POR QUE NUCLEAR

TENDENCIAS Y NUEVASTECNOLOGIAS EN

NUCLEOELECTRICIDAD

Lic. Jorge Sidelnik

3 de Julio de 2012

TENDENCIAS Y NUEVASTECNOLOGIAS EN

NUCLEOELECTRICIDAD

¿Riesgo o Percepción del Riesgo?

Red de estudios sociales en prevención de desastres en América Latina

28 de enero 1986

26 de diciembre 2004

22 de abril 2010

29 de agosto 2005

Definición de Riesgo

• Riesgo: posibilidad de realización de acciones que tienenconsecuencias no deseadas, adversas a la vida humana, la salud,la propiedad o el medio ambiente.

• Evaluación del riesgo: la medición del riesgo. Pérdidapotencial, y la probabilidad de que ocurra la pérdida.

• Riesgo (R) =Probabilidad (p) x Consecuencia(c)

• Riesgo: posibilidad de realización de acciones que tienenconsecuencias no deseadas, adversas a la vida humana, la salud,la propiedad o el medio ambiente.

• Evaluación del riesgo: la medición del riesgo. Pérdidapotencial, y la probabilidad de que ocurra la pérdida.

• Riesgo (R) =Probabilidad (p) x Consecuencia(c)

Accidentes Severos y Desastres Naturales

Burgherr & Hirschberg, 2008

Accidentes Severos con más de 5 Fatalidades(1970-2005)

OECD NO OECD

Cadena deEnergía

Accidentes Fatalidades Accidentes Fatalidades

Carbón 81 2.123 1.507 29.816 (*)

Petróleo 174 3.388 308 17.990Petróleo 174 3.388 308 17.990

Gas Natural 103 1.204 61 1.366

LPG 59 1.875 61 2.636

Hidro 1 14 12 30.007

Nuclear - - 1 31 (**)

(*) Principalmente China(**) Inmediatas No latentes

Seguridad (Diseño)

Estudios Determinísticos

• Máximo Accidente Creíble

• Mejor Estimación y Análisis de Incertezas

Estudios Determinísticos

• Máximo Accidente Creíble

• Mejor Estimación y Análisis de Incertezas

Análisis Probabilístico de Seguridad

Identificación y cuantificación de las secuenciasaccidentales que tienen como consecuencia el daño delnúcleo.

• Eventos iniciantes (Interno - Externo)• Arboles de eventos• Arboles de falla de sistemas• Probabilidad de daño

.

Seguridad (Diseño)

Análisis Probabilístico de Seguridad

Identificación y cuantificación de las secuenciasaccidentales que tienen como consecuencia el daño delnúcleo.

• Eventos iniciantes (Interno - Externo)• Arboles de eventos• Arboles de falla de sistemas• Probabilidad de daño

.

Atucha I - Embalse: APS Nivel 1

Identificación y cuantificación de las secuencias accidentales que tienencomo consecuencia el daño del núcleo.

Atucha II: APS Nivel 3

Evaluación del riesgo sobre el público (cuantificación de la frecuencia dedistintos valores de dosis debidas a posibles accidentes).

Estas frecuencias de ocurrencia son aún más bajas que las de daño alnúcleo.

Análisis Probabilístico de Seguridad

Atucha I - Embalse: APS Nivel 1

Identificación y cuantificación de las secuencias accidentales que tienencomo consecuencia el daño del núcleo.

Atucha II: APS Nivel 3

Evaluación del riesgo sobre el público (cuantificación de la frecuencia dedistintos valores de dosis debidas a posibles accidentes).

Estas frecuencias de ocurrencia son aún más bajas que las de daño alnúcleo.

Defensa en Profundidad

Se materializa mediante un conjunto de sistemas diseñadospara actuar en capas superpuestas.

Cada sistema entre en acción cuando la capa inferior no estácumpliendo su función.

Se materializa mediante un conjunto de sistemas diseñadospara actuar en capas superpuestas.

Cada sistema entre en acción cuando la capa inferior no estácumpliendo su función.

Los sistemas de seguridad y desoporte a la seguridad estánseparados en dos gruposfuncionalesfísicamente independientes.

