LADICIM presenta en Atlanta un algoritmo que predice la vida útil de centrales nucleares con un 22% más de precisión

El laboratorio de la Universidad de Cantabria expone ante el comité mundial de la ASTM una metodología desarrollada junto a socios de EE.UU. y Japón para paliar la falta de datos físicos en los reactores de larga duración

El Laboratorio de la División de Ciencia e Ingeniería de los Materiales (LADICIM) de la Universidad de Cantabria ha participado recientemente en Atlanta (Georgia) en el principal foro de debate sobre el futuro de la energía nuclear. Allí, ante el comité E10 de ASTM International —el organismo que fija los estándares técnicos mundiales—, el centro cántabro cobró protagonismo al plantear una solución matemática a un problema físico: la escasez de muestras para evaluar el envejecimiento de los reactores más allá de los 40 años. La propuesta, un algoritmo denominado KNT, permite reducir el error de las predicciones de seguridad en más de un 22% respecto a la norma vigente.

La cita ha tenido lugar durante el Symposium on Structural Material Challenges for the Long-Term Operation of Nuclear Power Plants. Durante las sesiones técnicas, el reconocido experto Mark Kirk (Phoenix Engineering Associates) fue la voz encargada de exponer ante el plenario los resultados de esta alianza estratégica, forjada codo con codo con el equipo del catedrático Diego Ferreño y el Central Research Institute of Electric Power Industry (CRIEPI) de Japón. Su trabajo conjunto ataca directamente el obstáculo principal para la Operación a Largo Plazo (OLP): cómo certificar que una central puede funcionar hasta los 80 años cuando se diseñó para durar la mitad.

Mark Kirk, durante la presentación en Atlanta del algoritmo KNT.
Minería de datos frente a la escasez física

La seguridad de una planta depende de la integridad de la vasija del reactor, sometida a una irradiación constante que fragiliza el acero. Tradicionalmente, la vigilancia se basa en extraer probetas «testigo» del interior del reactor. Pero el stock de estas muestras es finito y muchas centrales antiguas ya no disponen de material suficiente para cubrir las nuevas décadas de operación previstas.

«Los programas de vigilancia originales no contemplaban periodos tan extensos», advierte Ferreño. Esta limitación física genera vacíos de información crítica: «Los datos específicos de cada planta son limitados, lo que dificulta proyectar con exactitud el comportamiento del material a largo plazo».

La respuesta del LADICIM no pasa por obtener nuevas muestras, algo inviable, sino por explotar la «inteligencia colectiva» de la industria. La metodología presentada se apoya en bases de datos globales como PLOTTER, que acumula más de 2.000 registros de reactores de todo el planeta, para inferir lo que ocurrirá en una planta concreta.

El catedrático de la Universidad de Cantabria Diego Ferreño.
KNT: La búsqueda de "vecinos" tecnológicos

Lo novedoso de la propuesta radica en el criterio de búsqueda. Hasta ahora, las normas agrupaban los materiales por su composición química. El algoritmo K Nearest Travelers (KNT) cambia el enfoque: busca similitudes en la evolución del daño. El sistema rastrea la base de datos mundial para encontrar aceros que, independientemente de su origen, hayan reaccionado a la radiación siguiendo una curva idéntica a la del reactor estudiado.

Utilizando métricas como el Área Bajo la Curva (AUC) o la Manhattan Distance (MD), el modelo identifica a estos «viajeros cercanos» (materiales con un historial de degradación análogo) y usa sus datos para completar los huecos de información de la planta local.

Las cifras presentadas en el simposio avalan el cambio de modelo. Frente a la norma actual (ASTM E900-15), el procedimiento KNT recorta la incertidumbre de las predicciones en más de un 22%. «Es una mejora sustancial en los márgenes de seguridad», apunta el investigador principal del proyecto. Al afinar el tiro, los operadores pueden reservar las pocas cápsulas de vigilancia que les quedan para momentos donde sean imprescindibles, optimizando recursos que son, a efectos prácticos, irremplazables.

Llevar esta metodología al seno de la ASTM supone validar la tecnología cántabra al más alto nivel regulatorio. El trabajo consolida una alianza a tres bandas entre la Universidad de Cantabria, la industria japonesa (representada por los investigadores Y. Hashimoto y N. Soneda) y la ingeniería estadounidense (Mark Kirk y M. Erickson).

Con más de 25 años de experiencia, el LADICIM confirma con este desarrollo su evolución desde los ensayos mecánicos tradicionales hacia la Informática de Materiales. Una disciplina que, como demostraron proyectos previos como ENTENTE, se perfila indispensable para sostener la licencia de operación de las centrales nucleares en un escenario de transición energética.

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