CICLO DE COMBUSTIBLE NUCLEAR. Monitoreo y controles a las Instalaciones

Transcripción

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2 AUTORIDAD REGULATORIA NUCLEAR La institución del Estado dedicada al control y fiscalización de la actividad nuclear CICLO DE COMBUSTIBLE NUCLEAR Monitoreo y controles a las Instalaciones Ing. Analía Saavedra Control del Ciclo de Combustible Autoridad Regulatoria Nuclear

3 CICLO DE COMBUSTIBLE NUCLEAR Ciclo de Combustible Nuclear CCN 1. Definición 2. Etapas del Ciclo 3. El Uranio 4. Ciclo de Combustible en Argentina 5. Riesgos asociados 6. Programas de Protección Radiológica 7. Controles a las instalaciones de CCN

4 Ciclo de Combustible Nuclear Todas las operaciones asociadas con la producción de energía nucleoeléctrica, que incluyen: Minería del uranio Concentración Procesamiento y enriquecimiento del uranio Fabricación del combustible nuclear Operación de las centrales nucleares Reprocesamiento del combustible nuclear Investigación y desarrollo Gestión de desechos (incluyendo la clausura). 4

5 Ciclo de Combustible Nuclear Ciclo de Combustible Nuclear 5

6 Ciclo de Combustible Nuclear Uranio 6

7 Ciclo de Combustible Nuclear Uranio 7

8 Ciclo de Combustible Nuclear Uranio Sustancia radiactiva natural. Forma parte de las rocas, tierra, aire y el agua y se halla en la naturaleza en forma de minerales, pero nunca como metal. Mezcla de tres isótopos, que son el mismo producto químico, pero cada uno tiene propiedades radiactivas diferentes. El uranio metálico es de color plateado con superficie gris y es casi tan resistente como el acero. 8

9 CICLO DE COMBUSTIBLE NUCLEAR El Uranio en la naturaleza está compuesto por tres isótopos de acuerdo a la cantidad de neutrones presentes en el núcleo, U - 238, U y U ISÓTOPO PORCENTAJE U ,27 % U ,711 % U ,01 % 9

10 Ciclo de Combustible Nuclear Uranio Vidas medias muy largas: 700 millones de años para el 235U 5 billones de años para el 238U El isótopo 235U (0.711%) es útil como combustible en reactores nucleares y en armamentos. Las rocas con uranio se llevan a una instalación donde se disuelve y se separa en una planta química, obteniendo el concentrado de uranio. 10

11 Ciclo de Combustible Nuclear Uranio El uranio-235 posee una alta probabilidad de fisionarse al ser bombardeado por neutrones térmicos. Esta es la reacción responsable por la generación de calor en un Reactor Nuclear. Esto es posible por la capacidad del uranio de sostener una reacción nuclear en cadena. 11

12 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina DOS LÍNEAS: Uranio Natural (0,711 % de U 235) o Levemente Enriquecido (0,85 % de U 235) Uranio Enriquecido (Hasta el 20 % en U 235 )

13 CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR URANIO NATURAL Y LEVEMENTE ENRIQUECIDO MINERAL U CONCENTRACIÓN YELLOW CAKE PURIFICACIÓN CONVERSIÓN A UO 2 FABRICACIÓN DE ELEMENTOS COMBUSTIBLES REACTOR

14 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Natural y Levemente Enriquecido 1 Etapa: Minería y Concentración de Uranio. Producción local Complejo Minero Fabril San Rafael - Mendoza. Operación: Importación de Concentrado de Uranio Natural 14

15 Ciclo de Combustible Nuclear

16 COMPLEJO MINERO FABRIL SAN RAFAEL

17 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Natural y Levemente Enriquecido 2 Etapa: Purificación Oxido de Uranio Planta de Conversión a UO2 Complejo Fabril Córdoba. 17

18 PLANTA DE PURIFICACIÓN Y CONVERSIÓN DE URANIO DIOXITEK S.A.

19 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Natural y Levemente Enriquecido 3 Etapa: Fabricación de Elementos Combustibles Fábrica de Elementos Combustibles Nucleares CONUAR S.A. Centro Atómico Ezeiza, a 40 km de la Ciudad de Buenos Aires. El proceso principal consiste en procesar el dióxido de uranio de pureza nuclear, fabricar las pastillas y encapsularlas en tubos de Zircalloy, para formar manojos de barras que conforman los elementos combustibles de las CNE y CNAI y II. 20

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21 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Natural y Levemente Enriquecido 3 Etapa: Fabricación de Elementos Combustibles Fábrica de Elementos Combustibles Nucleares CONUAR S.A. 2 líneas de producción: U Natural (0,711 % U235) CNE y CNA II U levemente Enriquecido ( 0,85 % U235) CNA I 22

