Asuntos Nucleares

[Centauro]

Pulqui, te paso un par de links del Institute of Physics (IOP), más precisamente en la sección de la OIEA (Organización Internacional de Energía Atómica; IAEA es su sigla en inglés) sobre Fusión Nuclear que te puede interesar:
http://www.iop.org/EJ/toc/0029-5515/49/7
http://www.iop.org/EJ/toc/0029-5515/49/6
Y el del IOP: http://www.iop.org
Slds

 

[Centauro]

Avanzan las tareas en el Yacimiento Cerro Solo
http://www.cnea.gov.ar/xxi/noticias/2009/06/cerro_solo.asp

 

[panZZer]

Aver si entiendo...
El carem es modular, o sea que podes poner varios modulos en una misma planta o sea que si cada modulo produce 300 MW cada uno con cuatro moduls por central tendria 1200MW brutos no??????
El reactor del carem produce 27Mw funcionando en mode de convecion termica y 270-300 Mw con bombeo?????
Cuanto condumo tiene un submarino nuclear??????

 

[pulqui]

Pulqui, te paso un par de links del Institute of Physics (IOP), más precisamente en la sección de la OIEA (Organización Internacional de Energía Atómica; IAEA es su sigla en inglés) sobre Fusión Nuclear que te puede interesar:
http://www.iop.org/EJ/toc/0029-5515/49/7
http://www.iop.org/EJ/toc/0029-5515/49/6
Y el del IOP: http://www.iop.org
Slds

Gracias Centauro. Pero me quedo con la info en español, que creo tampoco la entiendo.


Muy buena la noticia de los avances en Cerro Solo.

 

[Centauro]

Aver si entiendo...
El carem es modular, o sea que podes poner varios modulos en una misma planta o sea que si cada modulo produce 300 MW cada uno con cuatro moduls por central tendria 1200MW brutos no??????
El reactor del carem produce 27Mw funcionando en mode de convecion termica y 270-300 Mw con bombeo?????
Cuanto condumo tiene un submarino nuclear??????

Amigo panZZer, en la página anterior lo expliqué, y además postié varios links oficiales (CNEA e INVAP) y del CLICET sobre el concepto CAREM y sobre la situación actual del Proyecto.
En relación a tu última pregunta: un submarino de propulsión nuclear requiere entre 8 y 12 MWe de potencia. Pero el CAREM no está diseñado para tal fin, aunque no es imposible rediseñarlo para hacerlo compacto.
Slds

 

[pulqui]

Centauro, leí la info de la CNEA sobre la fusión nuclear y comentan que para que se produzca la fusión de los nucleos, es necesario alcanzar temperaturas de 10.000.000 de grados. ¿ Como se obtiene en la tierra un "recipiente" capaz de resistir semejante temperatura ?

Disculpame si es una bestialidad mi pregunta, pero soy una baldosa en estos temas.

 

[Trinitron]

¿Es cierto que el CAREM es un derivado de lo que se pensaba usar para un posible Sub Nuclear por alla a fines de los 70´s?

EDIT: Pulqui, segun lei, precisamente ese es uno de los grandes problemas del diseño de un reactor que funcione continuamente, el recipiente, creo que se llama tokamak o algo asi, de origen ruso el mismo por alla en los 50´s?, no recuerdo.

Eso si, es IMPRESIONANTE la cantidad de prototipos y diseños que se estan haciendo y que se hicieron en el mundo, hasta paises como Rumania o la Rep Checa tienen proyectos experimentales relacionados al tema fusion.

 

[pulqui]

Los de Rumania y rep. Checa tambièn intentaron ser de fusión ?

Gracias Trinitron. Veremos como resuelven los científicos este problema. Me resulta hipnótico que puedan encontrarle la vuelta.-

 

[Trinitron]

Lo de Rumania es un Laser de alta potencia, segun leo, hay muchos prototipos por que hay muchos encares y diseños diferentes para intentar lograr una fusion estable y continua.

Segun leo, hay dos principales ideas, lograrlo por vias..."magneticas" (no me pidas mas detalle) o por con laseres de muy (MUY) alta potencia.

Asique hay muchos paises creando diferentes estructuras o diseños para probar si algo de todo eso funciona.

