Reactor B
Reactor nuclear en Washington, Estados Unidos
Lugar histórico de Estados Unidos
Reactor B
La cara del Reactor B durante la construcción.
El reactor B está ubicado en el estado de Washington
Reactor B
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El reactor B está ubicado en Estados Unidos
Reactor B
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UbicaciónA aproximadamente 5,3 millas (8,5 km) al noreste de la intersección de la ruta estatal 24 y la ruta estatal 240 en el sitio de Hanford
Ciudad más cercanaRichland, Washington
Coordenadas46°37′49″N 119°38′50″O / 46.63028, -119.64722
Área9,5 acres (3,8 ha)
Construido7 de junio de 1943 [1] a septiembre de 1944 [2]
ArquitectoEI DuPont de Nemours & Company
Número de referencia NRHP 92000245
Fechas significativas
Agregado a NRHP3 de abril de 1992
NHL designado19 de agosto de 2008 [3]

El reactor B en el sitio de Hanford , cerca de Richland, Washington , fue el primer reactor nuclear a gran escala jamás construido. El proyecto fue una parte clave del Proyecto Manhattan , el programa de desarrollo de armas nucleares de los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial . Su propósito era convertir el metal de uranio natural (no enriquecido isotópicamente) en plutonio-239 por activación neutrónica , ya que el plutonio es más simple de separar químicamente de los conjuntos de combustible gastado, para su uso en armas nucleares, que enriquecer isotópicamente el uranio en material apto para armas. El reactor B se alimentaba con uranio natural metálico , moderado con grafito y refrigerado por agua. Ha sido designado Monumento Histórico Nacional de los EE. UU. desde el 19 de agosto de 2008 [3] [4] y en julio de 2011 el Servicio de Parques Nacionales recomendó que el Reactor B se incluyera en el Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan en conmemoración del Proyecto Manhattan. [5] Los visitantes pueden realizar una visita guiada al reactor con reserva previa. [6]

Diseño y construcción

El reactor fue diseñado y construido por EI du Pont de Nemours and Company basándose en diseños experimentales probados por Enrico Fermi en la Universidad de Chicago y en pruebas del reactor de grafito X-10 del Laboratorio Nacional de Oak Ridge . Fue diseñado para funcionar a 250 megavatios (térmicos) .

El propósito del reactor era producir plutonio a partir del uranio metálico natural. Enriquecer 235 U fisionable a partir de 238 U, el isótopo natural dominante, era extremadamente complejo; la química distintiva del plutonio hacía que la separación fuera trivial en comparación. Por ejemplo, la planta de enriquecimiento de uranio Y12 en Tennessee requería 14.700 toneladas de plata prestadas por el Departamento del Tesoro para los bobinados de sus calutrones , empleaba a 22.000 personas y consumía más energía eléctrica que la mayoría de los estados . El reactor B, por otro lado, necesitaba solo unas pocas docenas de empleados y muchos menos materiales exóticos requeridos en cantidades mucho menores. El material especial más importante necesario eran las 1.200 toneladas de grafito purificado para la moderación de neutrones , y solo la electricidad suficiente para hacer funcionar las bombas de refrigeración. [7] [8]

El reactor tiene una superficie de 14 por  12  m (unos 163 m2 ) y una altura de 12 m, lo que da un volumen de 2020 m3 . El núcleo del reactor en sí consiste en una caja de grafito de 11 m de alto que mide 8,5 por 11,0 m y ocupa un volumen de 1027,6 m3 y pesa 1100 t. Está atravesado horizontalmente en toda su longitud por 2004 tubos de aluminio que contienen combustible y verticalmente por canales que albergan las barras de control . [4]

El núcleo está rodeado por un escudo térmico de hierro fundido de 20 a 25 cm de espesor y un peso de 910 t. La parte superior y los lados del escudo térmico están cubiertos por placas de masonita y acero, formando un escudo biológico de protección contra la radiación . La parte inferior del escudo térmico estaba sostenida por una losa de hormigón de 7 m de espesor rematada por bloques de hierro fundido. En base al éxito de la primera pila atómica , se seleccionó el grafito para moderar la reacción nuclear . Esta reacción fue alimentada por 180 t de lingotes de uranio metálico de aproximadamente 25 mm de diámetro y 70 mm de largo (aproximadamente tan grandes como un rollo de monedas de veinticinco centavos [4] ), sellados en latas de aluminio y cargados en los tubos de aluminio. [4]

El reactor se enfriaba con agua . Su refrigerante se bombeaba desde el tramo Hanford del río Columbia , a través de los tubos de aluminio y alrededor de los depósitos de uranio a una velocidad de 75.000 galones estadounidenses (280.000 l) por minuto. El agua se descargaba en cuencas de sedimentación . El agua se retenía en las cuencas para permitir la descomposición de los residuos radiactivos de vida corta , la sedimentación de las partículas recogidas del reactor y para que el agua se enfriara a 11 °F de la temperatura del río. Luego se descargaba de nuevo en el río Columbia. [9]

Mapa del sitio de Hanford con el sitio del reactor B/C mostrado en la parte superior izquierda.

