Planta de reprocesamiento de óxido térmico

Planta de reprocesamiento de óxido térmico
El edificio THORP visto desde el sur detrás de una línea ferroviaria interna
País	Inglaterra, Reino Unido
Ubicación	Cumbria , noroeste de Inglaterra
Coordenadas	54°24′56″N 3°30′06″O / 54.4155, -3.5017
Estado	Sólo almacenamiento
La construcción comenzó	1974
Fecha de comisión	1994
Fecha de desmantelamiento	2018 (cesó el reprocesamiento, continúa el almacenamiento de combustible)
Costo de construcción	1.800 millones de libras
Dueño	Autoridad de Desmantelamiento Nuclear
Operador	Sellafield Ltd
Fuente de enfriamiento	Torres de enfriamiento de tiro forzado
[editar en Wikidata]

La planta de reprocesamiento de óxido térmico , o THORP , es una planta de reprocesamiento de combustible nuclear ubicada en Sellafield , Cumbria , Inglaterra. THORP es propiedad de la Autoridad de Desmantelamiento Nuclear y está operada por Sellafield Ltd , el licenciatario del sitio.

El combustible nuclear gastado de los reactores nucleares se reprocesó para separar el 96% de uranio y el 1% de plutonio del 3% de desechos radiactivos, que se tratan y almacenan en la planta. Luego, el uranio se pone a disposición de los clientes para que lo fabrique en combustible nuevo y el plutonio se incorpore al combustible de óxido mixto .

El 14 de noviembre de 2018 se anunció que las operaciones de reprocesamiento habían finalizado en THORP después de obtener 9 mil millones de libras en ingresos. La instalación de recepción y almacenamiento (que representa casi la mitad de la superficie física de THORP) funcionará hasta la década de 2070 para recibir y almacenar combustible nuclear gastado de la flota de reactores PWR y AGR del Reino Unido . ^[1] Se espera que el desmantelamiento comience alrededor de 2075. ^[2]

Entre 1977 y 1978 se llevó a cabo una investigación sobre una solicitud presentada por British Nuclear Fuels plc para obtener un permiso de planificación general para construir una nueva planta para reprocesar combustible nuclear de óxido irradiado procedente de reactores tanto del Reino Unido como de otros países. La investigación debía responder a tres preguntas:

1. ¿Debería el combustible de óxido de los reactores del Reino Unido reprocesarse en este país, ya sea en Windscale o en otro lugar?
2. En caso afirmativo, ¿debería realizarse dicho reprocesamiento en Windscale?
3. En caso afirmativo, ¿debería la planta de reprocesamiento tener aproximadamente el doble del sitio que se estima que se requiere para manejar combustibles de óxido del Reino Unido y debería utilizarse la capacidad sobrante para reprocesar combustibles extranjeros?

El resultado de la investigación fue que la nueva planta, la Planta de Reprocesamiento de Óxido Térmico, recibió el visto bueno en 1978. ^[3]

La construcción de THORP comenzó en 1979 y se completó en 1994. La planta entró en funcionamiento en agosto de 1997. El costo de construcción fue de £ 1.8 mil millones. ^[4]

La primera barra de combustible irradiada de THORP se cortó en marzo de 1994, a lo que siguió en enero de 1995 la planta de separación química que procesó la solución de alimentación de combustible irradiado que se había producido el año anterior en la planta Head End. En la primavera de 1998, se habían reprocesado más de 1400 t de combustible irradiado en THORP, y la planta aumentó de forma constante y exitosa su capacidad operativa normal durante todo este tiempo. En ese momento, el rendimiento de la planta de separación química de THORP había sido excelente; sobre todo, la etapa de separación de uranio-plutonio, que recibió un amplio desarrollo para abordar los efectos del tecnecio, un producto de fisión, ha proporcionado un rendimiento de separación general muy superior al requisito mínimo del diagrama de flujo. Los vertidos de THORP representaron una pequeña fracción de los vertidos generales del sitio más amplio de Sellafield. ^{[5] [6]}

