Aquí hay un desglose de por qué se usa agua pesada en algunos reactores y por qué se emplean otros refrigerantes:
Agua pesada en reactores Candu:
* moderador: El agua pesada es un excelente moderador, ralentizando neutrones para aumentar la probabilidad de fisión en uranio.
* refrigerante: También sirve como refrigerante debido a su alta capacidad de calor y propiedades relativamente buenas de transferencia de calor.
* ventajas:
* Combustible de uranio natural: Los reactores Candu pueden usar combustible natural de uranio, que es más barato y más fácilmente disponible que el uranio enriquecido.
* baja presión: El agua pesada funciona a presiones relativamente bajas, reduciendo la necesidad de sistemas de contención robustos.
* Desventajas:
* Alto costo: El agua pesada es significativamente más cara que el agua ligera.
* Absorción de neutrones: El agua pesada absorbe neutrones en pequeña medida, lo que puede reducir la eficiencia del reactor.
Otros refrigerantes utilizados en reactores nucleares:
* agua ligera (h₂o): El refrigerante más común en los reactores nucleares, utilizado en reactores de agua presurizados (PWR) y reactores de agua hirviendo (BWR).
* ventajas: Propiedades de transferencia de calor baratas, abundantes, buenas.
* Desventajas: Requiere combustible de uranio enriquecido, operación de alta presión, potencial de corrosión.
* sodio: Utilizado en reactores de neutrones rápidos (FNR), ofreciendo altas capacidades de transferencia de calor y una sección transversal de baja captura de neutrones.
* ventajas: Muy buena transferencia de calor, compatible con reactores de neutrones rápidos.
* Desventajas: Altamente reactivo con agua, que requiere medidas especializadas de manejo y seguridad.
* refrigerantes de gas: El dióxido de carbono (CO₂) y el helio se utilizan en algunos reactores, ofreciendo ventajas en situaciones específicas.
* ventajas: Operación químicamente inerte, relativamente baja de presión.
* Desventajas: Capacidad de transferencia de calor más baja que los refrigerantes líquidos.
puntos clave para recordar:
* Ningún refrigerante es universalmente superior: La elección del refrigerante depende del tipo de reactor, el diseño y los objetivos operativos.
* Seguridad y eficiencia: El refrigerante debe elegirse cuidadosamente para garantizar la eliminación eficiente de calor, la moderación de neutrones y la seguridad general del reactor.
Por lo tanto, si bien el agua pesada tiene ventajas específicas y se utiliza en algunos reactores, no es el único refrigerante utilizado en la energía nuclear. La selección de refrigerante es un factor crucial en el diseño y operación del reactor nuclear.
