferentes plantas nucleoeléctricas utilizan el reactor BWR.

El BWR es un reactor de potencia, es decir, está diseñado para la generación de electricidad.

La característica más importante del reactor de agua en ebullición (BWR) es que usa agua ligera como moderador de neutrones y como refrigerante del núcleo. A diferencia del reactor de agua a presión (PWR), no dispone de generador de vapor.

En reactor PWR tiene un circuito primario y un circuito secundario. En este caso, el reactor BWR funciona con un único circuito de agua en el núcleo.

Al no tener que soportar presiones tan altas, este tipo de reactor no necesita una carcasa tan robusta.

Esquema del funcionamiento de un reactor de agua en ebullición

La potencia del reactor de agua en ebullición se genera en el núcleo del reactor. En el núcleo del reactor genera reacciones de fisión nuclear del elemento combustible para obtener energía térmica.

reactor nuclear de agua en ebullición

La potencia del reactor se regula introduciendo o quitando las barras de control del núcleo, dónde se producen las reacciones nucleares en cadena.

En el reactor BWR, el agua que se utiliza es agua ligera (agua corriente). Este tipo de reactor nuclear utiliza un único circuito de refrigeración. El agua ligera circula por el núcleo donde capta el calor de las reacciones nucleares, entra en ebullición produciendo vapor.

El vapor generado en el núcleo del reactor sale por la parte superior. En este punto, unos secadores de vapor y separadores de agua tratan el vapor que sale del reactor. A continuación, se dirige directamente a las turbinas.

Las turbinas serán las encargadas de hacer funcionar el generador eléctrico y generar electricidad.

Finalmente, el vapor pasa por un condensador para convertirlo en agua líquida de nuevo y volver a empezar el ciclo.

El reactor de agua en ebullición utiliza un solo circuito de refrigeración, de forma que el vapor que mueve la turbina está formado por agua que ha pasado por el interior del reactor. Por este motivo el edificio de turbinas debe estar protegido para evitar emisiones radiactivas.

Ventajas y desventajas del reactor de agua en ebullición

Ventajas de este tipo de reactor

  1. El combustible nuclear utilizado por el reactor nuclear son óxidos de uranio enriquecido entre el 2% y el 4%.

  2. El reactor de agua en ebullición no utiliza generadores de vapor ni compensadores de presión.

  3. El primer circuito del reactor funciona a una presión de 70 atmósferas contra 160 atmósferas que utilizan los reactores PWR (reactor de agua a presión).

  4. Requiere temperaturas de funcionamiento más bajas, incluso en las barras de combustible.

  5. Debido al rechazo de la absorción de neutrones en el boro y a una moderación de los neutrones ligeramente más débil (debido al vapor), el tiempo de operación del plutonio en un reactor de este tipo será mayor que en el PWR.

  6. El recipiente a presión está sometido a menos irradiación que en un reactor de agua a presión. Por esta razón, no se vuelve tan frágil con la edad.

Desventajas de este tipo de reactor

  1. Imposibilidad de recargar combustible nuclear sin parar el reactor nuclear.

  2. Gestión más complicada.

  3. Las barras de control se han de introducir desde abajo. En caso de una pérdida de potencia, no podrían caer dentro del reactor por gravedad y el reactor no se pararía.

  4. Necesidad de un mayor número de sensores de realimentación.

  5. Se necesita una vasija de reactor de aproximadamente 2 veces más en volumen que la de un PWR de potencia comparable.

  6. Aunque está diseñado para una menor presión, es más difícil de fabricar y transportar.

  7. Contaminación de la turbina con productos de activación de agua: N-17 de vida corta y trazas de tritio. Esto complica bastante el trabajo de mantenimiento.

  8. Una vez las barras de control han entrado completamente, la reacción se para. Sin embargo, el combustible nuclear sigue emitiendo calor. Esto significa que una vez parado el reactor, hay que seguir bombeando refrigerante durante de uno a tres años para que sea seguro.

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Fecha publicación: 20 de junio de 2017
Última revisión: 26 de noviembre de 2020