El 14 de noviembre de 2018 se anunció que las operaciones de reprocesamiento habían finalizado en THORP después de que se hubieran cumplido todos los contratos de reprocesamiento existentes. Se habían reprocesado 9.331 toneladas de combustible nuclear usado de 30 clientes en nueve países, lo que generó 9.000 millones de libras esterlinas en ingresos. La instalación de recepción y almacenamiento dentro de THORP sigue funcionando. ^{[1] [7]}

El desmantelamiento se llevará a cabo después de varias décadas para permitir que los niveles de radiación disminuyan, y se espera que ocurra entre 2075 y 2095. El costo estimado del desmantelamiento se pronostica en £4 mil millones a precios de 2018. ^[4]

Esta sección necesita citas adicionales para su verificación . Por favor, ayude a mejorar este artículo añadiendo citas de fuentes fiables en esta sección. El material sin fuentes puede ser cuestionado y eliminado. Buscar fuentes:  «Planta de reprocesamiento de óxido térmico» – noticias  · periódicos  · libros  · académico  · JSTOR ( octubre de 2017 ) ( Aprenda cómo y cuándo eliminar este mensaje )

El diagrama de flujo químico de THORP está diseñado para añadir menos materia no volátil al refinado PUREX del primer ciclo . Una forma de lograrlo es evitando el uso de compuestos ferrosos como agentes reductores de plutonio . En esta planta, la reducción se realiza utilizando hidrazina o HAN (nitrato de hidroxilamina). La planta libera emisiones gaseosas de criptón-85, un emisor beta radiactivo con una vida media de 10,7 años. El Instituto de Protección Radiológica de Irlanda (RPII) comenzó a realizar un seguimiento atmosférico de 24 horas para el criptón-85 en 1993, antes de la puesta en servicio de la planta. ^{[8] [9]}

El combustible de óxido enfriado se tritura en la celda de corte y se disuelve en ácido nítrico. Se acondiciona químicamente antes de pasar a la planta de separación química. Se utilizan columnas pulsadas (denominadas HA/HS) para separar inicialmente la mayoría del uranio y el plutonio de los productos de fisión transfiriéndolos a la fase de disolvente, que comprende fosfato de tributilo en queroseno inodoro (TBP/OK). La transferencia se realiza en la columna HA y la columna HS proporciona una mayor eliminación de los productos de fisión. A continuación, otras dos columnas pulsadas (denominadas BS/BX) y un conjunto mezclador/decantador (1BXX) separan el uranio y el plutonio en corrientes separadas. El plutonio se reduce al estado de oxidación +3, que es insoluble en la fase de disolvente, por lo que termina en la fase acuosa que sale de la columna 1BX.

El mezclador/sedimentador 1BXX completa la eliminación de Pu de la fase de solvente. La columna 1BS elimina cualquier uranio restante de la fase acuosa mediante el uso de solvente nuevo.

Las columnas pulsadas purifican luego el plutonio, eliminando los productos de fisión problemáticos que quedan. Se utiliza un mezclador/sedimentador (1C) para transferir (lavar) el uranio a la fase acuosa, listo para la siguiente etapa. La purificación del uranio se logra utilizando tres mezcladores-sedimentadores (UP1 - UP3) similares a los que se utilizan en la planta de reprocesamiento Magnox existente. Luego se produce la evaporación de las dos corrientes de producto antes de realizar el procesamiento adicional. El uranio se convierte en polvo de UO ₃ mientras que el plutonio se convierte en polvo de PuO ₂ y se envía al almacenamiento.

Se eligieron columnas pulsadas para evitar el riesgo de que se produjera un incidente de criticidad dentro de la planta. Esto puede suceder si se junta suficiente material fisible para iniciar una reacción en cadena descontrolada, lo que produce una gran liberación de neutrones. Los riesgos y los mecanismos se comprenden bien y el diseño de la planta está diseñado para evitar que esto ocurra, es decir, es intrínsecamente segura.

El 9 de mayo de 2005 se anunció que THORP había sufrido una importante fuga de una solución altamente radiactiva, que se había iniciado en julio de 2004. La junta de investigación de British Nuclear Group determinó que la fuga se debió a un error de diseño, mientras que la cultura complaciente en la planta retrasó la detección durante nueve meses. El personal de operaciones no descubrió la fuga hasta que el personal de salvaguardias informó de importantes discrepancias en la contabilidad de fluidos.

