La industria nuclear francesa tiembla ante un accidente en una central china

En junio de 2021 el reactor 1 de la central nuclear de Taishan (China) del modelo EPR (European Pressurized Reactor) sufrió un accidente. Tanto las autoridades chinas como las francesas afirmaron públicamente que no se trató de un suceso grave y subrayaron que 5 barras de combustible del reactor sufrieron daños. Sin embargo, recientemente se ha sabido que el accidente fue más serio de lo que se admitió al principio y que pudo deberse a errores de diseño que ponen en tela de juicio la seguridad del EPR. Reactor insignia de la industria nuclear francesa, actualmente hay tres reactores EPR en estado de operación (dos en China y uno en Finlandia que acaba de entrar en funcionamiento), y hay otros tres en construcción. Recientemente, el presidente francés Emmanuel Macron ha anunciado también que edificará otros seis EPR en suelo francés.

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Planta de energía nuclear de Taishan, unidades 1 y 2, Guangdong, China. Fuente: EDF Energy / Wikipedia
La industria nuclear francesa tiembla ante un accidente en una central china

En junio de 2021 se registró un accidente en Taishan 1 (China), el primer reactor del modelo EPR que entró en funcionamiento en el mundo (2018), y algunas de las barras de combustible de uranio que se alojan en el núcleo del reactor sufrieron daños. La central nuclear china de Taishan esta compuesta por dos reactores: Taishan 1 y Taishan 2, ambos del tipo PWR y del modelo EPR-1750

Taishan 1 y 2 forman parte de un contrato de 8.000 millones de euros firmados por Areva (ahora Framatome) y China General Nuclear (CGN) en noviembre de 2007. La central nuclear de Taishan, localizada a 140 kilómetros al oeste de Hong Kong, es propiedad de la TNPJVC (Taishan Nuclear Power Joint Venture Company), una empresa conjunta entre la CGN (China General Nuclear) (51%), la eléctrica francesa EDF (30%) y la eléctrica china Guangdong Energy Group (19%) – EULIXE

El EPR, European Pressurized Reactor por sus siglas en inglés, es un reactor de generación 3+, es decir, es uno de los diseños más novedosos que se encuentran a día de hoy en el mercado. Comparándolo con los reactores de las anteriores generaciones, el EPR dispone de mayor potencia, mejor eficiencia y una seguridad reforzada. Diseñado y desarrollado principalmente por las compañías francesas Framatome y EDF y por la alemana Siemens, este reactor es la punta de lanza de la industria nuclear francesa. 

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Fuente: IAEA

Debido al accidente que se produjo en Taishan 1, durante el mes de junio se sucedieron un cruce de acusaciones e informaciones que encendieron las alertas. Mientras que desde la CNN y la administración estadounidense hablaban de “una amenaza radiológica inminente”, China y Francia restaban importancia a lo sucedido públicamente.

Entre finales de noviembre y principios de diciembre, sin embargo, el caso adquirió todavía más importancia debido a ciertas informaciones que vieron la luz y de las cuales os hablaremos a continuación.

Un accidente más grave de lo admitido

El 28 de noviembre de 2021 Radio France International publicó afirmaciones de un denunciante que contradecían las declaraciones oficiales sobre el alcance de los daños sufridos por las barras de combustible en Taishan 1 en el accidente que se produjo en junio de 2021. [Para más información consultad el reportaje que realizamos en EULIXE].

El denunciante, que según The Diplomat trabaja para una empresa francesa de energía nuclear, advirtió de que “más de 70 barras de combustible resultaron dañadas”, es decir, 14 veces la cifra reconocida por el Ministerio de Ecología y Medio Ambiente de China en junio, cuando se afirmó oficialmente que “unas cinco barras” estaban dañadas. Además, el denunciante afirmó que el daño puede estar relacionado con un “defecto de diseño”.

Según el denunciante, el problema del reactor EPR de Taishan es “un sistema hidráulico no muy exitoso en el fondo de la vasija que provoca una distribución desigual de energía en los ensamblajes. Se crea una corriente transversal en el núcleo y hace que los conjuntos se muevan, en especial en la periferia”.

