Una piscina de combustible gastado es un área de almacenamiento de combustible nuclear gastado para permitir que se enfríe antes de ser trasladado a un almacenamiento a largo plazo más apropiado. A medida que el combustible se agota en el reactor, se puede transferir a la piscina donde permanece sumergido para crear un blindaje contra la radiación y darle la oportunidad de enfriarse. La piscina puede funcionar con un sistema automático para que los trabajadores no entren en contacto directo con los componentes, excepto para las necesidades de servicio. En otros casos, los trabajadores deben manipular manualmente las barras de combustible y otros componentes para almacenar el combustible.
Normalmente, las piscinas de combustible gastado están ubicadas cerca del reactor por conveniencia. Están compuestos por tanques gigantes de hormigón revestidos de acero inoxidable y equipados con rejillas para contener barras de combustible individuales. Se puede agregar boro aislante para reducir el riesgo de una reacción en cadena. La profundidad de la piscina determina cuántas cañas puede contener; los requisitos legales pueden estipular una cierta cantidad de cobertura y las instalaciones pueden hacer que una piscina de combustible gastado sea aún más profunda para una mayor seguridad.
A medida que las varillas se asientan en la piscina de combustible gastado, la temperatura del agua aumenta. Las instalaciones nucleares necesitan hacer circular constantemente el agua a través del equipo de enfriamiento y regresar a la piscina para mantener bajas las temperaturas. También lo controlan para detectar signos de reacciones que podrían estar causando la acumulación de grandes niveles de hidrógeno alrededor de la piscina de combustible gastado. Esto requiere la supervisión continua de técnicos capacitados que estén familiarizados con los problemas comunes relacionados con las piscinas de combustible gastado para que puedan actuar rápidamente si comienzan a surgir problemas.
Las instalaciones pueden mantener una piscina inicial para enfriamiento inmediato, seguida de una piscina más grande para combustible más antiguo. A medida que comienza a llenarse, los técnicos deben trasladar las barras de combustible viejas a un depósito seco. En esta técnica, las varillas se retiran de la piscina y se colocan en contenedores especialmente diseñados que evitan las fugas de radiación. El combustible almacenado se puede transportar a una instalación de almacenamiento a largo plazo, donde se descompone lentamente con el tiempo.
El diseño de las piscinas de combustible gastado tiene importantes problemas de seguridad. Si la piscina no está diseñada y mantenida adecuadamente, existe el riesgo de una reacción nuclear en cadena que podría causar daños ambientales graves. Las piscinas también corren el riesgo de llenarse demasiado, lo que lleva a una situación en la que una central eléctrica no tiene espacio para almacenar barras de combustible gastado. Los ingenieros responsables del diseño y mantenimiento de las instalaciones nucleares deben proporcionar evidencia de que están planificando con anticipación para acomodar el combustible y pueden cumplir con los estándares regulatorios para la seguridad del combustible nuclear.