En el marco del Día de la Energía, el maestro en Ciencias Edgar Salazar, miembro del Grupo de Ingeniería Nuclear (GRIN) de la FI, presentó en su ponencia Simuladores Académicos Nucleares cuáles son los simuladores que incluye el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) como una de las mejores maneras de entender el funcionamiento de un reactor nuclear.

Los simuladores son programas de software que reproducen el comportamiento de un fenómeno o sistema en determinadas condiciones con el propósito de que el usuario construya conocimiento a partir del trabajo exploratorio, de interferencia y por descubrimiento. En el OIEA cuentan con ocho tecnologías diferentes de simuladores académicos, como el ruso WWER-1000, los PWR genérico y avanzado de 600 Mwe o el ABWR genérico de 1300 Mwe, el más usado, similar a los dos activos en Laguna Verde.

En el GRIN cuentan con la última versión de siete simuladores, de los que el más usado es el PWR; adicionalmente, alumnos han presentado en proyectos de tesis accidentes clásicos de reactores (Isla de Tres Millas y Fukushima), donde han simulado la operación normal, eventos transitorios, accidentes, cogeneración, captura de datos para uso de otros sistemas y la incorporación de módulos de programación para aumentar el alcance. Para mayores informes sobre el Grupo y las posibilidades de desarrollar un proyecto o tesis en el área, el maestro Edgar pone a disposición el correo salelas@gmail.com.

A continuación, el ingeniero Elías Yammir García Cervantes presentó Los Reactores Nucleares de Quema y Cría, novedoso concepto que consiste en pasar el material fértil a físil para incrementar así el tiempo de liberación de energía. Existen los de Onda Viajera (Traveling Wave Reactor, TWR), donde el quemado es en un extremo del reactor, y de Onda Estacionaria (Ultra Long LifeFast Reactor, ULFR) que propaga la quema de la periferia a la zona interna.

Los reactores de quema y cría son diseñados para quemar parte del material fértil criado dentro del reactor sin recurrir al reprocesamiento de isótopos físiles. Alcanzan un muy alto porcentaje de quemado, hasta 20 por ciento, pueden operar mediante tres ciclos de combustible (se quema una sola vez, se reacondiciona o se reacomoda) y ofrecen ventajas económicas, resistencia a la proliferación y menor cantidad de desechos.

Por su parte, el maestro Isaac Hernández Arrieta presentó Análisis Numérico de la Generación de Entropía en el Flujo Dentro de un Banco de Tubos Aletados Helicoidalmente, donde abordó el uso racional de la energía a través de equipos de recuperación de calor compacto, cuya función es maximizar la transferencia de calor en procesos donde interviene una fase líquida y una fase gas.

Isaac Hernández se enfocó en un análisis comparativo de generación de entropía en dos bancos con tubos aletados helicoidales, uno planos y el otro segmentados. Su objetivo fue elaborar un código numérico en lenguaje Fortran para el cálculo de la generación de entropía para ambas configuraciones y evaluar su desempeño con base en la Segunda Ley de la Termodinámica.

En El Quemado del Combustible Nuclear, el doctor Carlos Antonio Cruz López ofreció un panorama de la alquimia y su concepto de transmutación, "como ahora lo es en las reacciones químicas y nucleares, en estas últimas, se relaciona con la quema del combustible, es decir, el cambio en el núcleo de los átomos para producir energía. En los reactores nucleares se busca aprovechar el máximo y obtener la mayor cantidad de energía con el combustible utilizado.

La ponencia Aplicaciones de CFD en Procesos de Generación de Energía, impartida por el maestro Emilio Martínez Camacho, versó en torno a la optimización del diseño de las turbinas de vapor, el modelado de turbina eólica y los intercambiadores de calor como las principales aplicaciones de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD).

Mostró los prototipos, los análisis de los experimentos y las simulaciones numéricas estacionarias y dinámicas en su proyecto del diseño de una turbina hidrocinética helicoidal instalada en una corriente de agua para producir energía mecánica o eléctrica.

Por último, Tecnología de la Seguridad Nuclear e Ingeniería de Factores Humanos, a cargo del doctor Carlos Chávez Mercado, esclareció la función de la seguridad nuclear en la protección de los trabajadores, la población en general y el medio ambiente de los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes mediante el diseño y operación seguros de las instalaciones nucleares y radiactivas.

También, dio a conocer cómo la Ingeniería de Factores Humanos descubre y aplica información sobre el comportamiento, habilidades y limitaciones humanas en el diseño de herramientas, máquinas, tareas y ambientes para un uso seguro, productivo eficiente y cómodo, ejemplificó con el proyecto simulador de procesos nucleares, que sirve de entrenamiento básico a los operadores.

Si te interesa conocer más acerca de alguno de los proyectos que se desarrollan en el Departamento de Sistemas Energéticos de la División de Ingeniería Eléctrica, solicita informes al correo jaimebmoraless@fi-b.unam.mx.