miércoles, 19 de febrero de 2014

LA PRIMERA EXPOSICIÓN DE LOS PRACTICANTES DE REACTORES NUCLEARES



Hace muchos años, que terminé mis estudios universitarios, empero todavía guardo la sensación de las primeras exposiciones de los trabajos avanzados en el laboratorio. Eso lo sentí, cuando los alumnos, hoy practicantes, en el Centro Nuclear RACSO, realizaron su primera exposición sobre el avance de su Programa de Prácticas. 

La multidisciplinariedad de los reactores nucleares

Desde el centro del reactor donde está el núcleo con el uranio como combustible, luego la calidad del agua que inunda los diversos componentes, pasando por la respuesta certera de la instrumentación y control, hasta la evaluación de las radiaciones en todos los espacios donde accede el trabajador o el investigador, necesitan de diversas especialidades: aquí se complementan, las ciencias e ingeniería. Los modelos que explican los diversos fenómenos, nucleares y/o convencionales, requieren permanentemente de simulación y corroboración experimental. Cuando las soluciones exactas, sucumben, las aproximadas ayudan. Cuando el determinismo complica, lo probabilístico salva. Cuando las radiaciones que no se ven se tornan riesgosas, los radioprotectores nos iluminan y protegen. La calidad, y responsabilidad social, en los tiempos de globalización se impone, entonces la abundante documentación exige de "memorias cibernéticas", que nos digan a dónde está, el informe de seguridad 18, o la configuración nuclear 34, entonces requerimos de un especialista en sistemas, para facilitarnos bases de datos, que alcancen a los archivos técnicos. Aquí, “hay mucho espacio”, repetimos como R. Feyman.

Los neutrones los  Messi del reactor

Los reactores nucleares de investigación, REINV, están construidos para producir neutrones, que luego mediante reacciones nucleares, neutrón – blanco, producen transformaciones  en el interior de los núcleos de los blancos, y los hacen radioactivos. Los físicos nucleares, dicen que ellos fueron excitados, y considerando que la naturaleza exige volver a su estado fundamental, ellos emiten radiaciones (gama y beta, principalmente) para este fin, los que son usadas en las diversas aplicaciones, como la salud, industria, medio ambiente, agricultura y otros. Entonces, son los neutrones que tienen que ser cuidados, evaluados (número y energía), en términos admistrativos, “gestionados”. Tenemos que economizar neutrones. Las fuentes de neutrones están en los combustibles, que son el uranio, y para ser más precisos, el isótopo, U235. Estos son carísimos, un elemento combustible cuesta unos 70 mil dólares, que dispone unos 200g, de U235. En el RP10, utilizamos en el núcleo, actualmente, unos 29 de ellos. Los “economistas” de neutrones, son los que mediante la simulación, evalúan cómo moverlos, dentro del núcleo y cuánto tiempo. Ellos nos dicen, qué arreglos armar en el núcleo, esto es, definen la configuración[1] del núcleo.  En el momento actual, el RP10, tiene combustibles comprados en 1986, y comenzados a usar desde el 30 de noviembre de 1988, cuando se puso a crítico por primera vez.  Esta gestión, se realizan con programas de cálculo, validados, en muchos reactores del mundo, e implementados en el Perú, “con sudor y lágrimas”. Los profesionales que trabajan, en esta simulación, pueden ser físicos o ingenieros, tienen que tener la habilidad de manejo de manejo de lenguajes, fortran principalmente. El joven practicante, aquí, tendrá la oportunidad de manejar los software: WIMS, CITATION, CITVAP, MCNP, principalmente. Aun cuando la simulación define la configuración, es la evaluación experimental, la que define cuando realmente se cambia la configuración, y cuántos neutrones hay en cada lugar de utilización del reactor. Aquí, los físicos, reinan, ellos son los responsables de medir los parámetros más importantes, que son exigidos por la autoridad nacional (OTAN)[2] para que se dé la licencia de operación. Estas actividades en el RP10, la realizan en el Departamento de Cálculo Análisis y Seguridad (CASE). 



