Diplomado en Generación nucleoeléctrica (MIE)

Al final del curso podrás:
- Comprender los aspectos esenciales de la energía nuclear, su evolución, situación actual y tendencias tecnológicas
- Identificar las reacciones nucleares posibles y su nivel energético
- Caracterizar los procesos naturales y tecnológicos de fisión y fusión nuclear
- Comprender las complejidades existentes entre tecnología y política nuclear
- Evaluar el flujo neutrónico y el perfil de temperatura del reactor 
- Dimensionar reactores nucleares en múltiples geometrías

Contenidos:
– Desarrollo de la energía nuclear. Ventajas y desventajas
– Componentes principales del reactor nuclear y sistemas periféricos
– Evolución tecnológica a los reactores dominantes
– Tecnología de reactores y del combustible nuclear
– Sistemas nucleares actuales: limitaciones, desafíos y factores críticos
– Reacciones nucleares. Secciones eficaces
– Factor de multiplicación neutrónica. Concepto de Buckling
– Ecuación de difusión neutrónica en estado estacionario
– Reproducción de neutrones y dimensionamiento del corazón
– Extracción de calor del reactor nuclear y ciclos termodinámicos
– Introducción a la física e ingeniería de reactores nucleares
– Recursos energéticos asociados a sistemas nucleares
– Introducción a la economía de la generación nucleoeléctrica

Al final del curso podrás:
- Conocer los principios y objetivos de la seguridad nuclear en la protección de las personas y el medio ambiente
- Evaluar el comportamiento del reactor nuclear, desde la perspectiva de la física neutrónica y de la transferencia de calor y sus elementos de control
- Comprender los fenómenos de criticidad y dinámica de los reactores nucleares de potencia, los elementos de diseño y operación segura del reactor nuclear
- Caracterizar el riesgo de falla de un reactor nuclear de potencia
- Construir árboles de fallas de sistemas nucleares y evaluar el desempeño de seguridad del reactor
- Comparar los modelos de análisis de riesgo determinístico y probabilístico, en sus fortalezas y debilidades
- Evaluar los accidentes nucleares ocurridos desde la perspectiva de la seguridad

Contenidos:
– Fundamentos de la seguridad nuclear: principios y objetivos
– Sinopsis de la dinámica del reactor. Excursión crítica y envenenamiento
– Sistemas de control usados en reactores nucleares. Ventajas y desventajas
– Calor de decaimiento. Requerimientos de sistemas de extracción de calor
– Efectos biológicos de las radiaciones nucleares
– Atributos de las radiaciones penetrantes y diseño preliminar de blindajes
– Análisis probabilístico y determinístico de riesgo nuclear
– Árboles de eventos y sistemas de prevención de fallas
– Evaluación y estudio de sitios de emplazamiento de reactores de potencia
– Seguridad de instalaciones nucleares, riesgo sísmico, de tsunami y de avalancha
– Protección física contra ingreso y sabotaje, y de atentados con aviones
– Accidentes nucleares: descripción de los eventos en Chernobyl, TMI y Fukushima Dai-ichi
– Licenciamiento de reactores. Caracterización de zonas especiales
– Licenciamiento clásico versus combinado. Ventajas y desventajas

Al final del curso podrás:
- Comprender el funcionamiento del combustible nuclear en el reactor nuclear, y la evolución de sus propiedades térmicas y físico-químicas
- Estimar el perfil de temperatura del combustible y la capacidad de extracción segura de calor desde el corazón, en toda condición
- Describir los procesos críticos en los ciclos avanzados de combustible
- Gestionar la recarga de combustible en reactores, estimando flujos y costos
- Analizar las interrelaciones entre los aspectos tecnológicos, económicos, políticos y ambientales del combustible nuclear
- Evaluar ciclos avanzados que aumentan la autonomía de los recursos y/o reducen la radio-toxicidad del combustible gastado y los desechos separados