Operación

El reactor B tuvo su primera reacción nuclear en cadena en septiembre de 1944, el reactor D en diciembre de 1944 y el reactor F en febrero de 1945. La operación inicial se detuvo por un problema identificado como la absorción de neutrones por el producto de fisión Xe-135 , identificado por primera vez en un artículo de investigación de Chien-Shiung Wu que se compartió con Fermi. [10] Se superó aumentando la cantidad de uranio cargado. El reactor produjo plutonio-239 irradiando uranio-238 con neutrones generados por la reacción nuclear. Fue uno de los tres reactores, junto con los reactores D y F, construidos a unas seis millas (10 km) de distancia en la orilla sur del río Columbia. Cada reactor tenía sus propias instalaciones auxiliares que incluían una sala de bombas fluviales, grandes cuencas de almacenamiento y sedimentación, una planta de filtración, grandes bombas impulsadas por motor para suministrar agua a la cara de la pila e instalaciones para enfriamiento de emergencia en caso de un corte de energía. [4]

La parada de emergencia del reactor, conocida como SCRAM , se lograba insertando rápidamente y por completo las barras de seguridad verticales o, como método de respaldo, inyectando agua borada en el reactor. En enero de 1952, el sistema de agua borada fue reemplazado por un sistema "Ball-3X" que inyectaba bolas de acero con alto contenido de boro y niquelado en los canales ocupados por las barras de seguridad verticales. [4]

El plutonio para la bomba nuclear utilizada en la prueba Trinity en Nuevo México y la bomba Fat Man lanzada sobre Nagasaki, Japón , se creó en el reactor B. El reactor B funcionó durante dos décadas y se le unieron otros reactores construidos posteriormente. Se cerró definitivamente en febrero de 1968. [4] [11]

Estado actual

Exterior del reactor Hanford B en 2018
Estación de control del reactor B de Hanford a partir de 2018
Tubos y elevadores del reactor Hanford B a partir de 2018

El Departamento de Energía de los Estados Unidos administra el sitio desde 1977 [12] [13] y ofrece visitas públicas en fechas fijas durante la primavera, el verano y el otoño del año, así como visitas especiales para funcionarios visitantes. [6] [14]

En 2014, [actualizar]seis de los nueve reactores de producción de Hanford se consideraban en estado de "almacenamiento seguro provisional" y dos más iban a recibir un tratamiento similar. La excepción fue el reactor B, al que se le dio un estatus especial por su importancia histórica. [15]

En un proceso llamado encapsulamiento o sepultura , los edificios del reactor se derriban hasta el escudo de hormigón de 1,2 m de espesor que rodea el núcleo del reactor . Se sellan todas las aberturas y se construye un nuevo techo. [16] La mayoría de los edificios auxiliares de los tres primeros reactores también han sido demolidos. El reactor C se puso en funcionamiento en 1952 y se cerró en 1969. [17] Se protegió a partir de 1998. [18] El reactor D funcionó desde 1944 hasta junio de 1967, y se protegió en 2004. El reactor DR entró en funcionamiento en octubre de 1950, [19] y se cerró en 1964. Se protegió en 2002. [20] El reactor F se cerró en junio de 1965 y se protegió en 2003. [21] El reactor H entró en funcionamiento en octubre de 1949 y se cerró en abril de 1965. Se protegió en 2005. [22] El aislamiento del reactor N , que funcionó desde 1963 hasta 1987, se completó el 14 de junio de 2012. [23] El reactor desmantelado Los reactores son inspeccionados cada cinco años por el Departamento de Energía. [18]

Los reactores K East y K West se construyeron en la década de 1950 y entraron en funcionamiento en 1955. Se cerraron en 1970 y 1971, pero se reutilizaron temporalmente para almacenamiento más tarde. [24] Los planes preliminares para la estabilización provisional de los reactores K East y K West estaban en marcha el 30 de enero de 2018. [16]

El reactor B fue agregado al Registro Nacional de Lugares Históricos (#92000245) el 3 de abril de 1992. Se emitió un Registro de Decisión (ROD) en 1999, y un Memorando de Acción de la EPA en 2001 autorizó la mitigación de riesgos en el reactor con la intención de permitir visitas públicas al reactor. [25] Fue nombrado Monumento Histórico Nacional el 19 de agosto de 2008. [3] [4]

