La industria de la energía nuclear estadounidense se enfrenta a otro acontecimiento clave: el primer reactor de nueva generación desarrollado por una empresa privada y que utiliza tecnología de reactor de agua no ligera ha logrado una operación crítica en los Estados Unidos por primera vez en más de 40 años y ha completado el importante hito de la "ignición" en el Laboratorio Nacional de Idaho. Este microrreactor de prueba, denominado Antares Nuclear Mark-0, marca un nuevo paso en el desarrollo de la energía nuclear occidental. También es uno de los primeros reactores avanzados que logra objetivos de criticidad en el marco del “Programa Piloto de Reactores” del Departamento de Energía de Estados Unidos.
Según la introducción, el microrreactor Mark-0 alcanzó la llamada “criticidad inicial” o “criticidad alimentada por energía cero” el 4 de junio de 2026. Esto significa que el reactor se controla a un nivel de potencia mínimo suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena, no con el fin de generar o exportar energía térmica, sino para validar parámetros críticos como el modelo de física computacional del reactor, la geometría del núcleo, el rendimiento de la barra de control y el comportamiento neutrónico inicial, sin la necesidad de una potencia térmica significativa. salida y flujos de refrigeración activos. Los conocedores de la industria comparan este paso con "encender suavemente el motor de un automóvil por primera vez". Aunque el poder no es alto, es de fundamental importancia para operaciones integrales posteriores.
Este desarrollo se hace eco directamente del objetivo del DOE en el Programa Piloto de Reactores de demostrar el funcionamiento crítico de al menos tres diseños de reactores avanzados para el 4 de julio de 2026. El proyecto, que se lanzará en 2025, tiene como objetivo "deshacer" la industria de energía nuclear estadounidense, estancada durante mucho tiempo. Desde la década de 1970, debido a los cambios en la opinión pública, la presión política y la búsqueda de una seguridad extrema, el proceso regulatorio para la aprobación de la energía nuclear en los Estados Unidos se ha vuelto cada vez más complejo y costoso, haciéndolo inasequible para proyectos comerciales, lo que resulta en una casi paralización de nuevos proyectos. El proyecto piloto del reactor verifica los primeros prototipos de tecnología mediante el uso del proceso de supervisión y autorización de seguridad independiente del Departamento de Energía en el campus del laboratorio federal, evitando así algunas de las cargas iniciales del camino tradicional de concesión de licencias comerciales de la NRC (Comisión Reguladora Nuclear) y acelerando la puesta en práctica de una serie de tipos de reactores de nueva generación.
Entre los candidatos para este proyecto, el reactor R1 y su reactor de prueba frontal de potencia cero Mark-0 desarrollado por Antares se posicionan como microrreactores de estado sólido de alta temperatura con un rango de generación de energía diseñado entre 100 kilovatios y 1 megavatio. Su idea de diseño modular es: los módulos del reactor se estandarizan y fabrican en la fábrica, y luego se transportan en su conjunto al sitio de energía para su instalación y operación. La capacidad de la fuente de alimentación se puede ampliar según sea necesario apilando varios módulos. Estos microrreactores están destinados a instalaciones remotas, bases militares y escenarios que requieren una seguridad y continuidad energética extremadamente altas.
En el camino de la tecnología de combustibles, Antares utiliza una combinación de partículas de combustible de uranio poco enriquecido (HALEU) y TRISO (triple coaxial isotrópico). El tamaño de una sola partícula es aproximadamente del tamaño de un "maíz". El interior es uranio-235 enriquecido al 19,75% en forma de oxicarburo de uranio. El exterior está recubierto con múltiples capas de carbono y revestimientos cerámicos, y luego se presiona en una briqueta de combustible cilíndrica y se carga en el bloque central. Esta estructura de combustible tiene naturalmente la capacidad de mantener la integridad del revestimiento a altas temperaturas, mejorando la autoestabilidad del núcleo y la resistencia a la fusión del núcleo.
El informe señala que esta configuración ayuda a lograr la "autorregulación inherente" del reactor y reduce significativamente el riesgo de fusión en condiciones de temperaturas extremadamente altas. Además, el diseño permite una estructura central similar a una "tolva" para liberar continuamente pastillas o bloques de combustible desde la parte superior y descargar el combustible quemado desde la parte inferior, lo que hace que el proceso de reabastecimiento de combustible sea relativamente simple y continuo.
Otro punto destacado técnico del reactor Antares es su sistema de refrigeración. El reactor se enfría mediante caloductos de sodio líquido: una serie de caloductos de acero cerrados llenos de sodio líquido, sin necesidad de bombas ni piezas mecánicas móviles. Cuando el núcleo del reactor genera calor, el sodio en el tubo de calor se vaporiza y se transporta hacia arriba hasta el intercambiador de calor. Después de la condensación y la liberación de calor allí, es "succionado" hacia la zona del núcleo a través de la estructura capilar de la pared interior, formando una circulación pasiva. Según la información divulgada por la empresa, incluso si la energía externa se interrumpe por completo, este sistema de enfriamiento pasivo por tubo de calor puede continuar eliminando el calor residual del núcleo del reactor, proporcionando redundancia adicional para la seguridad en condiciones de pérdida de energía.
Al mismo tiempo, Antares fue diseñado desde el principio para satisfacer las necesidades de despliegue del Ejército y la Fuerza Aérea de los EE. UU., por lo que cumple con estrictos estándares militares en términos de robustez, capacidades de despliegue móvil y requisitos de operación y mantenimiento. Actualmente, el reactor ha sido seleccionado para desplegarse en la Base Conjunta de San Antonio en Texas alrededor de 2028 para proporcionar seguridad energética altamente confiable para las instalaciones militares.
El Secretario de Energía de Estados Unidos, Chris Wright, dijo en una declaración: "El logro de hoy es un momento importante en la historia de la energía nuclear de Estados Unidos. Al llevar a la criticidad el primer reactor estadounidense de tecnología sin agua ligera desarrollado por el sector privado en más de 40 años, Antares muestra lo que se puede hacer cuando se desata el potencial de la innovación estadounidense". También enfatizó que la Administración Trump seguirá apoyando el "renacimiento" de la industria nuclear estadounidense para garantizar que el pueblo estadounidense tenga acceso a suministros de energía asequibles, confiables y seguros para las generaciones venideras.
El éxito crítico del Mark-0 en el Laboratorio Nacional de Idaho se considera una señal clave en la promoción por parte de los Estados Unidos de la comercialización de pequeños reactores nucleares modulares y una nueva generación de tipos de reactores avanzados. También proporciona un ejemplo realista para la posterior verificación a mayor escala de unidades comerciales R1 e incluso tecnologías de energía nuclear avanzadas más privadas.