almacenamiento de combustible nuclear en Koeberg

Diseño del TISF para el almacenamiento de combustible gastado en la CN de Koeberg (Sudáfrica)

La Central Nuclear de Koeberg, situada en la costa occidental de Sudáfrica, es la única instalación nuclear operativa del continente africano y desempeña un papel esencial en la estabilidad del sistema energético del país. Como en cualquier central nuclear, la gestión del combustible gastado constituye un aspecto crítico para garantizar la continuidad operativa y el cumplimiento de los requisitos regulatorios.

Capacidad limitada y necesidad urgente

En Koeberg, el combustible irradiado se almacena inicialmente en las piscinas de combustible gastado, cuya capacidad es limitada. A medida que la central continúa operando, resulta necesario transferir periódicamente el combustible a sistemas de almacenamiento en seco para evitar que las piscinas alcancen su límite operativo.

Emplazamiento de la CN Koeberg (Sudáfrica)
Emplazamiento de la CN Koeberg (Sudáfrica).

La instalación existente, el Edificio de Almacenamiento de Contenedores (CSB), dispone de capacidad para 16 contenedores HISTAR 100, de los cuales 15 ya estaban almacenados, lo que evidenció la necesidad urgente de habilitar capacidad adicional. Esta situación se vio agravada por la ausencia de una instalación de almacenamiento definitivo nacional, cuya puesta en servicio por parte del Instituto Nacional de Gestión de Residuos Radiactivos (NRWDI) no se prevé antes de 2030, obligando a la central a implementar soluciones temporales seguras y operativamente viables.

En este contexto, se ha diseñado una Instalación Transitoria de Almacenamiento Provisional (TISF) capaz de albergar 14 contenedores HISTAR 100 adicionales.

Evaluación radiológica y solución de blindaje

La primera fase del proyecto consistió en una evaluación radiológica preliminar para determinar si una losa de almacenamiento abierta podía cumplir los límites de dosis establecidos por la normativa sudafricana, en particular con el límite de 0,5 μSv/h en el perímetro de la instalación. Los resultados muestran que es necesario proporcionar blindaje adicional para cumplir con estos requisitos de dosis, dado que ninguna de las configuraciones evaluadas proporciona un blindaje suficiente para su cumplimiento.

Vista Conceptual del Módulo de Blindaje Auxiliar y Procedimiento de Carga en el TISF
Vista conceptual del módulo de blindaje auxiliar y procedimiento de carga en el TISF.

Ante esta conclusión, se ha desarrollado una solución basada en la construcción de una TISF equipada con siete Módulos Auxiliares de Blindaje (ASMs), cada uno con capacidad para dos contenedores HISTAR 100. Estos módulos han sido concebidos como una solución intermedia entre el almacenamiento completamente abierto y un edificio cerrado, proporcionando el blindaje adicional necesario y permitiendo una construcción modular de acuerdo a las necesidades operativas.

Diseño multidisciplinar y beneficios operativos

Cada ASM incluye muros de hormigón optimizados, ventilación natural, iluminación interior y acceso seguro para inspección y mantenimiento. La TISF se complementa con plataformas de aproximación, un círculo de maniobra, un sistema de drenaje y rutas de transporte calificadas, garantizando operaciones seguras de carga, descarga y traslado de los contenedores.

En este diseño han participado múltiples disciplinas de ingeniería, incluyendo cálculos de blindaje, análisis sísmicos y estructurales, estudios térmicos, análisis de caída lateral y diseño de rampas de acceso. Esta integración multidisciplinar ha permitido garantizar que la instalación cumple con los requisitos radiológicos, estructurales y operativos tanto en condiciones normales como en escenarios de accidente.

La solución desarrollada aporta beneficios significativos: permite descongestionar las piscinas de combustible gastado, asegura el cumplimiento de los hitos operativos de la central, reduce las dosis ocupacionales siguiendo los principios ALARA, protege los contenedores frente a fenómenos externos y frente al ambiente corrosivo del emplazamiento, y proporciona una infraestructura flexible y ampliable. 

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