Aca hay data de los mas grosos:

Este es del DEMO (Demonstration Power Plant):

Que esta en etapas de diseño pre eliminar y que vendria a ser la primera central hecha para generar energia propiamente y no simplemente un prototipo de investigacion como el ITER.

Aca el ITER:

Imagen interactiva: http://www.iter.org/mach/Pages/Tokamak.aspx

El iter es enorme y vendria a ser un reactor de investigacion, la energia termica que genere seria echada al aire en forma de vapor, la prioridad seria que ande.

Este seria el mas grande del mundo en actividad, el JET (Joint European Torus):

El tokamak en si:

Adentro:

Afuera:

Construido en el RU andando dede el 91, lo van a ampliar un poco estos años y lo que aprendieron aca aparentemente lo van a usar en el desarrollo del ITER.

En USA estan haciendo esta hace bastante, es....monstruosa en tamaño y tiene un diseño distinto ademas de otros usos, no es exclusivamente para el tema fusion: (Wikipedia en castellano: http://es.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility)

(Para escala, ver el trabajador trepando adentro....)

Si estoy entendiendo bien, utiliza un MUY poderoso laser para comprimir una pequeña cantidad de hidrogeno y asi lograr una reaccion de fusion nuclear.

Lo empezaron a construir en 1997 y estaria listo, despues de muchos retrasos en el 2010. Del costo original de mil millones de dolares, ya van por los cuatro mil millones y pasandose.

Ver este sitio, asi sea solo por las imagenes: https://lasers.llnl.gov/multimedia/photo_gallery/

Hay muchos proyectos, en Japon (Que tambien forma parte del ITER) hay bastante desarrollo autoctono, de laseres de alta potencia y otras cosas que ni entiendo como funcionan. China tambien tiene sus desarrollos, por ejemplo este, que costo solamente 37 millones de dolares, bastante increible, mas alla de que sea experimental y bastante mas modesto:

Despues veo de editar y arreglar un poco esto por que empece a buscar en 500 sitios y quedo hecho un desastre, se necesita que venga alguien que sepa de que va el tema bien y armar un buen post con detalle.

Edit: Me olvidaba, el Reactor de Fusion mas conocido:

Edit 2: Me olvide del HiPER, de la UE, otro de los mas grandes, es como la NIF de USA, teoricamente la empezarian a construir en el 2010:

La idea es masomenos la misma que todos tienen:

Crear una estrella en miniatura.

Espero que la cosa no termine tan mal como Spiderman 2.

 

[SnAkE_OnE]

siempre me fascino el concepto del Tokamak, estos rusitos siempre en todo

 

[Trinitron]

Hay muchos diseños mas que estan en fases de diseño y que son pensados para dentro de 20 años o mas, digo, hasta paises chicos como Checoslovakia (Sin ofender eh!) tienen proyectos, asi sean "basicos" al respecto, Korea, Japon, Canada, USA, la UE, China y varios mas estan desarrollando diferentes tecnologias para que algun dia funcione y funcione bien.

Me parece que si no se hace algo, nos va a pasar lo mismo que con la energia por fision nuclear, hacia el 2075 vamos a recibir una centrar de fusion llave en mano y oooootra vez lo mismo.

 

[pulqui]

Increíble el aporte Trinitron. Mucchísimas gracias.

Si un reactor de fusión explota ¿es una pequeña supernova ?

 

[Trinitron]

Segun lei no, ya que al ser tan dificil siquiera lograr y mas importante MANTENER la fusion, nomas pasa cualquier cosa, se...diluye por asi decirlo la energia necesaria para mantener la misma, ademas de que basta con cortar el suministro de energia a la misma para que se apage.

No estoy seguro si habria una explosion de algun tipo en ese caso o que, pero aparentemente es bastante seguro, tengo entendido que el peligro estaria, en todos los materiales altamente inflamantes/explosivos que se usarian para mantener el bicho andando, ahi si seria diferente, pero ultimamente, explotaria la central en si, no una ciudad, basicamente como en cualquier gran accidente industrial.

Por ejemplo, el reactor chino EAST, una de las metas si recuerdo bien, era poder mantener la fusion por al menos 1000 segundos.