Las Barreras Biológicas

1. Matriz del combustible nuclear (Pastilla)2. Vainas del combustible nuclear.3. Fronteras sistema refrigeración del reactor (vasija y circuito primario/moderador)4. Sistema de contención (Blindaje Biológico)5. Envolvente Acero6. Envolvente Hormigón

El riesgo existe, pero no es sólo riesgo: El riesgo esoportunidad de avance, oportunidad de mejora. Lanegación del riesgo, la eliminación del suspenso, elrechazo del peligro, sólo llevan a una vida de hormigas.

Diario El Mundo de España 15/5/11

El riesgo existe, pero no es sólo riesgo: El riesgo esoportunidad de avance, oportunidad de mejora. Lanegación del riesgo, la eliminación del suspenso, elrechazo del peligro, sólo llevan a una vida de hormigas.

Diario El Mundo de España 15/5/11

Centrales Nucleares en Operación

Centrales Nucleares en Construcción

País ReactoresArgentina 1Brasil 1China 26Finlandia 1Francia 1Eslovaquia 2Francia 1Eslovaquia 2EEUU 1India 7Japón 2Corea 3Pakistán 2Rusia 11Ucrania 2

Emisiones de CO2 por tecnología

Desafíos en el desarrollo de plantas nucleares competitivas

Centrales más seguras

Menores costos de capital

Cronogramas mas reducidos

Los aspectos del diseño que han ganado terreno son

Simplificación

Estandarización

Modularización

Nuevas tendencias en el diseño de Reactores

Desafíos en el desarrollo de plantas nucleares competitivas

Centrales más seguras

Menores costos de capital

Cronogramas mas reducidos

Los aspectos del diseño que han ganado terreno son

Simplificación

Estandarización

Modularización

Seguridad

Objetivos:

• Reducción de la probabilidad de accidentes.

• Mitigación de sus consecuencias en caso de que ocurran.

Objetivos:

• Reducción de la probabilidad de accidentes.

• Mitigación de sus consecuencias en caso de que ocurran.

Objetivos:

• Asegurar la ausencia de material nuclear no declarado odesviado para propósitos armamentísticos.

• Desarrollo de un régimen de no proliferación internacional.

No proliferación

Objetivos:

• Asegurar la ausencia de material nuclear no declarado odesviado para propósitos armamentísticos.

• Desarrollo de un régimen de no proliferación internacional.

Las nuevas generaciones de centrales nucleares se están diseñando en base a laexperiencia recogida en operación de las plantas existentes.

Los diseños avanzados incorporan mejoras en

• Seguridad

• Prevención de accidentes

• Simplicidad y eficiencia en la operación

Reactores avanzados

Las nuevas generaciones de centrales nucleares se están diseñando en base a laexperiencia recogida en operación de las plantas existentes.

Los diseños avanzados incorporan mejoras en

• Seguridad

• Prevención de accidentes

• Simplicidad y eficiencia en la operación

Diseños evolucionarios:

• Descendientes directos de los diseños de plantas existentes.

• Incorporan modificaciones y mejoras basadas en la experiencia.

• Adoptan adelantos tecnológicos.

• Requieren ingeniería y testeos.

Diseños innovativos:

• Diseños que se desvían significativamente de los existentes.

• Necesitan testeos y verificaciones más importantes, y probablemente laconstrucción de un prototipo antes de su lanzamiento comercial.

Reactores avanzados (cont.)

Diseños evolucionarios:

• Descendientes directos de los diseños de plantas existentes.

• Incorporan modificaciones y mejoras basadas en la experiencia.

• Adoptan adelantos tecnológicos.

• Requieren ingeniería y testeos.

Diseños innovativos:

• Diseños que se desvían significativamente de los existentes.

• Necesitan testeos y verificaciones más importantes, y probablemente laconstrucción de un prototipo antes de su lanzamiento comercial.

Reactores avanzados (cont.)

Reactores Gen. III y Gen. IV

DresdenFermiMagnox

PWRBWRCANDU

UsoextensivodeSistenasPasivos deSeguridad

EPRAP1000ESBWRACR1000VVER

SimplificadosRobustosEconómicosSeguridadmejorada

Objetivos:

EconomíaSeguridadResistencia a laproliferaciónSustentabilidad< desechos> vida útil

Principales características

• Diseño estandarizado:

• Diseño simplificado y robusto:

• Alta disponibilidad y vida útil prolongada

• Alto grado de quemado

• Probabilidad reducida de accidentes de fusión del núcleo.

