INVESTIGADORES
PRADO Miguel Oscar
congresos y reuniones científicas
Título:
PROCESO VITROCERUS PARA EL PROCESAMIENTO DE COMBUSTIBLES IRRADIADOS DE REACTORES DE INVESTIGACIÓN
Autor/es:
ARBOLEDA ZULOAGA, PAULA; RODRIGUES,D.S.; PRADO, M. O.
Lugar:
Viña del Mar
Reunión:
Congreso; IBEROMET XI X CONAMET/SAM; 2010
Institución organizadora:
IBEROMET XI X CONAMET/SAM
Resumen:
La problemática
de disposición final de combustibles tipo MTR irradiados en reactores de
investigación lleva a la búsqueda de soluciones viables que garanticen un
destino seguro de los mismos. En la división de Materiales Nucleares del Centro
Atómico Bariloche se ha venido desarrollando un método para la inmovilización
de elementos combustibles irradiados provenientes de reactores de
investigación, cuyo objetivo de reducir la posibilidad de migración o de
dispersión de radionucleidos durante la manipulación, el almacenamiento y la
disposición final. Partiendo de elementos combustibles simulados de reactores de
investigación (MTR Material Test Reactor) se postula la creación de una matriz
cerámica con estos combustibles irradiados de siliciuro de uranio (U3Si2)
enriquecido al 10 % luego de ser retirados del reactor y una adición de U3O8
utilizado para la disolución isotópica 11:1, con agregados de vidrio
borosilicato VG98 en baja proporción que favorece la sinterización: proceso
vitrocerus (Ceramización de Elementos Radioactivos en Uranio Sinterizado con
adición de vidrios) sometidos a tratamientos térmicos a 1200oC y así
obtener bloques vitrocerámicos. El método involucra procesos físicos sencillos
llevados a cabo en una celda caliente que no considera el reprocesamiento del
combustible, este proceso también permite trabajar con volúmenes
considerablemente menores que los que se utilizarían en una vitrificación
convencional. La dilución isotópica con uranio natural tiene el fin de evitar la
proliferación de material físil, problemas de salvaguardia y reducir la
criticidad de los mismos. Esto daría la idoneidad del producto resultante de
ser almacenado interinamente en seco o algún otro modo propuesto.
La adición
de pequeñas cantidades de vg98 en
porcentajes en peso máximo de 10% favorece visiblemente la solidez del material
resultante evaluado mediante ensayos de lixiviación en agua destilada, con
resultados satisfactorios en relación a los compuestos sin adición de vidrio.
Para determinar la resistencia mecánica se realizó el Brazilian test utilizado
para la determinación de esfuerzos tensiles y ensayos de microdureza Vickers
con los cuales pudo registrarse una pobre resistencia a tensiones de tracción y
compresión y penetración para las
muestras sin adición de vidrio respecto a
aquellas que si lo contenían.
Análisis de
microestructura y cinética de sinterización también corroboran que el vidrio
contribuye a la sinterización parcial del compuesto a temperaturas reducidas,
gracias a su composición en parte equivalente a la del combustible y su baja viscosidad a la temperatura de trabajo
lo cual permite que una cantidad suficiente de fase líquida llene los espacios
ocupados por los poros entre los granos sólidos de residuo.