Es como que tienen mas problemas creando y manteniendo la fusion confinada dentro de algo, que problemas de que explote y deje un afujero negro adentro...vaya uno a saber, por ahi si explota, queda un pequeño quasar de regalo :lol:

 

[Centauro]

Trinitron: el CAREM nació como concepto de reactor de potencia para generación de energía eléctrica. Un reactor de potencia para propulsión de navíos de superficie o submarinos necesariamente debe ser compacto, y en el caso de un submarino no puede superar los 12 MWe de potencia, y el módulo más pequeño del CAREM es de 27 MWe, siendo el de mayor potencia del 300 MWe. Más allá de su diseño original como equipo de generación nucleoeléctrica para satisfacer las necesidades del Mercado Eléctrico Mayorista del Sistema Argentino de Interconexión, el CAREM puede ser empleado para diversos propósitos, tales como la producción de hidrógeno-vehicular, para la desalinización de agua de mar, para la explotación de yacimientos hidrocarburíferos, reactor escuela, etc. En los links que postié en la página 57 pueden acceder a más info al respecto.
Pulqui: vuestra pregunta me implica, si me permites, que me tome un par de copitas de coñac añejo, para poder motivarme a pensar cómo responder de forma didáctica y sin aburrir a los lectores de este topic. Dadme unos minutos y pasaré a responder.

---------- Post added at 10:47 ---------- Previous post was at 10:25 ----------

Como es de público conocimiento, la fusión nuclear es la fuente de energía que permite la vida en la Tierra, ya que ES la reacción que ocurre tanto en el Sol como en el resto de las estrellas. La energía liberada en esta reacción (ummm, recordemos que dicha energía se libera en forma de radiación y energía cinética de las partículas) llega hasta nosotros en forma de radiación electromagnética.

Entonces, para que se produzca una reacción de fusión, son necesarias, principalmente, las dos condiciones que pongo a continuación:

- Calentar hasta muy alta temperatura el combustible (protón, deuterón, tritio...), como señala Pulqui, con el fin de dotar a las partículas de la energía cinética suficiente para vencer la barrera coulombiana y poder fusionarse.
- Confinar el combustible el tiempo suficiente para que las partículas puedan reaccionar.

En el Sol estas dos condiciones se cumplen gracias a la actuación de la fuerza gravitatoria (si habré empleado esta frase para justificarme ante las minas...). Al haber gran concentración de partículas, éstas chocan entre sí y se calientan hasta alcanzar la temperatura suficiente para fusionarse (¿10 millones?, sinceramente no me acuerdo, pero es posible Pulqui).

En ese sentido, a estas temperaturas tan elevadas, el medio considerado ya no se encuentra en estado gaseoso, sino de plasma. En este estado, los electrones están desligados de los núcleos y se mueven independientemente unos de otros. Esto pasa porque el estado de plasma existe bajo varias formas en el Universo, con características de densidad y temperatura muy variables.

En un reactor de fusión es imposible confinar las partículas gracias a la fuerza gravitacional, habiéndose desarrollado dos conceptos distintos de confinamiento:

- el confinamiento magnético, donde las partículas son forzadas a permanecer en un espacio limitado bajo la acción de un campo magnético.
- El confinamiento inercial, donde las partículas están concentradas en un espacio muy pequeño y de alta densidad, debido a la acción de una presión externa.

En suma, la reacción de fusión nuclear se da entre núcleos ligeros. Cuando pasa esto, se libera una gran cantidad de energía, ya que la suma de las masas de los núcleos formados es menor que la suma de las masas de los núcleos iniciales. Esta diferencia de masa se traduce en una energía liberada bajo la forma de radiación electromagnética y/o de energía cinética de los núcleos finales.

Ahora que me copé me voy a bajar la botella de coñac.:sifone:

Slds

 

[Trinitron]

Muchisimas gracias por la explicacion para neofitos Centauro.

Respecto a los laseres con algo asi como:

Son graaaandes y brillan muuuucho, me alcanzo.

Respecto a que se hace o se piensa hacer aca para que no caiga el fin de siglo y estemos decadas atrasados (respecto a los que estan adelantados). Se sabe si se piensa en algo, asi sea para dentro de 20-30 años?