• Resistencia a impactos de aeronaves.

• Incorporación de algunos sistemas pasivos de seguridad.

Reactores Gen. III

Principales características

• Diseño estandarizado:

• Diseño simplificado y robusto:

• Alta disponibilidad y vida útil prolongada

• Alto grado de quemado

• Probabilidad reducida de accidentes de fusión del núcleo.

• Resistencia a impactos de aeronaves.

• Incorporación de algunos sistemas pasivos de seguridad.

Principales características

• Representan una evolución de los reactores GIII.

• Su principal característica es la extensa implementación de sistemas deseguridad pasivos (los reactores GIII los utilizan en forma limitada).

Reactores Gen. III+

Principales características

• Representan una evolución de los reactores GIII.

• Su principal característica es la extensa implementación de sistemas deseguridad pasivos (los reactores GIII los utilizan en forma limitada).

Ejemplos de Reactores Gen. III+

EPR(Areva)

AP1000(Westinghouse)

ESBWR(General Electric)

Reactores Gen. IV

Objetivos

• Contribución a una generación de energía sustentable

• Costos de Capital Reducidos

• Seguridad Nuclear Mejorada

• Generación mínima de residuos nucleares

• Reducción adicional del riesgo de proliferación

Objetivos

• Contribución a una generación de energía sustentable

• Costos de Capital Reducidos

• Seguridad Nuclear Mejorada

• Generación mínima de residuos nucleares

• Reducción adicional del riesgo de proliferación

Generation IV International Forum (GIF)

VHTR: Very-High-Temperature Reactor SystemGFR: Gas-Cooled Fast Reactor SystemSFR: Sodium-Cooled Fast Reactor SystemSCWR: Supercritical-Water-Cooled Reactor SystemLFR: Lead-Cooled Fast Reactor SystemMSR: Molten Salt Reactor System

Principales características de los reactores

Esquema de producción de energíay manejo de los residuos (ciclo cerrado)

Ciclo cerrado de reactores rápidos

Acuerdo para el reactor ASTRID

La Comisión de Energía Atómica y Alternativa de Francia y Bouygues Constructionfirmaron un Acuerdo para la realización de estudios para el diseño de la energíacivil de un prototipo del reactor de 4ta. Generación ASTRID - Advanced SodiumTechnological Reactor for Industrial Demonstration (reactor rápido refrigerado porsodio).

El año esperado para el commissioning es 2020.

La Comisión de Energía Atómica y Alternativa de Francia y Bouygues Constructionfirmaron un Acuerdo para la realización de estudios para el diseño de la energíacivil de un prototipo del reactor de 4ta. Generación ASTRID - Advanced SodiumTechnological Reactor for Industrial Demonstration (reactor rápido refrigerado porsodio).

El año esperado para el commissioning es 2020.

Fuente: NucNet, 27-06-2012

Mejoras en la Seguridad

Objetivos

• Reducción de tasas de falla de equipos en operación normal

• Incremento de la protección ante ataques y peligros externos

• Disminución de la probabilidad de daño al núcleo

• Sin necesidad de un plan de emergencia frente a accidentes severos

Visión del Regulador

Mejoras en la Seguridad

Objetivos

• Reducción de tasas de falla de equipos en operación normal

• Incremento de la protección ante ataques y peligros externos

• Disminución de la probabilidad de daño al núcleo

• Sin necesidad de un plan de emergencia frente a accidentes severos

Expectativas generales para la demostración de seguridad

• Mejoras de la seguridad comparado con GEN-III

• Ambiciosas metas para la radioprotección y consecuencias radiológicas decondiciones de operación y riesgo para el público y trabajadores.

• Demostración de exclusión de eventos y las consecuencias que no debenser tenidas en cuenta

Visión del Regulador (cont.)

Expectativas generales para la demostración de seguridad

• Mejoras de la seguridad comparado con GEN-III

• Ambiciosas metas para la radioprotección y consecuencias radiológicas decondiciones de operación y riesgo para el público y trabajadores.

• Demostración de exclusión de eventos y las consecuencias que no debenser tenidas en cuenta

Muchas GraciasMuchas Gracias