En diciembre de 2014, la aprobación de la Ley de Autorización de Defensa Nacional de 2015 (NDAA) hizo que el reactor B fuera parte del Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan , que también incluye sitios históricos en Oak Ridge, Tennessee y Los Álamos, Nuevo México . [26] [27] El parque se estableció formalmente mediante un Memorando de Acuerdo el 10 de noviembre de 2015, que fue firmado por el Servicio de Parques Nacionales y el Departamento de Energía . El desarrollo del museo en Hanford puede incluir el reactor B, el almacén de Bruggemann, la escuela secundaria de Hanford, la estación de bombeo y el banco White Bluffs. [28]

Cronología de los acontecimientos más importantes

AñoFechaEvento
1943OctubreEl Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. da el primer paso para construir el reactor B [29]
194413 de septiembrePrimer trozo de combustible de uranio cargado en el reactor B [29]
194426 de septiembreSe alcanzó la criticidad inicial del reactor [29]
19453 de febreroPlutonio del reactor B entregado a Los Álamos [29]
194516 de julioEl plutonio del reactor B se utilizó en la primera explosión nuclear del mundo ( sitio de pruebas Trinity , Nuevo México ) [29]
19459 de agostoPlutonio del reactor B utilizado en la bomba Fat Man lanzada sobre Nagasaki, Japón [29]
1946MarzoB Se suspenden las operaciones del reactor [29]
1948JunioSe reanudó la operación del reactor B [29]
1949MarzoEl reactor B inicia la producción de tritio para su uso en bombas de hidrógeno [29]
19541 de marzoPrimer uso del tritio del reactor B en una detonación de prueba de una bomba de hidrógeno en el atolón Bikini [ cita requerida ]
196829 de eneroLa Comisión de Energía Atómica ordena el cierre del reactor B [29]
1976El reactor B fue declarado Monumento Histórico Nacional de Ingeniería Mecánica por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos [29]
1994El reactor B fue declarado Monumento Histórico Nacional de Ingeniería Civil por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles [29]
2008El reactor B fue declarado Monumento Histórico Nacional por el Departamento del Interior y el Servicio de Parques Nacionales de los Estados Unidos [29]
2009El Departamento de Energía de EE. UU. anuncia visitas públicas [30]
2011JulioEl Servicio de Parques Nacionales recomienda que el Reactor B se incluya en un parque histórico nacional que conmemore el Proyecto Manhattan . [5]
2014DiciembreLa Ley de Autorización de Defensa Nacional (NDAA) de 2015 incluye el reactor B en el Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan [26]
201510 de noviembreEl Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan se estableció formalmente mediante un Memorando de Acuerdo [28]

