El reactor Shelf-M representa un avance significativo en la tecnología de reactores modulares pequeños, diseñado para generar 10 megavatios de potencia eléctrica y 35 megavatios de potencia térmica durante 60 años de operación, según informó Alexey Likhachev, director ejecutivo de Rosatom.
La conclusión de la fase de justificación de inversión (Obosnovanie Investitsiy) establece la validación administrativa que completa la revisión técnico-económica y define la ruta regulatoria requerida para la fabricación e instalación estructural en el Lejano Oriente. Actualmente, se encuentran en curso encuestas de sitio localizadas, y el combustible nuclear ha completado su fase obligatoria de pruebas de resistencia operacional.
El cronograma de construcción de la instalación nuclear de pequeña potencia (SNPP, por sus siglas en ruso) ya ha sido desarrollado, y las encuestas de ingeniería para el sitio de despliegue han comenzado, confirmó Rosatom.
Características técnicas del Shelf-M
El Shelf-M funciona como un sistema integrado de agua presurizada, donde todo el circuito primario, que contiene el núcleo del reactor, los mecanismos de control y los conjuntos de generación de vapor, está encerrado dentro de una única cápsula cilíndrica de acero. Las dimensiones específicas del reactor permiten que el módulo completo sea fabricado en una fábrica centralizada en lugar de ser construido en el sitio.
El reactor mide 11 metros de largo, 8 metros de diámetro y pesa 370 toneladas cuando está completamente ensamblado, incluyendo el sistema del reactor. Esta configuración dimensional permite que la estructura sea transportada mediante barcazas o vehículos de orugas pesadas a través de entornos árticos, permitiendo su reubicación a sitios industriales alternativos durante su vida operativa de 60 años. El revestimiento estructural está diseñado para resistir los esfuerzos de transporte.
Arquitectura del núcleo y sistema de combustible
La física interna del Shelf-M se basa en una arquitectura de núcleo tipo canal derivada de parámetros operacionales utilizados en rompehielos nucleares marítimos. En lugar de utilizar varillas de combustible tradicionales en forma de pellets, el núcleo utiliza una configuración de matriz dispersa.
El Shelf-M es un reactor refrigerado por agua y moderado por agua que será alimentado con dióxido de uranio disperso en una matriz de silumin, una aleación de aluminio-silicio. Las varillas de combustible utilizan un perfil geométrico en forma de cruz en lugar de la forma cilíndrica estándar. Esta sección transversal en forma de cruz aumenta el área de superficie específica disponible para la transferencia térmica, mejorando la velocidad de conducción de calor desde el núcleo al refrigerante.
Las varillas de combustible para el reactor piloto están fabricadas con componentes que han sido probados y validados previamente. El material de revestimiento es una aleación de cromo-níquel 42KhNM, probada en el tiempo, mientras que la geometría de la varilla de combustible en forma de cruz es similar a la utilizada en los reactores de investigación SM-3 y PIK.
Sistemas de seguridad y operación
El Shelf-M puede operar en modo de circulación natural del refrigerante primario a aproximadamente el 30 por ciento de su potencia térmica nominal sin depender de generadores diésel de respaldo o redes eléctricas externas. Este bucle convectivo pasivo permite que el reactor mantenga una disipación de calor segura mientras genera hasta el 30 por ciento de su potencia térmica nominal.
Los bucles de enfriamiento de emergencia y los sistemas de eliminación de calor residual se basan estrictamente en leyes gravimétricas y térmicas, reduciendo el núcleo a un equilibrio térmico estable incluso durante un apagón total de la estación. Esta capacidad de enfriamiento pasivo representa un avance significativo en la seguridad de los reactores modulares pequeños, eliminando la dependencia de sistemas activos durante situaciones de emergencia.
Cronograma de implementación
La construcción de la instalación comenzará en 2027, con el reactor iniciando operaciones en 2030 y entrando en operación comercial plena en 2032. El proyecto se ubicará en el depósito de oro de Sovinoye en el Lejano Oriente ruso, una región donde la energía nuclear modular podría proporcionar una solución de energía confiable para operaciones mineras y otras aplicaciones industriales en áreas remotas.