Pela primeira vez no mundo, a China sofreu um encerramento de emergência de um reator nuclear de quarta geração

A primeira usina nuclear comercial de quarta geração do mundo, construída na China, concluiu com sucesso os testes de desligamento do reator. O sistema de proteção passiva evitou o derretimento do núcleo e estabilizou a temperatura e a reação em 35 horas. Nenhuma ação adicional foi exigida pelo pessoal da usina nuclear ou pelas equipes de emergência. Tudo aconteceu naturalmente e não causou danos ao equipamento.

Shidaowan NPP com um par de reatores HTR-PM. Fonte da imagem: CNNC

Os testes foram realizados na central nuclear de Shidaowan-1. A estação contém dois reatores “modulares” com potência térmica nominal de 250 MW(t). Ambos acionam uma turbina comum com capacidade de 211 MW(e). Ao adicionar novos reatores (módulos), abre-se a possibilidade de trabalhar com geradores mais potentes.

A central nuclear de Shidaowan-1 está equipada com reatores de leito de seixos resfriados a gás de alta temperatura (HTR-PM). O núcleo desses reatores consiste em várias camadas de “seixos”, que são bolas de grafite de 60 mm, dentro das quais existe urânio-235 enriquecido a 8,5%. A parte externa das esferas é revestida com carboneto de silício. O hélio aquecido a 250 °C é soprado através desta camada, que sempre será gasosa além das temperaturas criogênicas.

Um desligamento de emergência de tal reator não leva ao superaquecimento do gás neutro acima da temperatura operacional de 750 °C. Além disso, devido ao efeito do alargamento Doppler, à medida que a emergência do combustível aquece, a reação de decaimento decai por si só. A parada de todas as máquinas que atendem o reator após apenas alguns minutos leva a uma diminuição na intensidade da reação de decaimento, enquanto a desenergização ou parada de bombas em reatores de água convencionais sob pressão termina com o derretimento do núcleo e a liberação de produtos de decaimento radioativo junto com vapor e água decompostos em hidrogênio e oxigênio.

Os engenheiros tinham plena confiança na confiabilidade do reator HTR-PM e dos sistemas de proteção passiva, o que provaram pela primeira vez no mundo durante o desligamento de emergência de um reator comercial. Anteriormente, tal experimento era realizado apenas no reator experimental HTR-PM, criado há décadas na Alemanha. A paragem física de todos os sistemas não pode levar a um aumento da temperatura no núcleo para 1600 °C, o que foi confirmado por testes. O combustível carregado no reator na forma de “pedrinhas” tolera calmamente tais temperaturas sem destruição. A reação de decomposição e a temperatura no núcleo se estabilizaram 35 horas após o “acidente”. Depois disso, os reatores poderiam voltar a funcionar como se nada tivesse acontecido.