La Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) recibió en el complejo nuclear de Ezeiza un componente crítico fabricado por INVAP para el reactor multipropósito RA-10. Se trata del tanque reflector, una pieza de metalurgia de alta complejidad que es central para la obtención de los radioisótopos médicos y brindar servicios como el dopado de silicio, una funcionalidad nueva en el país y de alta demanda en el mundo. El RA-10 producirá un volumen de radioisótopos exportable por aproximadamente 90 millones de dólares anuales. El montaje de este componente acelerará la culminación del reactor, que se encuentra completo en un 80% y es uno de los principales proyectos de la empresa rionegrina en el mundo.
Diseñado por la CNEA y fabricado por INVAP en su taller de mecánica en Bariloche, el tanque reflector es un componente clave que se ubicará en el interior de la pileta del reactor y que alojará los dispositivos necesarios para el desarrollo de todas las aplicaciones previstas en la instalación. La CNEA recibió el jueves el componente procedente desde Bariloche.
Parte superior del tanque reflector con las posiciones para cada función.
Luego de 32 meses de proceso de construcción, su instalación permitirá el inicio del montaje de los internos de la pileta del reactor. Completada esa etapa, se procederá al llenado de la pileta con agua para completar los ensayos preoperacionales e iniciar la puesta en marcha del reactor.
Fabricación
La fabricación del tanque moderador, una pieza con un peso de 2540 kilos y un cuerpo cilíndrico de 2 metros de diámetro por 1,40 metros de alto, llevó años debido a las características del zircaloy, el material principal utilizado: se trata de una aleación de circonio que requiere de un trabajo manual fino que en CNEA e INVAP no dudan en calificar como «trabajo de relojería».
«Este material tiene algunas peculiaridades en lo que hace a su tratamiento. Primero, tiene memoria de forma, es decir que le das la forma y si no le pones sujeciones al día siguiente retorna a la forma original. Hay que estar diseñando permanentemente dispositivos y herramientas que contienen la forma que le vas dando al tanque. Segundo, el proceso de soldadura es muy delicado, tiene requerimientos dimensionales y de tolerancias muy exigentes», explicó Herman Blaumann, gerente del proyecto RA-10, consultado por EconoJournal.
El tanque reflector está asociado a una aplicación del reactor que es el uso de haces de neutrones. «Este reactor va a proveer cuatro haces de neutrones, dos términos y dos fríos, eso es lo que define la construcción de este tanque», agregó.
Para el proyecto RA-10 la CNEA realizó un análisis de los requerimientos de los usuarios del reactor y definió la priorización y los objetivos de diseño. Estos factores definieron la ingeniería básica del tanque reflector. INVAP intervino luego con la ingeniería de detalle, la ingeniería de construcción y la fabricación del componente.
El interior de la pileta del reactor RA-10 alojará el tanque reflector.
«Todo eso hace que la ingeniería de construcción sea un proceso particularmente complejo y termine siendo una pieza única en su tipo«, añadió Blaumann.
Dopado de silicio y radioisótopos
El reactor RA-10 permitirá a la Argentina incrementar la producción de radioisótopos médicos que ya se producen en otros reactores (molibdeno 99), otros nuevos (como el lutecio 177), realizar investigación con haces de neutrones, brindar servicios industriales (análisis de materiales) y realizar ensayos fundamentales para el diseño de nuevos combustibles nucleares para centrales de potencia. Otra funcionalidad que será novedosa para el país es el dopado de silicio, un servicio muy demandado en el extranjero.
«El silicio dopado es un semiconductor. Al silicio de alta pureza se le baja la resistividad a través del dopado, en este caso neutrónico. Se utiliza para fabricar obleas que después se utilizan en electrónica de potencia«, explicó el gerente del proyecto.
Diversas industrias están incrementando la demanda de semiconductores. La industria automotriz es un caso paradigmático: un coche eléctrico puede tener 3000 chips de alta potencia o más. «Es un servicio con una proyección de demanda muy interesante a nivel mundial, tanto que ya tenemos tres empresas interesadas en comprar el servicio de irradiación para toda la capacidad de producción del RA-10«, dijo Blaumann.
El servicio consistirá en colocar lingotes de silicio en la posición correspondiente dentro del tanque reflector e irradiarlos hasta modificar sus propiedades eléctricas. El cliente recibe el lingote dopado y lo fracciona para la producción de semiconductores. El reactor OPAL diseñado por INVAP para Australia es actualmente el principal proveedor de silicio dopado con neutrones del mundo.
Taller de mecánica de INVAP
Además del tanque reflector, en el taller de mecánica de INVAP en Bariloche se fabricaron otros componentes para el RA-10 como la grilla, las mesas de detectores, las barras de control, y prácticamente todos los internos de pileta salvo algunos que fueron importados.
La última vez que la compañía rionegrina de alta tecnología fabricó allí un tanque reflector fue para el reactor OPAL en Australia. Pero la pieza fabricada para el RA-10 incorporará funciones que el OPAL no tiene, como la irradiación de barras de combustibles para centrales nucleoeléctricas.
El tanque reflector saliendo rumbo a Ezeiza.
“La gente joven del plantel que se está formando será el futuro para este reactor. Para nosotros es un gran aliciente, tanto por haber logrado la transferencia de conocimiento hacia las nuevas generaciones, como también por haber creado un gran equipo, comprometido y capacitado para hacerse cargo de la instalación”, destacó Blaumann.