22 Elementos Combustibles para Reactores de Potencia Central Nuclear Embalse

23 Elementos Combustibles para Reactores de Potencia Central Nuclear Atucha I

24 Componentes y Dispositivos Barras de Control de Reactividad para producción de Cobalto 60

25 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Natural y Levemente Enriquecido 4 Etapa: Generación Nucleoeléctrica Central Nuclear Embalse MW Ubicada en Embalse, Provincia de Córdoba Central Nuclear Atucha I MW Ubicada en Lima, Provincia de Buenos Aires Central Nuclear Atucha II MW Ubicada en Lima, Provincia de Buenos Aires 26

26 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Natural y Levemente Enriquecido Almacenamiento Transitorio de Elementos Combustibles Quemados Central Nuclear Embalse - Piscina de almacenamiento bajo agua. - Almacenamiento en seco de elementos combustibles quemados - Silos. Centrales Nucleares Atucha I y II - Piscinas de almacenamiento bajo agua 27

27 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Natural y Levemente Enriquecido Otras instalaciones: Laboratorios de Mediciones y Análisis Laboratorios de Investigación y Desarrollo Instalaciones de Gestión y Disposición de Residuos 28

28 CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR URANIO ENRIQUECIDO E<20 % URANIO METALICO UF 6 PRODUCCIÓN DE U3O8 ALEACION CON Si ALEACION CON Al FABRICACIÓN DE ELEMENTOS COMBUSTIBLES FABRICACIÓN DE PLAQUITAS PARA IRRADIACIÓN REACTOR PRODUCCIÓN DE RADIOISOTOPOS DOCENCIA INVESTIGACIÓN 29

29 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Uranio Enriquecido al 20 % Importación de U al 20 %, metal. Conversión a U3O8 / Aleación con Si o Al. Fabricación de Elementos Combustibles y plaquitas para producción de Mo-99. Reactores de Investigación, Docencia y Producción de Radioisótopos. Laboratorios de Investigación y desarrollo Plantas piloto 30

30 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Uranio Enriquecido al 20 % INSTALACION UBICACIÓN PROPÓSITO Planta de Fabricación de Polvos de Uranio PFPU Planta de Fabricación de EECC para Reactores de Investigación ECRI Fábrica de EECC para Reactores de Investigación FECRI CAC CAC CAE Polvos de U3O8 Placas, EECC y plaquitas para irradiación y producción de Molibdeno Placas y EECC para RA3

31 Elementos Combustibles para Reactores de Investigación

32 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Uranio Enriquecido al 20 % Reactores de Investigación, docencia, producción de radioisótopos, y facilidades críticas: RA0 - Córdoba RA1 - CAC RA3 - CAE RA4 - Rosario RA6 - CAB RA8 - CTP (Desmantelamiento) 33

33 Reactor RA 6 Desde 1982 Reactor de tipo piscina, refrigerado y moderado por agua liviana que también cumple funciones de blindaje. Núcleo de bajo enriquecimiento (20 %) y potencia 3 Mw. Actualmente opera a una potencia intermedia de 1 Mw. EECC de alta densidad (4.8 gru/cm3), con matriz de Siliciuro de Uranio y enriquecimiento de 19.7 %. Fueron diseñados y fabricados en la planta ECRI del CAC en base a la experiencia de los desarrollados para el Reactor OPAL (Australia).

34 Ciclo de Combustible Nuclear Sede Central CMF * C.A.E. INSTALACIONES NUCLEARES DISTRIBUCION GEOGRAFICA C.A.C. C.A.B. A.R.N. BUENOS AIRES - (SEDE CENTRAL) A.R.N. DELEGACION SUR - (S. C. DE BARILOCHE) CENTROS ATOMICOS ( CONSTITUYENTES - EZEIZA - BARILOCHE ) CENTRAL NUCLEAR EN CONSTRUCCION ( ATUCHA II ) CENTRAL NUCLEAR EN OPERACIÓN ( ATUCHA I - EMBALSE ) DEPOSITOS DE MATERIAL NUCLEAR REACTORES DE INVESTIGACION Y PRODUCCION REACTORES DE INVESTIGACION - CONJUNTO CRITICO PLANTA DE CONVERSION PLANTA ENRIQUECIMIENTO DE URANIO PLANTAS DE FABRICACION DE COMBUSTIBLES PLANTA DE PRODUCCION DE AGUA PESADA - NEUQUEN OTROS LUGARES INVESTIGACION Y DESARROLLO 35

35 Ciclo de Combustible Nuclear Riesgos Uranio Riesgo radiológico Riesgo toxicológico (metal pesado) Riesgo de reacción nuclear en cadena Riesgo Pirofórico Para las personas, el medio ambiente y las generaciones futuras 36