Es decir, el CAREM se esta gestionando hace decadas y decadas y todavia no esta listo, esto me hace pensar en que si tenemos que esperar a que otros descubran como hacer andar un reactor de fusion y despues esperar 50 años para hacer el nuestro....bueno, nos va a ir mal.

 

[Centauro]

Muchisimas gracias por la explicacion para neofitos Centauro.
Respecto a los laseres con algo asi como:
Son graaaandes y brillan muuuucho, me alcanzo.
Respecto a que se hace o se piensa hacer aca para que no caiga el fin de siglo y estemos decadas atrasados (respecto a los que estan adelantados). Se sabe si se piensa en algo, asi sea para dentro de 20-30 años?
Es decir, el CAREM se esta gestionando hace decadas y decadas y todavia no esta listo, esto me hace pensar en que si tenemos que esperar a que otros descubran como hacer andar un reactor de fusion y despues esperar 50 años para hacer el nuestro....bueno, nos va a ir mal.

Te puedo asegurar que la CNEA es el único organismo energético nacional que planifica a 30 o más años en el país, y por supuesto que la tecnología en cuestión es parte de sus investigaciones (de muy bajo perfil, claro está).
En relación al CAREM, estamos hablando de un reactor de potencia (no de investigación) de 4ta generación, cuya ingeniería nació a fines de los '70 (cuando recién estaban en boga los de 3ra generación), lo desarrolló en los '80 y '90, y ahora ha comenzado la primera fase para su construcción y puesta en marcha en 2012. Sólo USA, India y Corea del Sur han desarrollado conceptos similares, los cuales también tomaron sus cuantas décadas de desarrollo, y actualmente no nos alcanzaron. El problema se presentaría si a fines de 2011 asume un gobierno ******* que sea anti-nuclear, entonces el proyecto se va al demonio, y nos perderemos un negocio multimillonario que será controlado por los tres países mencionados a fines de la próxima década o comienzos de la década del '20.
Nuevamente, sugiero la lectura de los informes de Ricardo De Dicco en relación al concepto y situación actual del Proyecto CAREM:
http://www.cienciayenergia.com/Contenido/pdf/081201_radfb_tn.pdf
http://www.cienciayenergia.com/Contenido/tecnologia_nuclear/pdf/070710_f_rad_6_1.pdf
Slds

 

[Trinitron]

Gracias por aclarar, esperemos que los que vengan, sean quienes sean tengan algo de vision a futuro.

Veo de dezasnarme leyendo los informes.

Otra pregunta, asi no se relentiza el topic.

¿que piensan en la CONEA del proximo ACR-1000 (O el Super Candu) que los Canadienses planean poner en funcionamiento para el 2016?

ACR-1000: http://www.aecl.ca/Reactors/ACR-1000.htm

PDF de la evolucion de los CANDU: (En frances, pero tiene dibujitos, jej)

http://www.aecl.ca/Assets/Publications/Posters/CANDU-Evolution.pdf

EDIT: Me olvidaba, lei que despues de las pruebas nucleares, Canada acabo con la cooperacion nuclear con India, pero que esta hasta hoy construyo como 16 plantas nucleares que son derivados de los CANDU.

Eso estaria lindo.

La parte cuasi comica, es que hicieron eso, en el tiempo que nos llevo no-hacer la Atucha 2.

 

[Centauro]

Posteo a continuación un extracto del último informe de Ricardo De Dicco publicado por el CLICET (Diciembre de 2008): http://www.cienciayenergia.com/Contenido/pdf/081201_radfb_tn.pdf

"El concepto CAREM (Central Argentina de Elementos Modulares) se basa en un reactor nuclear de potencia de “Generation IV” con seguridad inherente basada en sistemas pasivos, de construcción, operación y mantenimiento sencillos. El Proyecto CAREM-25, actualmente en curso, consiste en el prototipo de un reactor de 27 MW de potencia eléctrica neta. Futuros módulos del CAREM podrán alcanzar potencias de hasta 300 MWe netos. Diseñado por la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), se espera que la culminación del prototipo CAREM-25 pueda llevarse a cabo en 2013.