La vasija del reactor nuclear es ni más ni menos que el corazón del dispositivo. En el sitio del fabricante francés de centrales eléctricas Framatome podemos leer que se trata de “el equipo en el que el agua del circuito primario se calienta en contacto con el combustible nuclear. El agua del circuito primario luego circula hacia los generadores de vapor para transferir su calor al agua en el circuito secundario, transformando este último en vapor. El vapor generado alimenta una turbina, conectada a un alternador para producir electricidad”. […]. Además, un sitio del gobierno francés dedicado al tema especifica que "a diferencia de otros dispositivos en el circuito primario, como generadores de vapor o tapas de la vasija, reemplazar una vasija no es una operación prevista por EDF”. Claramente, la vida útil de una central eléctrica está vinculada a la vida útil de su vasija. En una planta EPR, las técnicas de presurización del agua son diferentes pero la vasija juega un papel igualmente fundamental – TV5 Monde

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Vasija de un EPR. Fuente: ChNPP/ Wikipedia

La información ofrecida por el denunciante fue transmitida por el director de la ONG Comisión de Investigación e Información Independiente sobre Radiación (CRIIRAD) Bruno Chareyron. Tras consultar con el denunciante, la CRIIRAD envió una misiva (fechada el 27 de noviembre) al presidente de la ASN (Autorité Sûreté Nucléaire), el regulador nuclear francés. A continuación, traducimos y reproducimos la primera parte de la carta firmada por Chareyron y casi la totalidad de la nota de prensa publicada el 28 de noviembre por la CRIIRAD:

  • Carta (27 de noviembre)

Sr. Presidente de la ASN (Autoridad de Seguridad Nuclear),

Contexto de la solicitud

Los gigantes nucleares franceses están muy implicados en el EPR de Taishan en China: Framatome en el diseño, la construcción y el suministro de combustible, EDF en la explotación con su participación del 30% en TNPJVC. Y los resultados de los primeros años de funcionamiento de Taishan 1 y 2 son, obviamente, esenciales para la EPR de Flamanville [Francia]. Por ello, la Autoridad de Seguridad Nuclear francesa debe seguir muy de cerca este expediente.

En junio de 2021, la prensa nacional e internacional informó ampliamente del caso de los problemas de rotura del revestimiento del combustible nuclear en el reactor EPR Taishan 1 en China. Este reactor de 1.750 MWe es el primer EPR que entra en funcionamiento comercial en el mundo (en diciembre de 2018).

La degradación del combustible nuclear llevó a su operador, TNPJVC, a una parada "anticipada" el 30 de julio de 2021, es decir unos 6 meses antes de lo previsto en el ciclo inicial.

La CRIIRAD había alertado al respecto en un comunicado de prensa publicado el 14 de junio de 2021. El reactor, cuyos problemas de fallos en el revestimiento se habían detectado de hecho ya en octubre de 2020, debería haberse apagado mucho antes de julio, con el fin de limitar los riesgos radiológicos para los trabajadores y los residentes locales.

Hay varias causas posibles para estos fallos del revestimiento. Sin ser exhaustivos, algunas pueden deberse a fallos de diseño del reactor, otros a fallos de fabricación y otros a fallos de funcionamiento y/o mantenimiento del reactor Taishan 1.

Según nuestras informaciones, entre las diversas causas posibles, algunas podrían ser genéricas y afectar también a los otros reactores EPR en construcción en Flamanville (Francia) y Olkiluoto (Finlandia).

La ASN indicó en un comunicado de prensa del 16 de junio de 2021 que estaba llevando a cabo un "diálogo técnico" con su homóloga "la Administración Nacional de Seguridad Nuclear de China (NNSA)", "con el fin de examinar en qué medida se puede tener en cuenta la retroalimentación de la situación operativa actual en Taishan en el marco del examen en curso de la solicitud de puesta en servicio del EPR de Flamanville".

Según la información enviada a la CRIIRAD por un denunciante que trabaja en la industria nuclear, la naturaleza de los daños observados en los elementos de combustible nuclear descargados del reactor Taishan 1 indica que se debe principalmente a las vibraciones anormales de los elementos combustibles nucleares.

Se cree que los daños en el revestimiento comenzaron durante el Ciclo 1 y se manifestaron plenamente durante el Ciclo 2, especialmente en los elementos combustibles debilitados durante el primer ciclo. Según nuestro informante, el mismo problema podría afectar muy pronto al reactor Taishan 2, que se puso en funcionamiento comercialmente unos 9 meses después de Taishan 1.