36 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Controles Regulatorios Objetivos Operación segura de las Instalaciones Material Radiactivo y/o nuclear correctamente almacenado/blindado/confinado Personal capacitado Control de Dosis Condiciones de Áreas de Trabajo Condiciones del Medio Ambiente Acondicionamiento y Disposición Final de Residuos 37

37 Ley Nacional de la Actividad Nuclear Ley Nº Año 1997 Establece que el Estado Nacional fijará la política nuclear y ejercerá las funciones de: Regulación y fiscalización por medio de la Autoridad Regulatoria Nuclear (ARN), en temas de: Seguridad radiológica y nuclear Protección física y fiscalización del uso de materiales nucleares Licenciamiento y fiscalización de instalaciones nucleares y salvaguardias internacionales Asesoramiento al Poder Ejecutivo Nacional. 38

38 Funciones de la ARN Dictar normas regulatorias sobre seguridad radiológica y nuclear, salvaguardias, protección física y transporte de material radiactivo Otorgar, suspender y revocar licencias de construcción y operación como permisos o autorizaciones Realizar inspecciones y evaluaciones regulatorias Proteger la información restringida 39

39 Norma Básica de Seguridad Radiológica AR Revisión 3, año 2001 Objetivo: lograr un nivel apropiado de protección de las personas contra los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes y de seguridad de las fuentes de radiación. Se aplica a todas las instalaciones, prácticas e intervenciones que regula y fiscaliza la ARN. Su cumplimiento no exime del cumplimiento de otras normas y requerimientos no relacionados con la seguridad radiológica, establecidos por otras autoridades competentes. 40

40 Norma Básica de Seguridad Radiológica Licenciamiento de Instalaciones y Personal Documentación Mandatoria Informe de Seguridad Descripción de la Instalación Cantidad y tipo de material Evaluación de Riesgos Medidas de Seguridad 41

41 Norma Básica de Seguridad Radiológica En todos los casos se deben: justificar las prácticas, respetar los límites de dosis y las restricciones de dosis establecidas, efectuar la optimización de la protección radiológica y prevenir adecuadamente la posibilidad de accidentes. 42

42 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina CONTROLES REGULATORIOS Inspecciones de Seguridad Radiológica y Nuclear Verificar que las instalaciones trabajan de acuerdo a la Licencia otorgada por ARN: Material ubicado/almacenado/confinado/blindado en condiciones adecuadas Seguimiento de dosis del personal Control de las condiciones de las Areas de trabajo Control de generación y acondicionamiento de residuos radiactivos Seguimiento de Instrucciones de Trabajo y Procedimientos Administrativos 43

43 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina CONTROLES REGULATORIOS (Cont.) Inspecciones de Seguridad Radiológica y Nuclear Planes de Monitoreo de las Instalaciones (forma parte de la Documentación Mandatoria) Se evalúan, controlan y verifican. Se realiza toma de muestras de aires y superficie mediante swipe test para comparación y seguimiento. 44

44 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina CONTROLES REGULATORIOS (Cont.) Inspecciones de Seguridad Radiológica y Nuclear Planes de Monitoreo de las Instalaciones Seguimiento de las Conclusiones de las Jornadas de Protección contra la Contaminación Interna. Armonización de Criterios Uso de técnicas, equipos y dispositivos similares 45

45 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Controles Regulatorios ARN Gerencia de Control y Licenciamiento de Reactores Nucleares Gerencia de Seguridad Radiológica, Física y Salvaguardias Subgerencia Control de Instalaciones Clase I y Ciclo de Combustible Nuclear Gerencia de Apoyo Científico - Técnico 46

46 Normas Regulatorias En la actualidad hay 63 normas regulatorias vigentes, emitidas por la ARN. Están vigentes 8 guías regulatorias, también emitidas por la ARN. Régimen de Tasas por Licenciamiento e Inspección "Régimen de Sanciones por Incumplimiento de las Normas de Seguridad Radiológica y Nuclear, Protección Física, Salvaguardias y No Proliferación Nuclear en Instalaciones Relevantes". 47

47 CICLO DE COMBUSTIBLE NUCLEAR CONTROLES REGULATORIOS Misión de la ARN proteger a las personas, el ambiente y las futuras generaciones de los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes

48 Ciclo de Combustible Nuclear en Argentina Muchas Gracias!! Ing. Analía Saavedra Control de Instalaciones Radiactivas Clase I y Ciclo de Combustible Nuclear Autoridad Regulatoria Nuclear asaavedra@arn.gob.ar

49 Autoridad Regulatoria Nuclear Av. del Libertador 8250 (C1429BNP) Ciudad Autónoma de Buenos Aires, ARGENTINA Tel.: (+54) (011) Fax: (+54) (011) / Mail: