b)
Reactor de Agua a Presión (PWR-Presurized Water Reactor)
Fue la empresa Westinghouse la que desarrolló los reactores de agua ligera tipo PWR.
Es el más empleado en el mundo (≈ 64% de todos los reactores). Emplea UO
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enriquecido
como combustible (2 al 4%) y agua ligera como moderador y refrigerante. El
refrigerante circula a una presión tal que el agua no alcanza la ebullición, extrayendo
el calor del reactor, pasando luego por un intercambiador de calor, donde se genera el
vapor que alimenta a la turbina. Consta de tres circuitos independientes: primario,
secundario y de refrigeración para condensar vapor de agua (Figura 21).
Fig. 21.- Esquema de una Central nuclear PWR
Circuito primario: La fisión del combustible nuclear calienta el refrigerante del
circuito primario, entregando calor por conducción térmica a través de la vaina que
contiene al combustible. Esta energía es recogida y transportada por el refrigerante
que circula por el sistema de tuberías de este circuito impulsado por una bomba
centrífuga de alto flujo, que además de transportar calor, controla la temperatura
del reactor. En un PWR, el circuito primario está presurizado a unas 150 atm por
medio de un presurizador, con el fin de evitar que el agua alcance su punto de
ebullición (de aquí el nombre de este tipo de reactores), obteniendo así una
temperatura ≈ 310 ºC. Este es un recipiente cilíndrico vertical a presión, que
contiene agua y vapor en equilibrio, manteniendo por medio de un sistema de
calentadores eléctricos y atomizadores, una presión controlada del recipiente y del
circuito primario. En su parte inferior se insertan resistencias eléctricas de
calefacción, mientras que en la parte superior se encuentran unas boquillas de
aspersión de agua fría a presión. Durante la operación, cuando la presión desciende
por debajo de cierto nivel, de manera instantánea se conectan las resistencias
eléctricas, vaporizando una cantidad de agua que restituye la presión al valor
adecuado. Si la presión es elevada por encima de un nivel prefijado, se genera un
rociado de vapor con agua fría que ingresa por las boquillas de aspersión, generando
una condensación de una porción del vapor que se encuentra en el presurizador, de
esta forma, se produce un descenso de la presión.