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POR QUE NUCLEAR
TENDENCIAS Y NUEVASTECNOLOGIAS EN
NUCLEOELECTRICIDAD
Lic. Jorge Sidelnik
3 de Julio de 2012
TENDENCIAS Y NUEVASTECNOLOGIAS EN
NUCLEOELECTRICIDAD
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¿Riesgo o Percepción del Riesgo?
Red de estudios sociales en prevención de desastres en América Latina
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28 de enero 1986
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26 de diciembre 2004
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22 de abril 2010
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29 de agosto 2005
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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)
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Accidentes Severos y Desastres Naturales
Burgherr & Hirschberg, 2008
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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
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Seguridad (Diseño)
Estudios Determinísticos
• Máximo Accidente Creíble
• Mejor Estimación y Análisis de Incertezas
Estudios Determinísticos
• Máximo Accidente Creíble
• Mejor Estimación y Análisis de Incertezas
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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
.
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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.
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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.
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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
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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
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Centrales Nucleares en Operación
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Centrales Nucleares en Construcción
País ReactoresArgentina 1Brasil 1China 26Finlandia 1Francia 1Eslovaquia 2Francia 1Eslovaquia 2EEUU 1India 7Japón 2Corea 3Pakistán 2Rusia 11Ucrania 2
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Emisiones de CO2 por tecnología
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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Reactores avanzados (cont.)
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Reactores Gen. III y Gen. IV
DresdenFermiMagnox
PWRBWRCANDU
UsoextensivodeSistenasPasivos deSeguridad
EPRAP1000ESBWRACR1000VVER
SimplificadosRobustosEconómicosSeguridadmejorada
Objetivos:
EconomíaSeguridadResistencia a laproliferaciónSustentabilidad< desechos> vida útil
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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.
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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).
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Ejemplos de Reactores Gen. III+
EPR(Areva)
AP1000(Westinghouse)
ESBWR(General Electric)
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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
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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
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Principales características de los reactores
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Esquema de producción de energíay manejo de los residuos (ciclo cerrado)
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Ciclo cerrado de reactores rápidos
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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
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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
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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
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Muchas GraciasMuchas Gracias