Contenidos:
– Combustibles nucleares: tipos, estabilidad relativa y desempeño termonuclear
– Transferencia de calor en el combustible envainado. Calor residual
– Gestión del combustible en el reactor. Modelos de quemado
– Minería del uranio y del torio. Procesos de extracción
– Ciclo de combustible nuclear: procesos y aspectos tecnológicos
– Economía del ciclo de combustible nuclear
– Flujo de materiales en ciclos abiertos y cerrados
– Transporte de materiales nucleares y radiactivos
– Tratados y salvaguardias a los materiales nucleares
– Ciclos de combustible multinacionales

Al final del curso podrás:
- Conocer las herramientas y modelos de observación de análisis estratégico y de entorno para la generación de ideas de negocio e industrias
- Comparar las estructuras clásicas y no convencionales para el desarrollo de proyectos nucleares privados y públicos en ambientes regulados y desregulados
- Caracterizar el nivel de competencia de las industrias nucleares, de reactores, combustible nuclear y servicios
- Analizar las relaciones particulares de la energía nuclear en la sociedad: medio ambiente, economía, aceptación pública y seguridad internacional
- Analizar los elementos de opinión pública que condicionan el desarrollo nuclear

Contenidos:
– Evolución de la industria nuclear. Historia, estado actual y tendencias
– Caracterización de los segmentos de la industria nuclear con indicadores de concentración, alianzas, integración vertical, propiedad, barreras y sostenibilidad
– Análisis de las 5 Fuerzas Competitivas, FODA, Cadena del valor, Matriz BCG, Diamante, Modelo Delta, PESTLE, Canvas, Delphi, Matriz de impactos cruzados, Cuatro esquinas, SMART-ER, Matriz Ansoff, PRIMO-F, FiMO RECoIL y otros
– Aplicación de los modelos de competencia a la industria nuclear en sus diferentes segmentos y sectores.
– Proveedores de sistemas y combustible nucleares. Nivel de innovación
– Estado de los actores (stakeholders), segmentos y cadenas del sector nuclear
– Instituciones gubernamentales y no gubernamentales. Estrategias y posturas
– Rol de la opinión pública en industrias de generación y de combustible nuclear
– Escenarios energéticos futuros con energía eléctrica y térmica nuclear
– Cualidades especiales y complejidades de los proyectos nucleares
– Economía avanzada de la generación nucleoeléctrica. Efecto de la escala
– Análisis pormenorizado del efecto de los factores económicos
– Impactos de la industria nuclear en el desarrollo de los países. Análisis de casos

Al final del curso podrás:
- Conocer los sistemas nucleares avanzados, sus tendencias y proyecciones
- Evaluar el estado del arte de los sistemas avanzados de fisión nuclear, sus atributos de operación y potencial de mercado
- Analizar el estado del arte y los desafíos de los sistemas de fusión nuclear
- Revisar el potencial tecnológico de los sistemas nucleares híbridos
- Anticipar tendencias en ciclos avanzados del combustible nuclear

Contenidos:
– Análisis crítico de los reactores dominantes: reactor de agua en ebullición, reactor de agua a presión, reactor de agua pesada a presión y reactor refrigerado por helio
– Análisis de los atributos en reactores avanzados de tercera generación: AP1000, ACR, ATMEA, EPR, APR1400, y descripción de conceptos compactos: m-Power, NuScale, 4S, SMR-W, HTR-PM, SMART y otros similares. Opciones para Chile
– Reactores nucleares avanzados e innovativos
– Los proyectos colaborativos INPRO y Generation IV Internacional Forum
– Sistemas nucleares de IV generación y posterior. Estado del arte
– Ciclos y procesos avanzados del ciclo de combustible
– Producción de hidrógeno, calor, agua y otros servicios energéticos. Propulsión de buques mercantes: experiencias y problemas vigentes. Otros sistemas nucleares
– Teorías de confinamiento de sistemas de fusión
– Fusión Nuclear: Compresión y confinamiento magnético
– Fusión Nuclear: Confinamiento inercial
– Sistemas nucleares híbridos. Elementos y posibilidades de hibridación

El Jefe de Programa podrá proponer al alumno intercambiar hasta dos cursos de la malla en caso que existan topes de horario, por los cursos listados a continuación (que forman parte de la malla del Magíster).
- Tecnologías de Transporte y Propulsión
- Tecnologías para Generación Eléctrica
- Evaluación de Proyectos Energéticos