Según nuestro informante, estas vibraciones estarían relacionadas con un defecto de diseño en la vasija del reactor EPR. La vasija del EPR se basa en el modelo Konvoi (alemán) y presenta el mismo problema, a saber, "un sistema hidráulico no muy acertado en el fondo de la vasija que da una distribución desigual de la potencia en los conjuntos. Se crea una corriente transversal en el núcleo que hace que los conjuntos se muevan, especialmente los de la periferia".

De confirmarse, estas revelaciones plantean serias dudas en cuanto a la seguridad nuclear y la protección contra las radiaciones, tanto para los trabajadores de la central como para los habitantes de la zona.

Si se confirma la existencia de un defecto de diseño genérico que afecta a la vasija del reactor EPR, es probable que haga imposible la puesta en marcha de los reactores de Flamanville y Olkiluoto [ya puesta en marcha] con un nivel de seguridad satisfactorio, a menos que se realicen trabajos de corrección que podrían resultar especialmente complejos y costosos.

[Para consultar la carta en su versión original clicad el siguiente enlace]

  • Nota de prensa (28 de noviembre)

La CRIIRAD no ha identificado la causa de los problemas que afectan a Taishan 1. La información de que dispone aún no ha sido verificada y validada, pero le ha parecido suficientemente sólida y coherente para justificar, habida cuenta de los retos de seguridad para el sector EPR en general y Flamanville 3 en particular, el envío de un correo documentado que solicita respuestas precisas e investigaciones detalladas a la Autoridad de Seguridad Nuclear.

En efecto, las pruebas recogidas sugieren que las rupturas de las vainas de combustible radiactivo se deben en particular a un defecto de diseño de la vasija del EPR: provocaría una mala distribución del flujo hidráulico y, por consiguiente, vibraciones muy importantes en los conjuntos, lo que conduciría a rupturas de conductos, un desgaste anormal de las rejillas de sujeción de las varillas, la dispersión de residuos radiactivos en el núcleo del reactor, con graves consecuencias en términos de seguridad y protección radiológica para los trabajadores y los vecinos.

Si estos elementos son ciertos, podrían afectar a toda la cadena de los EPR (Taishan 2, Flamanville 3, Olkiluoto 3. Hinkley Point). También debe comprobarse si el diseño de los EPR2 tiene en cuenta esta experiencia.

[…] Es esencial que las autoridades de seguridad nuclear de los países afectados puedan llevar a cabo un análisis riguroso de la experiencia Taishan 1 y de sus consecuencias para la seguridad de los EPR.

[Para consultar la nota de prensa en su versión original clicad el siguiente enlace]

El 10 de diciembre, el regulador de energía nuclear de Francia, la ASN, anunció que detendría el desarrollo del reactor EPR en la central nuclear de Flamanville (Normandía) en espera de la investigación del accidente que ocurrió en China, ya que tiene el mismo diseño que Taishan.

Todavía queda mucho trabajo por hacer en el sitio [de Flamanville] antes de la puesta en marcha de las operaciones, y se deben recibir comentarios de la experiencia de la desviación del EPR de Taishan 1 – Declaraciones efectuadas el 10 de diciembre por el subdirector general de la ASN, Julien Collet, y recogidas por The Diplomat.

Haciendo referencia al recién conectado tercer reactor de la central nuclear de Olkiluoto, la CRIIRAD publicó un comunicado de presa el pasado 22 de diciembre. En él afirman que el operador de OL3 (Olkiluoto 3), TVO (una empresa de energía nuclear finlandesa), ha investigado la “posibilidad” de que se produzcan daños en el combustible similares a los ocurridos en el reactor de Taishan 1. “Sobre la base de este estudio, la STUK [la Autoridad de Seguridad Nuclear y Radiológica de Finlandia] opina que la aparición de fugas de combustible en OL3 por la misma razón es poco probable”.

Desde la CRIIRAD subrayan que la STUK menciona en particular “las diferencias en el combustible utilizado en las plantas” y que indica que “como medida de precaución TVO realizará inspecciones visuales completas del combustible en el reactor durante el mantenimiento anual después del primer periodo de funcionamiento y perfeccionará los procedimientos relativos al uso del combustible ya las condiciones de funcionamiento”. Sin embargo, según la CRIIRAD, “la situación es mucho más compleja”, ya que, debido a ciertas características, el combustible de OL3 “podría verse aún más afectado por los fenómenos vibratorios”.

