Un pool di combustibile esaurito è un’area di contenimento per il combustibile nucleare esaurito per consentirne il raffreddamento prima di essere spostato in uno stoccaggio a lungo termine più appropriato. Man mano che il combustibile viene consumato nel reattore, può essere trasferito nella piscina dove rimane sommerso per creare una schermatura dalle radiazioni e dargli l’opportunità di raffreddarsi. La piscina può essere azionata con un sistema automatico in modo che gli operatori non entrino in contatto diretto con i componenti se non per esigenze di manutenzione. In altri casi, i lavoratori devono manipolare manualmente le barre di combustibile e altri componenti per immagazzinare il combustibile.
In genere, le piscine di combustibile esaurito si trovano vicino al reattore per comodità. Sono composti da enormi serbatoi di cemento rivestiti di acciaio inossidabile e dotati di rastrelliere per contenere le singole barre di combustibile. Boro isolante può essere aggiunto per ridurre il rischio di una reazione a catena. La profondità della piscina determina quante canne può contenere; i requisiti legali possono prevedere una certa quantità di copertura e le strutture potrebbero rendere ancora più profondo un pool di combustibile esaurito per una maggiore sicurezza.
Man mano che le barre si trovano nella pozza di combustibile esaurito, la temperatura dell’acqua aumenta. Gli impianti nucleari devono far circolare costantemente l’acqua attraverso le apparecchiature di raffreddamento e tornare nella piscina per mantenere basse le temperature. Lo monitorano anche per i segni di reazioni che potrebbero causare l’accumulo di grandi livelli di idrogeno intorno alla piscina di combustibile esaurito. Ciò richiede una supervisione continua da parte di tecnici esperti che hanno familiarità con i problemi comuni relativi alle piscine di combustibile esaurito in modo che possano agire rapidamente se iniziano a svilupparsi problemi.
Le strutture possono mantenere una piscina iniziale per il raffreddamento immediato, seguita da una piscina più grande per il carburante più vecchio. Quando inizia a riempirsi, i tecnici devono trasferire le vecchie barre di combustibile in un deposito a secco. In questa tecnica, le canne vengono rimosse dalla piscina e poste in contenitori appositamente progettati che impediscono la fuoriuscita di radiazioni. Il carburante immagazzinato può essere trasportato in un impianto di stoccaggio a lungo termine, dove si degrada lentamente nel tempo.
Significativi problemi di sicurezza circondano il design della piscina del combustibile esaurito. Se la piscina non è adeguatamente progettata e manutenuta, esiste il rischio di una reazione nucleare a catena che potrebbe causare gravi danni ambientali. Le piscine sono anche a rischio di diventare troppo piene, portando a una situazione in cui una centrale elettrica non ha spazio per immagazzinare barre di combustibile esaurito. Gli ingegneri responsabili della progettazione e della manutenzione degli impianti nucleari devono fornire la prova che stanno pianificando in anticipo di accogliere il combustibile e possono soddisfare gli standard normativi per la sicurezza del combustibile nucleare.