Tipos de centrales nucleares y características (II)

Una vez iniciado un aumento en el ritmo de producción de energía por fisión, se mantendrá hasta que se detenga insertando en el núcleo la cantidad apropiada de materiales absorbentes de neutrones y de moderador. Este aumento de potencia se debe a un exceso de neutrones en la reacción de fisión en cadena con respecto a los necesarios para conseguir una reacción en cadena crítica. Por consiguiente, la velocidad de fisión y la consiguiente producción de energía pueden controlarse agregando o reti- rando cantidades muy pequeñas de materiales absorbentes de neutrones. Si se requiere una reducción brusca de la potencia, se inyecta en el núcleo una cantidad relativamente importante de material absorbente de neutrones. Cada tipo de reactor tiene sus propias características de reactividad, que determinan el diseño de los mecanismos absorbentes de neutrones que permitirán controlar eficazmente la potencia y parar el reactor de forma rápida y segura cuando sea necesario. Sin embargo, los mismos principios básicos de control y seguridad son aplicables a todos ellos.
En la Figura 76.1 se ilustran los tipos de reactores térmicos actualmente en servicio, y en la Tabla 76.3, sus princi- pales características. En las ilustraciones simplificadas de la Figura 76.1, se representan blindajes de hormigón en torno a los reactores y los sistemas refrigerantes primarios. Estos blindajes, que adoptan diversos diseños, protegen de la radiación directa del reactor y también actúan como contención de posibles fugas de los sistemas moderadores o refrigerantes; en general, están diseñados para soportar las elevadas presiones que se generarían si se produjese una avería grave en los sistemas refrigerantes.
En una central nuclear con reactor de agua a presión (PWR: pressurized water reactor), el moderador y el refrigerante primario son el mismo material —agua normal depurad—a, que está separada del circuito secundario de vapor/agua de alimentación por un contorno metálico en generadores de vapor (a veces llamados calderas), a través del cual se transfiere el calor por conducción. Por consiguiente, el vapor alimentado al turbogenerador no es radiactivo y el turbogenerador de vapor puede funcionar como una central eléctrica convencional. Como el hidrógeno del agua moderadora/refrigerante primaria absorbe una parte importante de los neutrones, es necesario someter el combustible al proceso denominado enriquecimiento isotópico, que consiste en incrementar el contenido del isótopo fisible (uranio 235) hasta alcanzar entre un 2 % y un 5 %, a fin de mantener una reacción en cadena práctica para la producción de energía a largo plazo.