Los ojos y oídos: la instrumentación y control

Los tukuy ricoc[3], en el imperio incaico eran los “ojos y oídos”, según los libros de historia. Pues bien, el reactor nuclear es ese gran imperio, donde las radiaciones provenientes de las transformaciones nucleares provocadas por los neutrones al bombardear todos los materiales que encuentran en su camino, deben ser vigiladas. Sin embargo, en tanto ellos (las radiaciones) no son identificados por los sentidos del ser humano, entonces para saber de su presencia (detección) y su cuantificación (medición), en el núcleo o en cualquier otro componente y lugar, se requiere de la instrumentación nuclear (INU). Por tanto, su importancia es vital, ellos deben estar operativos y calibrados, para tener la certeza de lo que nos dicen, y la pertinencia de las decisiones que tomemos para la operación segura. Tenemos que vigilar, los detectores de neutrones (cadenas de arranque y marcha), los diversos módulos electrónicos. Ceñirse con severidad a los programas de mantenimiento (preventivos y correctivos). Claro, el reactor ya tiene 25 años de operación a plena potencia (10 MW), entonces exige una modernización, y como tal, siempre está el dilema: ¿importación o los construimos?. La urgencia lleva a lo primero, sin embargo, con los jóvenes que ingresan bien podemos incursionar en lo segundo, introduciendo nuevas tecnologías. Las señales que proveen la INU, son recibidas en la unidad central de comando del reactor, la sala de control, está protegida de cualquier radiación entre el núcleo y la consola, están 11 metros de agua, paredes de hormigón armado de unos 5 metros de grosor, y exclusas que están bajo presión, impidiendo que el aire salga del recinto del reactor. El objetivo es trabajar de manera segura, tanto para los trabajadores cuanto para el medio ambiente. Los especialistas, en INU, son principalmente electrónicos, tanto técnicos cuanto ingenieros. Esta responsabilidad en el RP10 está ejercida por el Departamento de Mantenimiento, (MARE) (Área: Instrumentación).

El manto protector: agua de calidad

Los combustibles en el núcleo, las cajas de irradiación, los haces de neutrones, barras de control, y otros componentes, están sumergidos en agua, que cumple varias funciones, como moderador[4], refrigerante[5] y blindaje[6], pero lo que más nos interesa es que esa agua no provoque el deterioro de todos los componente, mediante la corrosión, por eso, el agua que se utiliza en los reactores, debe estar exentos de portadores iónicos, así la conductividad del orden de 1microsimens por centímetro, y a unas cualidades neutras, pH: 7, este cuidado tiene que ser extremo, para ello se monitorean, diversos parámetros físicos y químicos, de manera permanente, porque de él dependerá que los elementos combustibles tengan una gran duración, y evitar que se fisuren dejando salir fragmentos de fisión, en cuyo caso se tiene que retirar dicho combustible, y guardarlo en el ambiente de combustibles fisurados, o inhabilitados de usar, perdiéndose el costo mencionado. Así el agua es nuestra, protección, pero también nuestra vida. En el RP10, el agua, se extrae desde un pozo propio, y se almacenan en tanques inmensos que están siempre disponibles para ser usados, tanto en el circuito secundario, primario, y piletas principal y auxiliar. Los especialistas, principalmente son, químicos, técnicos o ingenieros químicos. Esta responsabilidad en el RP10, la realiza el Departamento de Mantenimiento (MARE) (Area: tratamiento de agua)


