Simulaciones numéricas avanzadas de la seguridad de los reactores

Desde 2005, la Comunidad Europea de la Energía Atómica (EURATOM) viene prestando apoyo a una serie de proyectos de investigación cuyo fin es establecer un marco integral de simulación en el cual modelizar los reactores de agua ligera. Estos reactores, refrigerados y moderados por agua, suponen la mayoría de los instalados en las centrales nucleares.

En el marco del proyecto NURESIM se creó la primera plataforma común europea de computación. NURISP fue un proyecto que continuó su labor y que se dedicó a demostrar y mejorar las capacidades predictivas de cada modelo, solucionador y código incorporado en la plataforma.

El proyecto NURESAFE (Nuclear reactor safety simulation platform) se puso en marcha en 2013 para llevar un paso adelante la plataforma de simulación para el análisis de la seguridad de reactores. En este empeño participan más de veinte universidades, centros de investigación y socios privados, que aspiran a incrementar la precisión de las previsiones de cara a la extensión segura de la vida de los reactores.

Ya hay numerosas herramientas de simulación de reactores nucleares ampliamente utilizadas con este fin. Pero se aspira a contar con herramientas que puedan modelizar las condiciones locales de los componentes del núcleo y en el interior de la vasija, abarcando diseños de reactor nuevos y de mayor complejidad. También se precisan predicciones más exactas de la potencia de cada varilla combustible y del campo térmico de las estructuras internas de los reactores, a fin de calcular los márgenes con respecto a fenómenos que podrían causar problemas graves en el transcurso de un accidente.

Para finales de 2015, el equipo de NURESAFE habrá aportado funciones nuevas que apoyarán la actual plataforma de simulación europea en cálculos de multifísica y a multiescala. La plataforma será capaz de unir códigos del rendimiento del combustible, termohidráulica y neutrónica a distintas escalas físicas y temporales.

Las simulaciones de multifísica pueden componerse de modelos numéricos individuales basados en la física, mientras que una herramienta informática ensamblará las distintas piezas. Se proporcionarán soluciones con variabilidad temporal del transporte tridimensional de neutrones estocástico y determinista con vistas a modelizar configuraciones heterogéneas del núcleo.

Desde el accidente ocurrido en la central de Fukishima Daiichi en Japón, ha cobrado una importancia inmensa para la industria nuclear el mejorar las predicciones del comportamiento del núcleo del reactor. El resultado último de NURESAFE será una plataforma informática fiable para modelizar, registrar y recuperar datos para efectuar simulaciones de reactores nucleares.