Los empleados del Complejo Minero-Químico (GKhK) saben cómo manejar el combustible nuclear irradiado para posteriormente convertirlo en un nuevo combustible. En febrero de este año, la empresa GKhK celebra su 75º aniversario. Esta empresa única, cuyas instalaciones en parte se encuentran dentro de una formación rocosa sobre el río Yeniséi, desempeña un papel clave en el desarrollo del ciclo cerrado del combustible nuclear en Rusia y en la gestión final del combustible nuclear irradiado (SNF).
La historia del Complejo Minero-Químico (GKhK) se remonta al 26 de febrero de 1950, cuando el Consejo de Ministros de la URSS emitió una resolución sobre la construcción del Complejo Nº815, una instalación subterránea de producción nuclear en la región de Krasnoyarsk. Más tarde, la instalación pasó a llamarse Complejo Minero-Químico.
El funcionamiento del complejo se basaba en tres reactores industriales de uranio-grafito construidos en secuencia: AD (1958), ADE-1 (1961) y ADE-2 (1964), así como en una planta radioquímica para el reprocesamiento de combustible y la producción de plutonio para uso militar. Para garantizar la protección contra posibles ataques, se decidió ubicar los reactores dentro de excavaciones en formaciones rocosas.
Los reactores AD y ADE-1 eran monofuncionales, diseñados exclusivamente para la producción de plutonio. Sin embargo, ADE-2 se convirtió en el primer reactor bifuncional del mundo, operando desde el principio en modo de potencia. Fue conectado a una planta termoeléctrica subterránea, que utilizó su calor para el suministro de calefacción a la ciudad de Zheleznogorsk durante casi medio siglo. El reactor ADE-2 no se cerró para su desmantelamiento hasta 2010.
Los dos primeros reactores se cerraron en 1992. En 2023, se completó su desmantelamiento mediante el método de «enterramiento in situ», que consiste en el relleno progresivo del espacio del reactor y de algunas salas anexas con material de barrera.
De este modo, se completó con éxito la principal tarea del Combinado Minero y Químico en el siglo XX: la producción en reactores y la separación de plutonio apto para armamento.
Hoy en día, la misión clave del Complejo Minero-Químico (GKhK) es la creación de un complejo tecnológico integral para la gestión del combustible irradiado de los reactores de energía y el desarrollo de un ciclo cerrado del combustible nuclear.
La prioridad actual es la puesta en marcha este año del segundo complejo de lanzamiento del Centro Experimental y de Demostración (ODC) para el reprocesamiento de combustible irradiado. La primera fase del centro fue construida en 2015 e incluye una serie de cámaras calientes con un laboratorio analítico, donde se investigan tecnologías para el reprocesamiento del combustible nuclear irradiado (SNF) y la gestión de residuos.
“La segunda etapa permitirá el reprocesamiento de SNF a escala industrial, lo que a largo plazo permitirá dejar de acumular y minimizar la eliminación de residuos radiactivos, así como acercar la transición a tecnologías energéticas de cuarta generación», comentó Vasily Tinin, Director de Política Estatal en el Campo de los Residuos Radiactivos, Combustible Nuclear Gastado y Desmantelamiento de Instalaciones Nucleares y Radiactivamente Peligrosas de Rosatom.
En los próximos años, el Centro Experimental y de Demostración (ODC) se convertirá en la principal plataforma para el desarrollo de tecnologías sin precedentes en el mundo para el reprocesamiento de combustible nuclear irradiado (SNF). Como resultado, se obtendrán datos clave para el diseño de plantas radiotecnológicas a gran escala.
El segundo eje estratégico es la producción de combustible de óxidos mixtos de uranio y plutonio (MOX) para el reactor de neutrones rápidos BN-800 de la central nuclear de Beloyarskaya. Este combustible permite utilizar el plutonio como material para la fabricación de nuevo combustible reciclable. Las capacidades de producción fueron creadas entre 2011 y 2014. El equipo de la planta está completamente automatizado y ubicado dentro de celdas de protección radiológica y cámaras blindadas. La instalación de producción asegura la entrega rítmica de MOX-TVS y las recargas regulares del reactor BN-800 con combustible nuclear. Cabe recordar que el BN-800 se cargó completamente con ellos en 2022.
Un proyecto de gran importancia ecológica es la construcción del primer reactor experimental de sal líquida (IJSR) de Rusia en la planta del Complejo Minero-Químico (GKhK). Este reactor está diseñado para la transmutación o «combustión» de actínidos menores, elementos transuránicos altamente radiactivos y de larga vida que se generan durante la irradiación del combustible. Este proceso reducirá drásticamente el volumen de residuos y su período de semidesintegración.
Los trabajos de I+D para la creación de un reactor de investigación de sales líquidas comenzaron en 2020. Ya se ha preparado un diseño preliminar, se están elaborando tecnologías para preparar sales que combinarán las funciones de combustible y refrigerante, y se están realizando pruebas e investigaciones de materiales para los componentes estructurales del reactor y sus sistemas.
Una tarea vinculada a la construcción de un reactor de sales líquidas es el desmantelamiento del reactor ADE-2 y de la central termoeléctrica subterránea, cuya área está siendo preparada para la instalación del nuevo reactor. Se prevé que, una vez finalizados los trabajos, el edificio del reactor ADE-2 se convierta en un museo de la industria nuclear.
