Efecto de la anisotropía en la predicción del comportamiento bajo irradiación de un separador de combustible nuclear

SANTIAGO M. RABAZZI; JAVIER W. SIGNORELLI; FABRICIO AGUZZI; MARTÍN S. ARMOA; ALEJANDRO E. ALBANESI

Rosario

Congreso; Congreso de Métodos Numéricos y sus Aplicaciones MECOM 2024; 2024

Asociación Argentina de Mecánica Computacional

El Separador de Elementos Combustibles desempeña un papel crucial al acompañar los cambios geométricos que experimenta la vaina de Zircaloy. Esto es especialmente relevante durante las diversas etapas de quemado del paquete combustible, siendo esencial que el separador mantenga suintegridad y función específica de diseño durante todo este proceso para garantizar la eficiencia del quemado. Un análisis termo-mecánico elástico se plantea insuficiente, dado el entorno bajo irradiación en el que se  encuentran los materiales. El presente trabajo plantea modelar una celda de separador y vaina combustible en contacto empleando elementos  finitos 3D. El daño por irradiación se describe mediante un modelo  constitutivo basado en una formulación viscoplástica anisótropa. La tasa de decrecimiento del diámetro de la vaina se asume conocida e impuesta, mientras que se impone un flujo neutrónico variable. Finalmente, se  obtiene la evolución de la fuerza remanente de contacto entre ambos componentes y el valor del -gap- a fin de vida.