En total, 83 metros cúbicos (82.966 litros ) de solución de ácido nítrico caliente se filtraron de una pequeña tubería de alimentación fracturada, lo que se descubrió cuando se envió una cámara remota para examinar la celda de clarificación de alimentación de THORP el 19 de abril de 2005. Todos los fluidos se recolectaron por gravedad en la contención secundaria , que es una tina de acero inoxidable incrustada en hormigón armado de 2 metros de espesor , capaz de contener 250 metros cúbicos de fluidos.

Se estima que la solución del derrame contenía 20 toneladas métricas de uranio y 160 kilogramos de plutonio. La solución derramada se recuperó de forma segura en el contenedor primario utilizando eyectores de vapor instalados originalmente. Los niveles de radiación en la celda impidieron la entrada de seres humanos.

La tubería se fracturó debido al movimiento lateral de un tanque de contabilidad, que mide el volumen por peso y se mueve horizontal y verticalmente en el proceso. El diseño original del tanque tenía bloques de contención para evitar el movimiento lateral, pero estos se eliminaron posteriormente del diseño para evitar el desacoplamiento sísmico.

El incidente fue clasificado como Nivel 3 de 7 en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares (INES), un "incidente grave", debido a la cantidad de inventario radiactivo que se filtró del confinamiento primario al secundario sin ser descubierto durante varios meses. ^[10] BNFL inicialmente consideró que esto era sorprendentemente alto, pero las especificaciones de la escala lo exigían.

El British Nuclear Group fue condenado por infringir las normas de salud y seguridad tras el accidente y recibió una multa de 500.000 libras esterlinas. ^[11]

La producción en la planta se reanudó a finales de 2007, pero a principios de 2008 se detuvo nuevamente para reparar un elevador submarino que transportaba combustible para su reprocesamiento. ^[12]

• Ciclo del combustible nuclear
• Uranio reprocesado
• Aceite rojo
• Puro
• Procesamiento pirometalúrgico

Otros sitios de reprocesamiento

• Sitio de COGEMA en La Haya
• Planta de reprocesamiento de Rokkasho
• Planta de reprocesamiento de West Valley
• mayak
• Tōkai, Ibaraki ( accidente nuclear de Tokaimura )

• Autoridad de Desmantelamiento Nuclear
• Sellafield limitada
• Fundación Bellona: excelente sitio para obtener información detallada sobre Sellafield y cuestiones ambientales asociadas.
• La unidad nuclear fue cerrada después de las comprobaciones - BBC , 23 de abril de 2005
• Una enorme fuga radiactiva cierra la planta nuclear de Thorp - The Guardian , 9 de mayo de 2005
• Tubería fracturada THORP: informe de la Junta de investigación, BNFL , 26 de mayo de 2005
• Los funcionarios de Thorp trabajan para restaurar las instalaciones de reprocesamiento de armas nucleares del Reino Unido - Bellona Foundation , 7 de julio de 2005
• Se publica el informe de la comisión de investigación de Thorp - Nuclear Engineering International , 27 de julio de 2005
• El personal de la central nuclear fue suspendido por una fuga de información - BBC , 4 de agosto de 2005
• La carga de trabajo obliga a retrasar la reapertura de Thorp - News & Star , 11 de noviembre de 2005
• Fuga de licor radiactivo en la celda de clarificación de la alimentación en BNG THORP Sellafield, Revisión de los aspectos técnicos y de gestión de la falla y sus implicaciones para el futuro de THORP, John Large , 13 de abril de 2006 - incluye diagramas
• Aprobado el reinicio del Thorp - Nuclear Engineering International , 17 de enero de 2007
• La cultura en el club - Nuclear Engineering International , 25 de abril de 2007
• Informe de HSE sobre la fuga de THORP
• Sentencia a British Nuclear Group por el accidente de THORP, Juez Openshaw, 16 de octubre de 2006