Papelito manda: La Gestión Integrada


Es sabido que la industria de los reactores nucleares fueron los primeros en imponer la gestión documentaria, "nada sin documentos, revisados, aprobados y vigentes". Así, desde los 80s, cuando nació el RP10 (primera puesta a críticos-30-11-1988), esta actividad central fue denominada como Garantía de Calidad.  En esos tiempo no escuchábamos nada sobre los ISO, sin embargo, los reactoristas manejábamos, la trazabilidad, basada en la documentación, registrada, “papelito manda” era el lema. Pero, los avances de la industria convencional, liderada por los japoneses, a fin de demostrar calidad en su producto o servicio, empezaron a surgir los ISO, y los certificados que los organismos respectivos otorgaban. Las mejores empresas, lucían en su sala de espera, orgullosamente el cartel ,  “Certificado ISO 9000”. Este tipo de certificados no habían, en el caso de reactores, el más próximo era que se solicitaba al OIEA: las MISIONES INSAAR, que tenía como tarea, ayudar a los países miembros, a evaluar el estado de la seguridad del reactor.  Ellos dejaban, recomendaciones, que eran trabajadas para levantarlas. En el caso del RP10, han venido 3 misiones. Pero, como todas las cosas de la vida tienen que modernizarse, el OIEA, desde el año pasado ha lanzado una nueva Guía, orientado a implementar un SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN (SIG), que incluyen los aspectos, de organización, de seguridad (nuclear, física, ocupacional) y de medio ambiente, y esa esta siendo exigida, actualmente,  por el órgano regulador peruano, OTAN, para mantener la licencia del RP10. De ahí que esta tarea tiene mucha importancia, tanto que su implementación, va a estar apoyada por un proyecto de cooperación técnica con el OIEA, para los años 2014 y 2015. Así, para la Dirección de Producción y el IPEN, se ha planteado el reto que para recibir a los nuevos elementos combustibles que estarían montándose a inicios de 2016, ya se tendría el SIG implementado, para ellos se va a montar infraestructura necesaria para acceder a toda documentación en línea (digitalizada). Esta responsabilidad la realiza el Departamento de Garantía de Calidad (GCAL). Las especialidades pueden ser ingenieros industrial, ambientales y afines. 

La confraternidad laboral también es esencial


Todas las escuelas de gestión, recomiendan que en un centro de trabajo tiene que haber, trabajo en equipo, compromiso. Pero para que esto ocurra, se tienen que practicar acciones de confraternidad, de aproximación, de romper los hielos internos, que detienen a dar un paso al frente, y nos retrae. Se oye, en los intramuros, “es buen trabajador pero cero de confraternidad”,  ¿eso es bueno?, si no lo es, tenemos que cambiar. Los jóvenes practicantes, también tienen que aprender de nuestros buenos hábitos, entre ellos, el almorzar juntos, pues en los pocos momentos que compartimos la mesa, se pueden hablar de muchas cosas, de aquello que une, entretiene, y nos hace pensar. Ese dialogo promueve  compromiso, que también se nutre de la motivación, la que puede surgir desde dentro de la persona, pero se multiplica si es ayudada por el entorno. Entonces los mayores, los “viejitos”, tienen que disminuir sus amarguras y cóleras, para dar paso a la amistad, y qué mejor que hoy es el 14 de febrero. Por eso terminada las exposiciones, fuimos a almorzar en grupo, que esperamos se mantenga para el deporte y otras “contiendas” de confraternidad. 

La Pluma del Viento
Lima, 19 de febrero de 2014


[4] Moderador, para bajar la energía de los neutrones desde un promedio de 2 millones de electrón voltios (MeV), a tan solo 0.023 eV, en el caso del RP10 se usa el agua ordinaria tratada.
[5] Refrigerante, utilizado para extraer el calor del núcleo provocado por las reacciones de fisión producida y la energía de las radiaciones.
[6] Blindaje, disminuye la radiación que puede llegar a la persona o al medio ambiente. 


[3] Los TUCUY RICOC eran, “los ojos y oídos del Sapa Inca”, quien así estaba enterado de todo lo que ocurría en su cada vez más grande imperio. (Según Valdemar Espinoza).


[1] La configuración del núcleo, es el arreglo de elementos combustibles, elementos de control, cajas de irradiación, reflectores, y se exige la licencia para cada configuración.
[2] La Oficina Técnica de la Autoridad Nacional, OTAN, es la responsable a nivel nacional, de dar licencia para la operación de los reactores nucleares, ellos tienen la autoridad de impedir la operación. 


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