Brasil da un paso más en la construcción de un submarino de propulsión nuclear con el ensamblaje del prototipo de la sección del reactor, denominada bloque 40. El modelo a escala real de las secciones central y trasera del submarino está a punto de completarse en el Centro Industrial Nuclear Aramar (CINA) en Iperó, a 115 kilómetros de São Paulo. La construcción de una planta nuclear a bordo no tiene precedentes en Brasil y tardará tres años en comenzar a producir energía mediante fisión nuclear.

Ingeniería naval

El montaje del reactor prototipo que propulsará el buque está en marcha; se prevé que el proyecto se complete en la próxima década

La Armada de Brasil está dando otro paso hacia el logro de su objetivo de añadir un submarino de propulsión nuclear a su flota. Una fase crucial del proyecto brasileño—el montaje electromecánico de la sección denominada bloque 40, que albergará el reactor prototipo responsable de generar la energía térmica para la propulsión—se encuentra en una etapa avanzada, según la Fuerza Naval. Para probar este equipo, un modelo a escala real de las secciones media y trasera del submarino, bloques 10 a 40, está a punto de completarse en uno de los laboratorios del Centro Industrial Nuclear de Aramar (CINA). Este complejo militar, dedicado a la investigación nuclear y comúnmente conocido simplemente como Aramar, se encuentra en Iperó, a 115 kilómetros de la ciudad de São Paulo.

Una unidad de investigación llamada Laboratorio de Generación de Energía Nuclear (Labgene) se creó exclusivamente para probar el reactor nuclear. Su edificio principal, un gran hangar, de unos 30 metros (m) de altura, es donde se está ensamblando el prototipo del submarino. Según la Marina, la planta de propulsión se probará inicialmente con vapor de una caldera convencional de combustible fósil. Solo después se alimentará con combustible nuclear, también producido en Aramar.

El propósito de Labgene es validar el funcionamiento del reactor de propulsión naval y sus sistemas electromecánicos y de control integrados. El buque se construirá aproximadamente a 550 kilómetros de distancia, en Itaguaí Complejo Naval de Río de Janeiro.

“La construcción de una planta nuclear a bordo no tiene precedentes en Brasil. Nunca antes lo habíamos hecho. Tendremos que realizar pruebas exhaustivas antes de instalarla en el submarino”, declaró el vicealmirante Celso Mizutani Koga, director del Centro Tecnológico de la Armada en São Paulo (CTMSP), durante una visita de periodistas de FAPESP Research a CINA en mayo de este año. “Tendremos que garantizar que se cumplan todos los requisitos de seguridad y rendimiento. Calculamos que Labgene tardará tres años en empezar a producir energía mediante fisión nuclear.”

Un edificio en Aramar donde el concentrado de uranio se convierte en gas hexafluoruro de uranio, parte del proceso de producción de combustible nuclear

El reactor diseñado por la Armada es un reactor de agua a presión (PWR), el modelo más utilizado en las centrales nucleares de todo el mundo, incluidas las plantas Angra 1 y 2 de Brasil, en la costa de Río de Janeiro. La empresa estatal Nuclebrás Equipamentos Pesados ​​(NUCLEP), creada en 1975 para atender al Programa Nuclear Brasileño (PNB), está a cargo del desarrollo de los componentes del bloque 40.

“Estamos haciendo mucho desde cero porque los países con tecnología de fabricación de submarinos nucleares no la comparten, lo que genera numerosos desafíos debido a su novedad y a la necesidad de desarrollo interno”, Dice Koga.

A pesar de la complejidad y los desafíos que implica construir una planta nuclear, ya sea a bordo de un submarino o en una central eléctrica, funciona de forma similar a un generador termoeléctrico: el calor de la combustión del combustible produce vapor, que impulsa una turbina conectada a un generador de energía.

En un generador nuclear, el vapor no se crea mediante la combustión de diésel o gas natural, sino mediante la energía térmica liberada durante la fisión (división) de los átomos de uranio, el mineral base de la energía nuclear. Los circuitos de conducción de calor que contienen agua caliente y vapor impulsan la turbina que alimenta los generadores del sistema eléctrico, produciendo electricidad. La ventaja de la energía nuclear sobre los combustibles fósiles es su alta densidad energética: una pastilla de uranio enriquecido que pesa solo unos pocos gramos libera la misma energía térmica que una tonelada de carbón.

Programa militar secreto
La construcción de un submarino nuclear convencionalmente armado (el SNCA) con tecnología brasileña es uno de los dos objetivos del Programa Nuclear de la Marina (PNM), uno de los brazos del PNB. Ahora bajo la responsabilidad de la CTMSP, el programa comenzó en secreto bajo el nombre clave Chalana en 1979, durante la dictadura militar (1964-1985). Solo se hizo público después de que se restableciera la democracia en el país.

Desde entonces, el programa ha enfrentado numerosos desafíos y restricciones presupuestarias que casi lo han llevado a su cierre y han obligado a revisar su cronograma repetidamente. Expertos entrevistados por Pesquisa FAPESP estiman que el buque recién estará listo a mediados o finales de la próxima década.

La construcción del SNCA, bautizado Álvaro Alberto (1889-1976) en homenaje al científico y oficial de la Marina que ayudó a crear el programa nuclear brasileño, también forma parte del Programa de Desarrollo de Submarinos (Prosub), una colaboración entre Brasil y Francia. El acuerdo incluye el desarrollo de cuatro submarinos convencionales propulsados ​​por diésel y electricidad (ver Pesquisa FAPESP edición n° 274).

