Soldadura por arco de barras combustibles para reactores nucleares

Abstract

La operación segura y económica de un reactor nuclear depende en gran parte del elemento combustible utilizado. Este debe cumplir con las condiciones necesarias que le permitan llegar al valor de quemado que fija su vida útil. En un reactor nuclear, que contiene del orden de 10.000 barras combustibles, la falla de una sola de ellas puede ser causa de un percance de gran significado económico. Esto implica que los métodos de fabricación y control de las partes que constituyen el elemento combustible deban ser empleados frecuentemente en los límites de sensibilidad de la instrumentación o técnica que se utilice. El objeto del presente trabajo ha sido establecer los métodos operativos y las condiciones de fabricación de barras combustibles para ser utilizadas en un reactor del tipo "ATUCHA". Las barras, armadas en conjunto, constituyen el elemento combustible que es introducido como unidad en el núcleo del reactor. La barra combustible consiste en un recinto metálico estanco, en general de baja sección de captura neutrónica, que contiene en su interior el material fisionable, La estanqueidad es necesaria para impedir el escape de los productos de fisión al medio refrigerante. La configuración de la barra se indica en la Fig. l. El material de la vaina y de los tapones de cierre (Fig.2) es Zry -4, que es una aleación de Zr con 1,5% Sn; 0,2% Fe y 0,1% C r (1). El material fisionable es dióxido de uranio (UO2) en forma de pastillas sinterizadas (Fig.2). Como medio de transferencia térmica entre pastillas y tubo se emplea gas helio (He) a la presión de una atmósfera absoluta. Al quedar este gas dentro de la barra terminada, se lo utiliza para evaluar la estanqueidad de la misma.