Reactor CANDU

El reactor CANDU es un reactor de agua pesada presurizada. El acrónimo "CANDU" es una marca registrada de Atomic Energy of Canada Limited, de la expresión "CANadá Deuterio Uranio", en referencia a su moderador de neutrones de óxido de deuterio (agua pesada) y su utilización de uranio natural como combustible. Todos los reactores de energía actuales del Canadá son del tipo CANDU, y Canadá comercializa este producto en el extranjero.

Características del diseño

Diagrama esquemático de un reactor CANDU.

Los reactores CANDU tienen algunas características de diseño únicas que les proporcionan ventajas sobre otros diseños de reactores:

• CANDU utiliza como combustible óxido de uranio natural no enriquecido (0,7% de U-235); en consecuencia, necesita un moderador de neutrones más eficiente que la mayoría de otros reactores – en este caso el agua pesada (D₂O), óxido de deuterio. Esto significa que puede funcionar sin necesidad de costosas instalaciones para el enriquecimiento de uranio. La mayoría de países menos desarrollados consideran que esto es atractivo porque no pueden permitirse instalaciones de enriquecimiento, y no pueden asegurarse el acceso al uranio enriquecido. El Tratado de no proliferación nuclear, que implementa un régimen de salvaguarda bajo los auspicios de la Agencia Internacional de la Energía Atómica, regula el acceso a materiales nucleares tales como el uranio enriquecido.

• El moderador es un gran tanque, llamado calandria. La alta presión dentro del tanque evita la ebullición del agua pesada. El diseño del tubo de presión permite que el reactor pueda ser repostado continuamente, sin necesidad de apagarlo.

• El CANDU está diseñado para ser construido sin grandes recipientes de presión.

• Un ensamblaje de combustible CANDU lo compone un haz de 37 barras de combustible.

• Puesto que el conjunto moderador del reactor se mantiene a temperatura y presión relativamente bajas, el equipo para controlar y actuar en el núcleo es bastante menos complejo.

• El reactor tiene el tiempo más bajo de apagado que cualquier otro tipo conocido.
  

• Otra ventaja es que el combustible que utiliza es el más eficiente de los conocidos. Esto es debido al uso del agua pesada como regulador.

• CANDU puede funcionar muy eficientemente debido a lo buena que es su economía de neutrones.

Actualmente (2005) en el mundo hay 29 reactores CANDU en funcionamiento, además de 11 "Derivados de CANDU" en la India (estos reactores se desarrollaron a partir del diseño CANDU después de que la India hizo explotar una bomba nuclear y Canadá interrumpió sus negocios nucleares con ella). Los países en que están ubicados los reactores son:

• Canadá - 16 (+2 en reinstalación +6 en desinstalación)
• Corea del Sur - 4
• China - 2
• India - 2
• Argentina - 1
• Rumania - 1
• Pakistán - 1

Una desventaja económica del diseño del reactor CANDU es el coste inicial, por una sola vez, del agua pesada, a pesar de que esta penalización del alto coste de capital es normalmente compensada por el bajo coste de repostado de combustible comparado con otros modelos, ya que no requiere uranio enriquecido.

Todos los reactores CANDU están sujetos a las salvaguardas de la IAEA que asegura que cumplen con los niveles de no proliferación global de la agencia de las Naciones Unidas. La aceptación de las salvaguardas de ámbito total de la IAEA en una instalación CANDU hace muy difícil la descarga clandestina de combustible de bajo quemado adecuado para la producción bélica. No existen casos conocidos de combustible gastado de CANDU que haya sido desviado para un programa de armas.

Las eficientes instalaciones CANDU son muy cuidadosas en el control de pérdidas de agua pesada de la calandria, y también separan el tritio del regulador para su venta en el mercado médico secundario. Algunas grandes instalaciones CANDU utilizan el sobrante de energía para hacer funcionar sus pequeñas plantas de separación de deuterio, para actualizar las existencias de agua pesada y reducir costes.

La gran masa térmica de la fría calandria actúa como un mecanismo sustancial de seguridad. Si un conjunto de combustible se recalentara y fundiera, sería enfriada por un proceso de cambio de la geometría del reactor. Además, debido a la utilización de uranio natural como combustible, el reactor no podría mantener una reacción en cadena si se produjera una alteración en algún modo significativa, de la geometría del canal original.