Maqueta del reactor del submarino Léo Ramos Chaves / Pesquisa FAPESP

“Hoy en día, solo seis naciones son capaces de fabricar submarinos nucleares: Estados Unidos, Rusia, China, el Reino Unido, Francia e India”, afirma el contralmirante Sérgio Luís de Carvalho Miranda, director de desarrollo nuclear de la Marina. «Brasil es el primer país sin armas nucleares en construir este tipo de submarino». 

Las principales ventajas de los submarinos nucleares sobre los modelos convencionales, explica el oficial, son su mayor velocidad, mayor capacidad para pasar desapercibidos y la posibilidad de permanecer en el mar durante períodos más largos. «Puede permanecer sumergido en misiones de vigilancia, defensa y reconocimiento durante largos períodos sin necesidad de emerger ni regresar a la base para repostar», afirma. 

El físico Claudio Geraldo Schön, director del curso de ingeniería nuclear de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (POLI-USP), cree que los submarinos nucleares son un importante elemento disuasorio. «Como son tan rápidos y silenciosos, pueden acercarse a otras embarcaciones sin ser detectados», afirma. "Para Brasil, con su vasto territorio marítimo, es importante contar con un buque como este para proteger nuestros recursos nacionales y garantizar nuestra soberanía en el mar", explica.

Otro objetivo del PNM fue dominar la tecnología para la producción de combustible nuclear. Mediante colaboraciones con el Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares (IPEN), el programa logró resultados tempranos en este frente en la década de 1980, cuando Brasil creó su propia tecnología de ultracentrifugación, la etapa del proceso en la que el uranio se somete a enriquecimiento isotópico.

"Solo 13 países saben cómo enriquecer uranio. Ese es el cuello de botella del ciclo del combustible nuclear", dice el ingeniero nuclear Renato Cotta, consultor del PNM e investigador del Instituto Alberto Luiz Coimbra de Estudios de Posgrado e Investigación en Ingeniería de la Universidad Federal de Río de Janeiro (COPPE-UFRJ) (ver entrevista). “Quienes dominan esta tecnología no la comparten con otros.” Esto, explica, se debe a que cualquiera capaz de enriquecer uranio para la generación de energía también es capaz de producir la materia prima necesaria para construir bombas atómicas.

Para entender cómo se enriquece el uranio y se transforma en combustible nuclear, es importante saber que en la naturaleza, el mineral contiene solo alrededor del 0,7% del isótopo U-235 (el isótopo ideal para la fisión nuclear). Los isótopos son átomos del mismo elemento químico pero con diferentes masas atómicas. El isótopo predominante en el uranio natural es el U-238, que representa más del 99 % del total. Para generar electricidad en centrales nucleares, el uranio debe estar compuesto por al menos un 5 % de U-235; para el combustible de submarinos, debe enriquecerse al 19 %. Para alcanzar el nivel deseado, el mineral de uranio se convierte en gas, que luego pasa por una cascada de ultracentrífugas que operan en serie y en paralelo para concentrar el U-235. 

El gas enriquecido se convierte de nuevo en polvo, produciendo la materia prima para los gránulos utilizados en el combustible nuclear. Todo el proceso se lleva a cabo en varias instalaciones de CINA, que emplea a más de 1200 personas. El ciclo del combustible nuclear no es ningún secreto. Puedes consultar cómo funciona el proceso, los materiales necesarios y las reacciones químicas necesarias en cualquier libro. 

Lo difícil es tener la tecnología para hacerlo realidad. «Es un secreto industrial. Ni siquiera los inspectores del OIEA [Organismo Internacional de Energía Atómica], que realizan regularmente controles de seguridad en Aramar, tienen acceso visual a ellos», explicó Miranda. El acceso sin restricciones a las centrifugadoras está prohibido para evitar la ingeniería inversa; el análisis visual del equipo podría revelar sus principios tecnológicos y su funcionamiento. El propósito de la inspección del OIEA es garantizar que Brasil no esté enriqueciendo uranio a niveles superiores a los que el país ha declarado en los acuerdos internacionales. 

Como signatario del Tratado sobre la No Proliferación de las Armas Nucleares (TNP), la producción de combustible nuclear y el desarrollo de reactores submarinos de Brasil están sujetos a la supervisión del OIEA. El combustible nuclear utilizado en las plantas Angra 1 y 2 es producido localmente por Industrias Nucleares do Brasil (INB), una empresa estatal ubicada en Resende, Río de Janeiro. Las ultracentrífugas en funcionamiento en INB fueron fabricadas por la Armada. "Ya hemos suministrado equipos para el montaje de 10 cascadas", afirma Koga, de CTMSP.

 No podemos revelar cuántos dispositivos se utilizan en cada cascada. Como muchos aspectos de la producción de combustible nuclear, se trata de información clasificada. El artículo anterior se publicó con el título «Un sueño lejano» en el número 354 de agosto de 2025.

Fuente:
Yuri Vasconcelos, from Iperó in São Paulo. (20:01:2026). Brazil takes another step towards building a nuclear-powered submarine - Revista Fapesp. revistapesquisa.fapesp.br. https://revistapesquisa.fapesp.br/en/brazil-takes-another-step-towards-building-a-nuclear-powered-submarine/