Recuperador de corium

O recuperador de corium (em inglês: core catcher), por vezes designado informalmente como “cinzeiro”, é um dispositivo de segurança passiva projetado para conter, espalhar e arrefecer o corium em caso de fusão do núcleo de um reator nuclear durante um acidente grave, impedindo a perfuração do radier e a libertação de material radioativo para o exterior da contenção.^[1]

A conceção mais difundida inclui quatro elementos principais: o poço da cuba, uma porta fusível de betão sacrificiale, um canal de transferência inclinado revestido a zircónia e uma câmara de espalhamento com refrigeração por baixo e posterior inundação controlada.^[2][3]

O corium atinge temperaturas superiores a 2 000 °C e é extremamente corrosivo. No recuperador, cerca de 200 toneladas podem ser estabilizadas em poucas horas e solidificadas em dias, mediante dissipação de aproximadamente 35 MW de potência residual.^[4] O arrefecimento inicial é feito por trocadores de calor no piso (até 80 kW/m²), seguido de inundação retardada para evitar explosão de vapor.^[4]

Antes dos acidentes de Três Mil Ilhas (1979), Chernobyl (1986) e Fukushima (2011), o risco de fusão com formação de corium era considerado muito baixo. Após esses eventos, o seu controlo tornou-se requisito obrigatório em reatores de geração III e III+.^[4]

Na França, a ASN impôs:

• Reforço da zona de espalhamento de corium em Fessenheim antes de 30 de junho de 2013.^[5]
• Instalação de instrumentação redundante para deteção de perfuração da cuba e hidrogénio até 2016.^[6]
• Conceção do recuperador de corium de Flamanville 3 que impeça explosão de vapor por interação prematura com água.^[7]

Em 2010, o colégio da ASN recomendou a instalação sistemática deste dispositivo em todos os novos reatores nucleares.^[8]

• Reator Europeu Pressurizado (EPR) – câmara de espalhamento de 170 m², massa total ≈ 500 t.^[9]
• VVER-1000 e VVER-1200 recentes (ex.: Tianwan, Kudankulam, Akkuyu, Leningrad II) – sistema tipo “crucible” com óxidos sacrificiais.^[10]
• Projetos AES-91 e AES-92 (Atomstroyexport)

• Corium
• Defesa em profundidade
• VVER

• (em inglês) JM. Seiler et al (2006), Analysis of corium recovery by the EUROCORE group. Nuclear Engineering and Design 2757 (2002) 1-18,
• (em francês) IRSN, R&D relative aux accidents graves dans les réacteurs à eau pressurisée ; Bilan et perspectives ; Rapport IRSN-2006/73 Rev 1 - Rapport CEA-2006/474 Rev 1)
• (em inglês) Dinh, T.N., Konovalikhin, M.J., Sehgal, B.R. (2000), Core Melt Spreading on a reactor Containment Floor, Progr. Nucl. Energ., 36, 4, 405-468
• (em inglês) Eddi, M., Bandini, G. (2002), Preliminary Analysis on corium spreading in core-catcher with THEMA code, Rapport SAM-ECOSTAR-p. 07-17/01.
• (em inglês) Fischer, M. (2003), Severe Accident mitigation and core melt retention in the European Pressurized Reactor, Proc. Int. Conf. Nucl. Eng. (ICONE 11), Tokyo, Japon, 20- 23/4/2003, communication ICONE11-36196.
• (em inglês) Fieg G., Huber F., Werle H., Wittmaack R., 1996, Simulation Experiments on the spreading behavior of molten core melts, Proc. Nat. Heat Transfer Conf., Houston, Tx.
• (em inglês) Nie, M. (2005), Temporary Melt Retention in the Reactor Pit of the European Pressurized Water Reactor (EPR), Thèse de Docteur-Ingénieur, Université de Stuttgart (Institüt für Kernenergetik und Energiesystem), Allemagne
• (em inglês) Ramacciotti, M., Journeau, C., Sudreau, F., Cognet, G., 2001, Viscosity models for corium melts, Nucl. Eng. Des. 204, 377-389.
• (em inglês) Konovalikhin Maxim. J. (2001), Investigations on melt spreading and coolability in a LWR severe accident, ISSN 1403-1701 Kärnkarfsäkerhet 8, Kungl Tekniska Högskolan (Institut royal de technologie de Stockholm), thèse de doctorat soutenue en novembre 2001, PDF, 73 p.

Referências