La historia del Proyecto CAREM se remonta hacia fines de la década del ’70, cuando la CNEA se propuso dar un paso muy importante en el desarrollo propio de reactores nucleares de potencia. En ese sentido, hacia 1984 la CNEA presenta en una conferencia internacional organizada por la Agencia Internacional de Energía Atómica (AIEA) en Lima, Perú, el concepto CAREM.

Durante el período 1985-1999 la CNEA seleccionó como contratista principal para el Proyecto CAREM a la prestigiosa empresa de alta tecnología INVAP Sociedad del Estado, para la realización de la ingeniería y la construcción de varias instalaciones de soporte al diseño con participación activa de especialistas de la CNEA. En ese sentido, se llevó a cabo la construcción del Complejo Tecnológico Pilcaniyeu, donde en 1997 fue emplazado el reactor experimental RA-8, desarrollado por la CNEA e INVAP, cuyo propósito principal sería empleárselo como conjunto crítico del reactor CAREM. No obstante, el Proyecto ETRR-2, reactor nuclear desarrollado por la CNEA e INVAP exportado a Egipto, consumió entre 1996 y 1998 fuerza de trabajo extra que significó un notable costo de oportunidad para el Proyecto CAREM.

Cabe señalar que el desarrollo del Proyecto CAREM sufrió en buena medida un desinterés absoluto por parte del Poder Ejecutivo Nacional a lo largo de toda la década del ’90, en lo concerniente a inversión pública destinada a la innovación y desarrollo tecnológico y a la formación de recursos humanos calificados. En ese contexto de bajos recursos económicos asignados al Proyecto, resultan increíbles y notables los excelentes resultados obtenidos por parte de los ingenieros y científicos de la CNEA e INVAP.

Durante el período 2000-2006, si bien se puede apreciar la continuidad de ciertas actividades de desarrollo y modelado, en términos generales el ritmo del Proyecto CAREM disminuye drásticamente. Cabe destacar que el hecho más significativo relacionado al CAREM durante ese período fue la participación de la CNEA en el proyecto internacional de reactores y ciclos innovadores (INPRO) de la AIEA (INPRO trabaja en el desarrollo de metodologías para evaluar tecnologías nucleares innovadoras sobre bases regionales y nacionales y facilita la comunicación entre los países miembros), desde su inicio en el año 2001. Por ello mismo, sobre el final de este período muy lentamente se propone la idea de recuperar ciertas capacidades tecnológicas y de gestión de proyectos a través del CAREM.

En ese sentido, en 2006 se declara de interés nacional la construcción y puesta en marcha del Prototipo de Reactor CAREM, para la generación nucleoeléctrica. A partir de esa decisión política del gobierno de turno, la CNEA junto a su cadena de valor explora distintas soluciones de organización. En ese contexto se decide también la reactivación de las obras pendientes en la Central Nucleoeléctrica Atucha II, exigiendo así esfuerzos adicionales. No obstante, la demora en el comienzo de la construcción del CAREM permitió enriquecer conocimientos y experiencias en gestión de grandes proyectos nucleares y recuperar calificación de proveedores.

Durante 2006 y 2007 se recupera y clasifica la información de ingeniería. También se identifican grupos técnicos de la CNEA y se comienzan contrataciones completando especialidades, sumado a ello la formación básica específica. Por otra parte se crea la Gerencia CAREM y se realiza el primer costeo del reactor. Cabe destacar que la CNEA comienza un proceso de cambio para recuperar sus fortalezas en:

- diseño y construcción de reactores nucleares;
- recuperación de la tecnología de enriquecimiento;
- recuperación de la actividad de exploración y minera;
- producción de RI y desarrollos en medicina nuclear.

De acuerdo a la Gerencia CAREM, en 2008 se da por terminado el proceso de formación básico específico, se propone una nueva estructura organizativa y se establecen cronogramas para:

- construcción y Puesta en Marcha de la Central (2013);
- terminación y operación del Circuito de Alta Presión para el Ensayo de los Mecanismos de Control;
- preparación del Informe Preliminar de Seguridad.

Se reformula el Plan de Gastos e Inversiones, y comienza así la etapa de preparación para la construcción.

