En 1951 encendió cuatro bombillas de 200 vatios y 75 años después es un museo: así fue la primera central nuclear del mundo, en pleno desierto de Idaho

El 20 de diciembre de 1951, a las 13:50, un reactor experimental del desierto de Idaho (Estados Unidos) produjo por primera vez una cantidad útil de electricidad a partir de la fisión nuclear. Con ella encendió cuatro bombillas de 200 vatios, según el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), que presenta aquella instalación, el Experimental Breeder Reactor I (EBR-I), como la primera central nuclear del mundo.

El 20 de diciembre se cumplen 75 años de aquella prueba y el edificio sigue en pie como museo, en terrenos del actual Laboratorio Nacional de Idaho (INL). Al día siguiente, el mismo reactor ya daba corriente para todo el edificio, según el resumen histórico del DOE.

Cuatro bombillas a las 13:50

Aquel día, el equipo de Walter Zinn, primer director del Laboratorio Nacional Argonne, arrancó el reactor y fue subiendo la potencia durante varias horas. Según un documento del DOE archivado en OSTI, a las 13:50 la electricidad empezó a salir del turbogenerador y «cuatro bombillas brillaron con fuerza para inaugurar el nacimiento de la energía de origen nuclear».

Al repetir el experimento al día siguiente, la turbina generó lo suficiente para alimentar la instalación entera. A plena potencia, la planta daba unos 200 kilovatios eléctricos, la demanda del propio edificio, recoge el folleto que la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) editó en 1979.

Los trabajadores de Argonne presentes en la prueba escribieron sus nombres con tiza en la pared de la sala del generador para recordar la fecha, de acuerdo con el mismo folleto.

Un núcleo como un balón

A finales de 1944, Zinn empezó a planear con el apoyo de Enrico Fermi una instalación pequeña. Debía probar que un reactor podía producir más combustible del que consumía y que un metal líquido servía para refrigerarlo, explica la ficha de ASME.

Las cimentaciones arrancaron en noviembre de 1949 en la Estación Nacional de Pruebas de Reactores y el edificio quedó listo el 10 de abril de 1951. El primer arranque, en mayo, falló porque el núcleo no tenía combustible suficiente, y conseguir más uranio llevó casi tres meses, según el texto del DOE.

El 24 de agosto de 1951 el reactor alcanzó por fin la criticidad, es decir, una reacción en cadena estable, con un núcleo del tamaño de un balón de fútbol americano. A plena potencia, en diciembre, la masa crítica era de unos 52 kilos de uranio 235, y el núcleo lo rodeaban un reflector de grafito de unos 48 centímetros y un blindaje de hormigón de unos 2,7 metros, según ASME.

Metal líquido en lugar de agua

A diferencia de las centrales actuales, el EBR-I no usaba agua para enfriar el núcleo. Empleaba NaK, una aleación de sodio y potasio que se mantiene líquida a temperatura ambiente, transmite muy bien el calor y apenas frena los neutrones rápidos que necesitaba el experimento.

El metal caía por gravedad desde un depósito elevado, atravesaba el reactor y cedía su calor en un intercambiador. Ese calor acababa en vapor recalentado que movía la turbina, como en una central de carbón.

Más combustible del que quemaba

La electricidad, sin embargo, no era el objetivo principal. «La verdadera misión del EBR-I no era demostrar que un reactor nuclear podía generar electricidad», escribe ASME, sino comprobar si se cumplían los cálculos sobre la reproducción de combustible. El texto del DOE añade que los científicos ya sabían que un reactor era «una especie de horno».

A principios de 1953, un análisis de laboratorio mostró que el EBR-I creaba un átomo nuevo de combustible por cada átomo que quemaba. El último de sus núcleos, el Mark IV, cargado con plutonio en 1963, llegó a 1,27 átomos nuevos por cada uno consumido.

Una fusión parcial en pleno ensayo

Con el segundo núcleo, instalado en febrero de 1954, el equipo programó una prueba con el flujo principal de refrigerante detenido y el núcleo sufrió una fusión parcial no intencionada, según ASME. El DOE sostiene que el episodio ayudó a entender mejor la capacidad térmica de los materiales.

El EBR-I funcionó hasta finales de 1963 y su desmantelamiento terminó en 1975. El 26 de agosto de 1966, el presidente Lyndon B. Johnson asistió a la ceremonia que lo declaró Monumento Histórico Nacional.

Fue el primero de más de cincuenta reactores construidos en ese desierto. Allí se probará el microrreactor Mark-1 de Antares y se examina combustible gastado en la celda de argón del HFEF.

Historia del EBR-I, el reactor que dio la primera electricidad útil de origen nuclear en 1951. Vídeo: Idaho National Laboratory

Obninsk llegó antes a la red

El EBR-I solo alimentó sus propias instalaciones y nunca se conectó a una red eléctrica. En 1954, la central soviética de Obninsk entregó 5 megavatios a la red, y en 1955 el reactor BORAX-III dio luz al cercano pueblo de Arco, recuerda el DOE.

La primera central a escala comercial de Estados Unidos fue Shippingport, en Pensilvania, que envió electricidad a la red de Pittsburgh el 18 de diciembre de 1957, según el repaso de efemérides del DOE. Ese mismo paso de la fisión a la red lo dio en 2026 el reactor eslovaco de Mochovce.

Las fuentes oficiales tampoco coinciden en todo. El DOE da 200 vatios por bombilla y ASME no da la potencia, y el resultado de 1953 figura como un átomo por átomo en un texto y como algo más de uno en el otro.

La historia del reactor se ha publicado en la ficha de ASME del 15 de junio de 1979 y en los archivos del Departamento de Energía de EE. UU.

Crédito de la imagen: Departamento de Energía de EE. UU. / Laboratorio Nacional Argonne.