El microrreactor MARVEL, desarrollado en el Laboratorio Nacional de Idaho (INL), ha finalizado una fase esencial de pruebas del sistema de refrigeración, utilizando una instalación no nuclear conocida como PCAT.
La tecnología PCAT en el microrreactor MARVEL
El aparato PCAT simula el circuito de refrigeración primario del reactor MARVEL mediante electricidad, permitiendo validar su comportamiento termohidráulico sin necesidad de combustible nuclear. Las pruebas confirmaron que el diseño de circulación natural, basado en la convección sin componentes mecánicos, es efectivo para mantener el flujo de calor y garantizar la estabilidad del sistema.
Por otra parte, los objetivos principales era evaluar la precisión del software RELAP5-3D, empleado en los análisis de seguridad de MARVEL. Los datos recolectados durante la campaña de pruebas mostraron una fuerte correlación con las predicciones numéricas, lo que refuerza la confiabilidad del modelo digital para prever el comportamiento del reactor en escenarios reales.
Durante el desarrollo, el equipo enfrentó problemas con los motores Stirling inicialmente contemplados para la refrigeración terciaria. Las vibraciones y el ruido derivaron en un rediseño del sistema hacia una solución más estable tipo radiador. Además, el uso de metales líquidos como refrigerante implicó la colaboración con Creative Engineers, especialistas en el manejo de estos materiales reactivos.
A través de estas pruebas, se confirmó que MARVEL puede operar generando hasta 100 kilovatios de energía térmica con eficiencia y seguridad. Aunque se detectaron algunas pérdidas de calor superiores a lo estimado, esta información permitirá ajustar el diseño final. El éxito del PCAT aumenta la confianza en las próximas etapas del proyecto, que incluyen la presentación de documentación al Departamento de Energía y la futura puesta en marcha del reactor.
Con estos resultados, el equipo MARVEL del INL está en condiciones de avanzar hacia la fabricación y ensamblaje del microrreactor en las instalaciones de prueba del reactor transitorio. También los descubrimientos serán compartidos con la comunidad científica para fomentar el desarrollo de sistemas nucleares compactos en aplicaciones remotas, industriales y de seguridad nacional.
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Fuente y foto: DOE