Adquisiciones y contrataciones:

- equipamiento para desarrollo del combustible nuclear;
- códigos de computadoras para la ingeniería;
- equipamiento necesario para el emplazamiento;
- equipamiento para el desarrollo de la I&C del CAREM;
- instalaciones experimentales y para grupos de trabajo;
- contrataciones de ingenierías, del estudio de impacto ambiental y de personal;
- Evaluación preliminar de proveedores y pedidos de cotizaciones de: recipiente y generadores de vapor;
- acuerdos institucionales con NA-SA, INVAP y CONUAR.

Características generales del Prototipo CAREM-25:

Potencia Eléctrica neta 25 MW
Potencia Térmica 100 MW
Altura recipiente de presión 11 m
Diámetro interno del recipiente de presión 3,16
Inventario total de agua en recipiente de presión 53 m3
Enriquecimiento 3,1%
Longitud activa del núcleo 1,4 m
Diámetro equivalente del núcleo 1,31 m
Presión de operación 122,5 at
Temperatura de salida del núcleo 326 ºC
Caudal nominal del núcleo 410 kg/s
Densidad volumétrica de potencia del núcleo 55 kw/l
Quemado medio de extracción 22000 MWd/t
Presión de vapor vivo 47 at
Grado de sobrecalentamiento del vapor 30 ºC"

Slds

---------- Post added at 11:35 ---------- Previous post was at 11:32 ----------

Gracias por aclarar, esperemos que los que vengan, sean quienes sean tengan algo de vision a futuro.
Veo de dezasnarme leyendo los informes.
Otra pregunta, asi no se relentiza el topic.
¿que piensan en la CONEA del proximo ACR-1000 (O el Super Candu) que los Canadienses planean poner en funcionamiento para el 2016?
ACR-1000: http://www.aecl.ca/Reactors/ACR-1000.htm
PDF de la evolucion de los CANDU: (En frances, pero tiene dibujitos, jej)
http://www.aecl.ca/Assets/Publications/Posters/CANDU-Evolution.pdf
EDIT: Me olvidaba, lei que despues de las pruebas nucleares, Canada acabo con la cooperacion nuclear con India, pero que esta hasta hoy construyo como 16 plantas nucleares que son derivados de los CANDU.
Eso estaria lindo.
La parte cuasi comica, es que hicieron eso, en el tiempo que nos llevo no-hacer la Atucha 2.

Amigo, lamentablemente no estoy autorizado para hablar sobre los acuerdos firmados con AECL.
En relación a la demora de Atucha II (por culpa del lobby petrolero y de ciertos Secretarios de Energía de Alfonsin y Menem) NO es única en el mundo, pues en USA y otros países desarrollados por diferentes motivos sucedió algo similar, y, por ejemplo ahora están reactivándose los laburos pendientes en usinas sin terminar (sin irnos tan lejos, Angra III en Brasil).
Slds

 

[pulqui]

Centauro, se ve que el cogñac es muy bueno. . . porque entendí lo que explicaste.

Fuera de toda broma, para los tipos como yo que estamos interesados en estos temas pero desde otro ángulo, nos abre muchísimo el panorama entender, aunque sea mínimamente, como funcionan estos artilugios. Y a su vez ver que cuando estos desarrollos son detenidos con falsas excusas, hay fuerzas políticas en pugna.

En suma, muchísimas gracias y un gusto poder compartir con vos este espacio.

 

[Centauro]

Centauro, se ve que el cogñac es muy bueno. . . porque entendí lo que explicaste.
Fuera de toda broma, para los tipos como yo que estamos interesados en estos temas pero desde otro ángulo, nos abre muchísimo el panorama entender, aunque sea mínimamente, como funcionan estos artilugios. Y a su vez ver que cuando estos desarrollos son detenidos con falsas excusas, hay fuerzas políticas en pugna.
En suma, muchísimas gracias y un gusto poder compartir con vos este espacio.

El gusto es para nosotros (incluyo a Ricardo De Dicco), pues nosotros aprendemos muchísimo de Ustedes (en ZM y en Saorbats) sobre temas de Defensa Nacional que son ajenos a nuestra formación.
Slds