Experiencias de granulación de polvos AUC de origen nacional

Abstract

En CNEA (Dirección Suministros Nucleares, Dirección Investigación y Desarrollo), se ha encarado un programa de desarrollo de polvos de UO2 para la fabricación de pastillas a ser utilizadas en elementos combustibles para reactores de potencia. Dicho desarrollo se basa en la obtención de AUC (Uranil tricarbonato de Amonio) como precursor de los polvos de UO2 por la vía de elución aminada. Hasta el momento los polvos de UO2 obtenidos por esta vía alcanzan en algunas partidas el límite inferior especificado (10,45 g/cm3), pero están por debajo de la densidad de los polvos actualmente utilizados en PPFECN (Planta Piloto de Fabricación de Elementos Combustibles) (10,60 a 10,70 g/cm3). Para permitir que los polvos nacionales sean utilizados industrialmente es necesario incrementar la densidad a que arriban las pastillas fabricadas con los mismos. Ello se ha encarado por dos vías de desarrollo: a) Ajuste de las condiciones de precipitación de AUC y conversión a UO2 para la obtención de un polvo de compactación directa. b) Con los polvos en el estado actual, adición de una etapa de granulación. En este trabajo nos referiremos a los resultados obtenidos siguiendo la segunda vía. El proceso de granulación para un polvo consiste en prensado a presiones inferiores a la presión de compactación normalmente utilizada; las pastillas así obtenidas son pasadas por una granuladora o trituradora. Este proceso es normalmente utilizado en líneas de fabricación de pastillas con polvos de buena sinterabilidad pero mala fluidez. La granulación tiene por objeto uniformizar los distintos lotes de polvo e incrementar su fluidez. Esta última propiedad es importante para asegurar la reproducibilidad en la etapa de prensado (igualdad de llenado de la matriz). Al aplicar la granulación a los polvos de nuestro interés (ex AUC) se pudo observar (como era dable esperar) no sólo un mejoramiento de la fluidez sino también de las propiedades de sinterabilidad de los mismos.