CAREM-25: el SMR integral argentino

CAREM, Central Argentina de Elementos Modulares, es el reactor de potencia de la Comisión Nacional de Energía Atómica. El prototipo CAREM-25 es un PWR integral de 100 MWt y del orden de 30 MWe brutos, unos 25 MWe netos: todo el primario de alta energía, el núcleo, los generadores de vapor, el refrigerante y el domo de vapor, está dentro de una única vasija de acero forjado con revestimiento inoxidable, de 11 m de alto y 3,2 m de diámetro, con paredes de 13 a 20 cm. Con internos y generadores pesa 267 toneladas.

Al no haber cañerías primarias, la penetración más grande de la vasija tiene 38 mm: el accidente de pérdida de refrigerante por rotura grande, que dimensiona buena parte de la seguridad de un PWR convencional, queda fuera de la lista de eventos posibles. Doce generadores de vapor helicoidales de un solo paso, cada uno con 52 tubos de 26 m de largo en seis capas, ocupan el espacio anular por encima del núcleo y entregan vapor seco a 4,7 MPa con 30 °C de sobrecalentamiento.

No hay bombas de refrigerante. El agua entra al núcleo a 284 °C, sale a 326 °C y sube por una chimenea de 4,6 m; arriba deja la chimenea por ventanas laterales, baja por el anillo donde están los generadores de vapor, cede calor y vuelve a entrar al núcleo por abajo. La diferencia de densidad entre la columna caliente y la fría mueve 410 kg/s. El caudal se ajusta solo a la potencia: si el núcleo genera más calor, circula más agua.

Tampoco hay presurizador separado: el domo de vapor de la vasija fija la presión en 12,25 MPa por equilibrio líquido-vapor. La temperatura de salida del núcleo es la de saturación a esa presión, y una fracción de vapor que se forma por flasheo en la chimenea repone lo que se condensa en las estructuras frías del domo. Desaparecen los calefactores y los rociadores de un PWR clásico. Es también el punto más discutido del diseño: un informe interno de la CNEA difundido en 2026 cuestionó el grado de validación experimental de esta refrigeración por convección natural y abrió una polémica dentro del sector.

El núcleo tiene 61 elementos combustibles de sección hexagonal y 1,4 m de longitud activa, cada uno con 108 varillas de 9 mm de diámetro, 18 tubos guía y un tubo de instrumentación. El combustible es UO₂ enriquecido entre 1,8 y 3,1 %, con óxido de gadolinio como veneno quemable en varillas específicas. No se usa boro disuelto en el refrigerante durante la operación normal: la reactividad se controla solo con barras, y el prototipo tiene un ciclo de referencia de 14 meses con recambio de la mitad del núcleo y un quemado de 24 GWd/t.

Los 25 mecanismos de barras son hidráulicos y están completamente dentro de la vasija: un flujo de agua a presión mantiene cada haz de barras de plata-indio-cadmio en su posición, y pulsos de caudal lo mueven de a pasos. Nueve son de parada rápida y dieciséis de regulación. Si se corta la energía a la bomba que genera ese flujo, las barras caen por gravedad al núcleo en unos dos segundos. La CNEA probó los mecanismos en un circuito de alta presión y temperatura desde 2011, y con ellos desaparece la posibilidad de que una barra salga expulsada de la vasija.

Los sistemas de seguridad no necesitan energía eléctrica ni acción del operador para arrancar. Dos sistemas de parada independientes: el primero deja caer las barras por gravedad; el segundo inyecta agua borada desde dos tanques de 1 m³, también por gravedad, en menos de 35 minutos, y cualquiera de los dos alcanza para apagar el reactor. Dos válvulas de alivio, cada una con el 100 % de la capacidad necesaria, protegen la vasija contra sobrepresión.

El calor residual lo evacúan dos condensadores pasivos de tubos en U horizontales sumergidos en piletas dentro de la contención: condensan vapor del domo y devuelven el agua a la vasija por circulación natural. Con uno solo el núcleo queda cubierto y frío durante 36 horas ante una pérdida total de energía, que el diseño trata como evento base de diseño. Para pérdidas de refrigerante, dos tanques a 2,8 MPa inyectan agua cuando la presión baja de 1,5 MPa. La contención es cilíndrica, de supresión de presión, con paredes de hormigón armado de 1,2 m, revestimiento de acero, presión de diseño de 0,5 MPa y sismo de 0,25 g; prevé control de hidrógeno y retención del corio dentro de la vasija.

El secundario es convencional: agua de alimentación a 200 °C que entra por toberas pequeñas, sube dentro de los tubos helicoidales a contracorriente del primario y sale como vapor seco a 4,7 MPa hacia una turbina, un generador y un condensador. El vapor sale sobrecalentado, y los generadores de vapor están diseñados para soportar la presión del primario con el secundario despresurizado, y el secundario completo hasta las válvulas de aislamiento resiste la presión primaria si se rompe un tubo.

El prototipo se construye en el predio de Atucha, en Lima, partido de Zárate, provincia de Buenos Aires. El edificio del reactor tiene 18 500 m², de los cuales unos 14 000 m² corresponden al módulo nuclear. Alrededor del 70 % de los insumos calificados, componentes y servicios son de empresas argentinas: la vasija se contrató en diciembre de 2013 por 298 millones de pesos de entonces, y la ingeniería, los generadores de vapor y los mecanismos de barras se desarrollaron con la industria local. Esa cadena de proveedores es hoy la base con la que INVAP promueve el ACR-300.

El concepto se presentó en 1984 en una conferencia del OIEA sobre reactores pequeños, en Lima, Perú, y es uno de los primeros SMR integrales del mundo. En 2009 la CNEA entregó el informe preliminar de seguridad a la Autoridad Regulatoria Nuclear; en septiembre de 2013 la ARN autorizó la construcción y en febrero de 2014 se vertió el primer hormigón. La puesta en marcha se previó para 2017, luego 2020, 2022 y por fin fines de 2027. El contratista civil, Techint, paró la obra en noviembre de 2019 por atrasos de pago y cambios de diseño; los trabajos se retomaron en 2020 y 2021, y en octubre de 2023 Nucleoeléctrica firmó un convenio de asistencia técnica con la CNEA.

En mayo de 2024 la nueva conducción de la CNEA sometió el diseño a una revisión crítica de 60 días, centrada en los internos aún no fabricados. En septiembre de ese año los tres contratistas despidieron 153 obreros, 470 en el año, y la obra quedó parada; a comienzos de 2025 la CNEA suspendió formalmente la construcción para concentrar el presupuesto en la ingeniería. El avance físico era del 63 % a fines de 2024, con la obra civil muy adelantada. Durante 2025 el equipo de preservación bajó de 30 a 7 personas, y en abril de 2026 la CNEA anunció que desjerarquizaría la gerencia del proyecto. Se invirtieron al menos 750 millones de dólares. No hay fecha de reanudación; la versión comercial, de 100 a 120 MWe, quedó en los papeles.