La CRIIRAD pide, por tanto, que TVO haga público todo el expediente científico y técnico que justifique que la afirmación de que las fugas de combustible en OL3 son "poco probables". Considera que, dado que las causas de las disfunciones encontradas en el EPR de Taishan 1 aún no se han identificado y tratado cuidadosamente, el EPR de Olkiluoto no debería haber sido autorizado para su divergencia [en física nuclear se llama “divergencia de un reactor” el hecho de comenzar la reacción en cadena de fisión] – CRIIRAD

Uno de los elementos que comparten Taishan 1 y OL3 es que las vasijas de los reactores (el elemento donde se registró el accidente en Taishan 1 y que ha generado dudas sobre la seguridad del EPR) fueron fabricadas en Japón e importadas. En el caso de Taishan 1 la vasija fue construida por la japonesa Mitsubishi Heavy Industries (MHI), mientras que en el caso de OL3 la vasija fue fabricada por la Japan Steel Works y la MHI. En la construcción de ambas vasijas participó la japonesa MHI.

En el caso de OL3, la empresa TVO asegura que tanto la misma compañía como la STUK realizaron inspecciones en el lugar:

La vasija de presión del reactor OL3 se fabricó en Japan Steel Works y Mitsubishi Heavy Industries en Japón. La fabricación comenzó en octubre de 2003. El inspector local de TVO ha supervisado la fabricación. La Autoridad de Seguridad Nuclear y Radiológica de Finlandia (STUK) también realizó inspecciones en el lugar durante la fabricación. La prueba de presión del componente terminado se llevó a cabo con éxito en octubre de 2008. El transporte marítimo a Finlandia comenzó a fines de octubre y llegó al puerto de Rauma el 3.1.2009 y continuó hasta Olkiluoto al día siguiente – TVO

En lo referente a la central nuclear de Taishan se sabe que solamente la vasija del primer reactor, es decir, el accidentado en junio, fue importada desde Japón. La vasija de Taishan 2 fue construida por la china Dongfang Electric Co (DEC).

El martes 21 de diciembre de 2021 a las 3.22 am se alcanzó la primera criticidad en el reactor 3 del modelo EPR de la central nuclear de Olkiluoto. Este pistoletazo de salida le puso el broche a un proyecto que durante años se enfrentó a serios retrasos, contratiempos y sobrecostes.

Concretamente, el reactor finlandés ha comenzado a operar 13 años después de lo estimado inicialmente. Se espera que si todo va según lo previsto el reactor de 1600 MWe de la compañía francesa Framatome comience a producir electricidad a finales de enero de 2022.

Actualmente, hay 3 EPR en estado de operación en el mundo: Olkiluoto 3 (recién entrado en servicio) y Taishan 1 y Taishan 2 en China. Después de la entrada en funcionamiento del EPR de Olkiluoto 3, se encuentran 3 reactores de ese modelo en construcción: Flamanville 3 (Francia) e Hinkley Point C-1 y C-2 (Reino Unido). Además, el presidente francés Emanuelle Macron ha anunciado recientemente que Francia construirá seis nuevos EPR.

Una investigación detallada de lo sucedido en Taishan 1 en junio es vital para conocer cuáles fueron las causas del accidente que se registró. También es importante que haya un flujo de información constante sobre el accidente entre los actores implicados en la gestión de los reactores EPR que están funcionando, que se están construyendo y que se construirán.

En el caso de que se confirmara que el accidente de Taishan 1 se debió a un fallo de diseño de la vasija y que, además, este fallo es genérico, es decir, que puede provocar situaciones de riesgo en los demás EPR, la seguridad de este modelo y de los reactores construidos o que están en proceso de edificación estaría en tela de juicio.

Este hecho supondría un duro mazazo para la industria nuclear francesa y para el EPR en general. Si a los problemas registrados en el despliegue del EPR – tanto el EPR de OL3 como de Flamanville 3 se han enfrentado a enormes retrasos y sobrecostes, por ejemplo– se le añade un problema de seguridad de tal magnitud, es posible que el modelo EPR actual tenga los días contados.

 

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