Véase también

Referencias

  1. ^ Shannon Dininny (26 de agosto de 2008). "El primer reactor nuclear del mundo es ahora un hito". Associated Press. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2008. Consultado el 26 de agosto de 2008. La construcción comenzó el 7 de junio de 1943...
  2. ^ "Departamento de Energía – Reactor B". Departamento de Energía de los Estados Unidos . 20 de abril de 2007. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2008. Consultado el 26 de agosto de 2008. Finalizado en septiembre de 1944...
  3. ^ abc "Acciones de la lista semanal". Servicio de Parques Nacionales. 29 de agosto de 2008. Archivado desde el original el 31 de octubre de 2008. Consultado el 30 de agosto de 2008 .
  4. ^ abcdefgh Michele S. Gerber; Brian Casserly; Frederick L. Brown (febrero de 2007). "Nominación a Monumento Histórico Nacional: Reactor B/105-B; Edificio 105-B en el área 100-B/C en Hanford" (PDF) . Servicio de Parques Nacionales. Archivado desde el original (PDF) el 26 de octubre de 2012. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  5. ^ ab Cary, Annette (13 de julio de 2011). "HANFORD: El servicio de parques recomienda el reactor B para el parque nacional". Tri-City Herald . Archivado desde el original el 4 de febrero de 2013. Consultado el 17 de julio de 2011 .
  6. ^ ab "El reactor B, monumento histórico nacional". Proyecto Manhattan: reactor B. Consultado el 12 de noviembre de 2015 .
  7. ^ El Nuevo Mundo 1939, página 71, Richard G. Hewlett, 1972
  8. ^ "Reactor B". Departamento de Energía de Estados Unidos.
  9. ^ Departamento de Energía de los Estados Unidos . «Visitas virtuales al sitio de Hanford: área 100-B». Sitio web del sitio de Hanford . Richland, Washington . Archivado desde el original el 17 de septiembre de 2008. Consultado el 23 de octubre de 2009 .
  10. ^ Dicke, William (18 de febrero de 1997). "Chien-Shiung Wu, 84, destacado físico experimental".
  11. ^ Boyle, Rebecca (2017). «Saludos desde Isotopia». Destilaciones . 3 (3): 26–35 . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  12. ^ Long, Tony (4 de agosto de 1977). "All US Energy Placed Under Single Roof" (Toda la energía de Estados Unidos bajo un mismo techo). Wired.com . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  13. ^ "S. 826 — 95th Congress: Department of Energy Organization Act" (Ley de organización del Departamento de Energía del 95.º Congreso). www.GovTrack.us . 1977 . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  14. ^ "Visitas guiadas al sitio de Hanford". Hanford.gov . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  15. ^ Consejo Nacional de Investigación (2014). Mejores prácticas para la toma de decisiones informada sobre riesgos en sitios contaminados: resumen de una serie de talleres. Washington, DC: The National Academies Press. ISBN 978-0-309-30305-7. Recuperado el 19 de junio de 2018 .
  16. ^ Oficina de Gestión Ambiental (30 de enero de 2018). "Trabajadores de Hanford ingresan al reactor para prepararse para el aislamiento". Energy.gov . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  17. ^ "Reactor C". Hanford.gov . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  18. ^ ab Cary, Annette (4 de julio de 2015). "Mirando dentro de los reactores encapsulados de Hanford". Tri-City Herald . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  19. ^ "Reactores D y DR". Hanford.gov . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  20. ^ "Reactores de la ISS". Hanford.gov . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  21. ^ Cary, Annette (22 de octubre de 2014). "El reactor F de Hanford pasa la inspección de cinco años". Tri-City Herald . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  22. ^ "Reactor H". Hanford.gov . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  23. ^ Oficina de Gestión Ambiental (14 de junio de 2012). "Reactor N colocado en almacenamiento seguro provisional: el mayor proyecto de aislamiento del reactor de Hanford ya está completo". Energy.gov . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  24. ^ Gerber, Michele Stenehjem (2007). En el frente interno: el legado de la guerra fría de la planta nuclear de Hanford (3.ª ed.). Lincoln: University of Nebraska Press. pág. 227. ISBN 978-0803259959. Recuperado el 19 de junio de 2018 .
  25. ^ Potter, Robert F. "La preservación del reactor B de Hanford: un monumento al amanecer de la era nuclear". APS Physics . Consultado el 19 de junio de 2018 .
  26. ^ ab "El Congreso aprueba la Ley del Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan". Atomic Heritage Foundation . 12 de diciembre de 2014 . Consultado el 20 de junio de 2018 .
  27. ^ "B Reactor Museum Association Richland, Washington, EE. UU." Reactor B . Consultado el 20 de junio de 2018 .
  28. ^ ab "Documento Fundacional del Proyecto Manhattan Parque Histórico Nacional Tennessee, Nuevo México, Washington" (PDF) . SERVICIO DE PARQUES NACIONALES • DEPARTAMENTO DEL INTERIOR DE LOS ESTADOS UNIDOS . Enero de 2017. p. 33 . Consultado el 20 de junio de 2018 .
  29. ^ abcdefghijklm Sra. Gerber (mayo de 2009), Reactor del Proyecto B de Manhattan: el primer reactor nuclear a gran escala del mundo , vol. HNF-41115, Rev. 0, Departamento de Energía de los Estados Unidos, OSTI  952590
  30. ^ Información sobre la visita guiada al reactor del Proyecto B de Manhattan, 14 de febrero de 2011, archivado desde el original el 21 de julio de 2011 , consultado el 17 de julio de 2011

Lectura adicional

  • Cierre de Washington Hanford - "Noticias del proyecto Volumen 1, Número 04" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2010-11-29 . Consultado el 2010-09-28 .
  • "Sitio de Hanford: cronología 1943-1990" (PDF) . 1997. Archivado desde el original (PDF) el 25 de febrero de 2009.
  • Historia del área 100-B (PDF) (Informe). Departamento de Energía de EE. UU. WHC-EP-0273.
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Reactor Hanford B.
  • Registro histórico de ingeniería estadounidense (HAER) n.º WA-164, "Reactor B, Richland, condado de Benton, WA", 32 fotografías, 148 páginas de datos, 4 páginas de pie de foto
  • Visitas guiadas en línea "Ranger in Your Pocket" Atomic Heritage Foundation
  • Celebración del 25.° aniversario de Hanford Vídeo de la celebración del 25.° aniversario de la construcción del reactor B
  • Asociación del Museo del Reactor B Una colección de documentos relacionados con Hanford de un grupo que trabaja para preservar el reactor B-100 en Hanford.
  • Visitas guiadas al sitio de Hanford (Departamento de Energía), incluido el reactor B
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