Reactor de agua pesada a presión para niños
Un reactor de agua pesada presurizada o PHWR (por sus siglas en inglés, Pressurized Heavy Water Reactor) es un tipo de reactor nuclear que se usa para generar electricidad. Estos reactores son especiales porque utilizan un tipo de agua llamada agua pesada (que es óxido de deuterio, también conocido como D2O) para dos funciones importantes: como "moderador" de neutrones y como "refrigerante".
El agua pesada se mantiene a una presión muy alta. Esto permite que su temperatura aumente mucho sin que hierva. Así, puede transportar una gran cantidad de calor desde el centro del reactor hasta una turbina, que luego genera electricidad. Esto es similar a cómo funcionan otros reactores, como los de agua a presión (PWR), pero diferente a los reactores de agua en ebullición (BWR).
Contenido
¿Cómo funciona un Reactor de Agua Pesada Presurizada (PHWR)?
Los reactores nucleares producen energía a través de un proceso llamado fisión nuclear. En este proceso, los átomos de uranio se dividen, liberando mucha energía en forma de calor y pequeños fragmentos llamados neutrones.
El papel del agua pesada
El agua es excelente para "moderar" los neutrones. Esto significa que reduce la velocidad de los neutrones que se liberan durante la fisión. Al hacer que los neutrones se muevan más lento, aumenta la probabilidad de que causen más fisiones en el uranio, manteniendo la reacción en cadena.
El agua normal (agua ligera) es un buen moderador, pero también tiende a absorber algunos neutrones. Esto significa que, si se usa agua normal, el uranio necesita ser "enriquecido" para tener una mayor cantidad de un tipo especial de uranio llamado U235. El enriquecimiento es un proceso costoso.
El agua pesada, sin embargo, tiene una ventaja clave: aunque también modera los neutrones, no los absorbe tan fácilmente como el agua normal. Esto se debe a que el deuterio (un componente del agua pesada) ya tiene un neutrón extra en su núcleo.
¿Por qué se usa uranio natural?
Debido a que el agua pesada absorbe muy pocos neutrones, los reactores PHWR pueden usar uranio natural como combustible. El uranio natural contiene solo una pequeña cantidad de U235 (aproximadamente el 0,72% de su peso). En otros tipos de reactores que usan agua normal, esta cantidad no sería suficiente para mantener la reacción. Pero con el agua pesada, es suficiente.
Aunque el agua pesada es más cara que el agua normal (cientos de dólares por kilogramo), el hecho de no necesitar equipos costosos para enriquecer el uranio ayuda a equilibrar los gastos de construcción y operación del reactor.
Historia y uso de los PHWR
Los primeros reactores de agua pesada presurizada se construyeron en Canadá en las décadas de 1950 y 1960. Se les llamó reactores CANDU, que significa "Canada Deuterium Uranium".
Más tarde, otros países como Argentina y la India también construyeron reactores basados en el diseño CANDU. Estos reactores suelen estar diseñados para funcionar durante un largo tiempo, entre cuarenta y sesenta años. En 1997, había 28 reactores PHWR funcionando en el mundo, con una capacidad total de más de 15.000 megavatios de electricidad.
Galería de imágenes
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Central nuclear de Atucha, vista desde el río Paraná (Buenos Aires, Argentina)
Véase también
En inglés: 