Seguridad nuclear pasiva ⇐ Proyectos de artículos

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La '''seguridad nuclear pasiva''' es un enfoque de diseño de las características de seguridad implementadas en un reactor nuclear que no requiere intervención activa del operador ni retroalimentación eléctrica/electrónica para mantener el reactor seguro en caso de un tipo específico de emergencia (generalmente sobrecalentamiento). causado por una pérdida de refrigerante o pérdida de flujo de refrigerante) a un estado de apagado seguro. Estas características de diseño suelen basarse en el diseño de componentes tales que su comportamiento previsto ralentizaría, en lugar de acelerar, la decadencia del estado del reactor; Normalmente aprovechan fuerzas o fenómenos naturales como la gravedad, la flotabilidad, las diferencias de presión, la conducción o la conducción natural del calor para lograr funciones de seguridad sin una fuente de energía activa.
== Terminología ==
La "seguridad pasiva" describe cualquier mecanismo de seguridad que requiere poca o ninguna energía externa o control humano para activarse. Los diseños de reactores modernos se centran en aumentar el número de sistemas pasivos para reducir el riesgo de errores humanos agravados.

A pesar de la mayor seguridad asociada con una mayor cobertura de sistemas pasivos, todos los reactores nucleares actuales a escala comercial requieren sistemas tanto externos (activos) como internos (pasivos). No existen reactores "pasivamente seguros", sólo sistemas y componentes. Los sistemas de seguridad se utilizan para mantener el control de la planta cuando está funcionando en condiciones inusuales en caso de eventos operativos o accidentes previsibles, mientras que los sistemas de control se utilizan para operar la planta en condiciones normales. A veces un sistema combina ambas características. La seguridad pasiva se refiere a los componentes del sistema de seguridad, mientras que la seguridad inherente se refiere al proceso del sistema de control, independientemente de la presencia o ausencia de subsistemas de seguridad específicos.

Un ejemplo de sistema de seguridad con componentes de seguridad pasiva es el recipiente de contención de un reactor nuclear. Las paredes de concreto y la estructura de acero del contenedor brindan seguridad pasiva, pero requieren sistemas activos (válvulas, circuitos de retroalimentación, instrumentación externa, circuitos de control, etc.) que requieren energía externa y operación humana para su funcionamiento.

La Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA) clasifica el nivel de "seguridad pasiva" de los componentes de la categoría A a la D, dependiendo de en qué no se basa el sistema:
# sin fluidos de trabajo en movimiento,
# sin piezas mecánicas móviles,
# no hay señales de entrada de 'inteligencia',
# sin entradas de energía o fuerzas externas.

En la categoría A (1+2+3+4) está la vaina de combustible, la capa exterior protectora y no reactiva de la pastilla de combustible, que no utiliza ninguna de las características anteriores: está siempre cerrada y mantiene el combustible y la fisión. productos en su interior y no se abre antes de pasar a la planta de reprocesamiento. En la Categoría B (2+3+4) está la línea de sobretensión, que conecta el extremo caliente al presurizador y ayuda a controlar la presión en el circuito primario de un reactor de agua presurizada y utiliza un fluido de trabajo en movimiento cuando realiza su trabajo. En la categoría C (3+4) está el acumulador, que no requiere ninguna señal de entrada de "inteligencia" o energía externa. Una vez que la presión en el circuito primario cae por debajo del punto de ajuste de las válvulas del acumulador accionadas por resorte, las válvulas se abren y se inyecta agua en el circuito primario mediante nitrógeno comprimido. En la Categoría D (solo 4) está SCRAM (Apagado del reactor), que utiliza fluidos de trabajo en movimiento, piezas mecánicas en movimiento y señales de entrada de 'inteligencia', pero no energía o fuerzas externas: las barras de control caen por gravedad una vez liberadas de su sujeción magnética. son. Pero la ingeniería de seguridad nuclear nunca es tan simple: una vez suelta, la varilla puede no ser capaz de hacer su trabajo: podría atascarse debido a condiciones sísmicas o debido a estructuras centrales deformadas. Esto muestra que, aunque es un sistema pasivamente seguro y se ha activado correctamente, es posible que no esté haciendo su trabajo. Los ingenieros nucleares han tenido esto en cuenta: normalmente sólo se necesita una parte de las barras caídas para apagar el reactor. En casi todas las centrales nucleares se pueden encontrar ejemplos de sistemas de seguridad con componentes de seguridad pasiva: contenedores de seguridad, acumuladores hidráulicos en reactores de agua a presión o sistemas de supresión de presión en reactores de agua en ebullición.

En la mayoría de los textos sobre componentes "pasivamente seguros" en reactores de próxima generación, el tema principal es que no se necesitan bombas para realizar la tarea de un sistema de seguridad y que todos los componentes activos (generalmente instrumentación y controles, así como válvulas) de los sistemas están conectados a la energía eléctrica procedente del trabajo de las baterías.

La OIEA utiliza específicamente la siguiente advertencia:
Las características de reacción de un reactor nuclear, como el coeficiente de reactividad de temperatura y el coeficiente de reactividad en blanco, generalmente están relacionadas con la reacción termodinámica y la reacción de cambio de fase del proceso de transferencia de calor del moderador de neutrones. Se dice que los reactores cuyo proceso de transferencia de calor tiene la característica operativa de un coeficiente de reactividad en vacío negativo tienen una característica de seguridad inherente. Un modo de falla operativa podría potencialmente alterar el proceso y hacer que dicho reactor sea inseguro.

Los reactores podrían equiparse con un componente de seguridad hidráulica que aumente la presión de entrada del refrigerante (particularmente agua) en respuesta al aumento de la presión de salida del moderador y el refrigerante sin intervención del sistema de control. Se diría que tales reactores están equipados con un componente de seguridad pasiva que, si así se diseña, podría provocar un coeficiente de reactividad en vacío negativo en un reactor, independientemente de las características operativas del reactor en el que esté instalado. La característica solo funcionaría si reaccionara más rápido que el vacío (vapor) resultante y los componentes del reactor pudieran soportar el aumento de presión del refrigerante. Un reactor equipado con ambas características de seguridad, si está diseñado de manera que interactúen constructivamente, es un ejemplo de enclavamiento de seguridad. Modos de falla operativa menos frecuentes podrían inutilizar ambas características de seguridad y comprometer la seguridad relativa general del reactor.

== Ver también ==

* Reactor de 3ª generación|Reactor de III generación generación
* Energía nuclear
* Programa Energía Nuclear 2010
* Central nuclear
* Reactor nuclear
* Seguridad de la energía nuclear
* Seguridad de máquinas|Ingeniería de seguridad
** A prueba de fallos|A prueba de fallos
** AMEF|Métodos de Análisis de Confiabilidad (FMEA)
** Inherencia

Categoría:Tecnología de centrales eléctricas
Categoría:Seguridad nuclear

More details: https://de.wikipedia.org/wiki/Passive_n ... Sicherheit