Barras de control en un reactor nuclear

Las barras de control de las centrales nucleares son los elementos que permiten regular la potencia del reactor y son esenciales para la seguridad del mismo. Sin ellas, la potencia del núcleo del reactor aumentaría sin control.

Las reacciones nucleares que se producen dentro de un reactor de fisión se producen en cadena, es decir, cada vez que un átomo impacta con un neutrón se divide y emite uno o dos neutrones más. Los neutrones liberados pueden impactar contra otros átomos, de modo que cada vez se producirían más reacciones por unidad de tiempo.

Las barras de control son unos tubos cilíndricos fabricados con un material que absorbe neutrones, como puede ser carburo de boro o aleaciones de plata, indio y cadmio.

Las dimensiones de las barras de control son las mismas que las de las varillas del combustible nuclear.

¿Para qué sirven las barras de control en un reactor nuclear?

Las barras de control de los reactores nucleares permiten controlar la frecuencia de las reacciones nucleares ya que la absorción de neutrones impide que estos puedan fisionar más elementos combustibles.

La efectividad depende de la proporción de las barras que estén en contacto con la zona de reacción. Cuanto más adentro esté del núcleo del reactor más neutrones absorberá y, por lo tanto, menos reacciones se producirán. 

¿Cómo se regula la potencia de un reactor nuclear?

Las barras de control son uno de los mecanismos para regular el estado de un reactor nuclear. A menudo, las barras son el elemento más importante en una parada rápida del reactor (la llamada parada de emergencia o scram ).

En los reactores de agua a presión, las barras cuelgan en el reactor y pueden funcionar como un sistema de seguridad. Se mantienen subidas con un electroimán y en el caso de una pérdida imprevista de potencia de control, caen automáticamente en el reactor. De este modo, la reacción de fisión nuclear en cadena se detiene.

En otros tipos de reactores, como el reactor de agua en ebullición, las varillas sobresalen del fondo hacia el interior del reactor. Para activarse, deben ser empujadas activamente hacia el núcleo del reactor.

En realidad, el proceso de control del reactor es más complicado: el curso de la reacción también depende de la temperatura y la refrigeración del reactor y de la presencia de ciertos desechos del proceso de fisión (que a veces absorben muchos neutrones).

Cuando las barras de control entran completamente (por ejemplo durante una parada de emergencia) la reacción en cadena nuclear se detendrá casi de inmediato y se dice que el reactor se vuelve subcrítico. Sin embargo, el material radiactivo continúa emitiendo calor durante algún tiempo, que debe continuar disipándose.

Tipos:
Accede a los mejores

recursos educativos

sobre Energía y Medio Ambiente
Ver recursos