AVANCES ALCANZADOS EN EL MODELO DE LIBERACION DE GASES DE FISION EN EL CODIGO DIONISIO. COMPORTAMIENTO EN RAMPAS DE POTENCIA

M.E. GONZALEZ; A. SOBA; A. DENIS

Cordoba

Congreso; ENIEF 2016; 2016

Como consecuencia de la operación de un reactor nuclear se generan diversos productos defisión, entre los cuales se cuentan los elementos gaseosos Xe y Kr que, por ser prácticamenteinsolubles en el material combustible, precipitan formando burbujas que se localizan tanto en elinterior como en el borde de grano. Después de alcanzar la saturación, los gases de fisión sonliberados, mediante coalescencia de burbujas intergranulares, desde la pastilla de UO2 hacia elvolumen libre de la barra combustible. Cuando la potencia del reactor presenta rampas, ya sea porrazones de operación o a causa de algún desperfecto, el gas tiende a ser liberado abruptamente,alterando rápidamente el comportamiento termomecánico del combustible. Esto provoca cambios enla transferencia de calor desde el material hacia el refrigerante, incrementando por ende latemperatura y presión interna de la vaina, lo que puede resultar en una falla y liberación de productosde fisión hacia el refrigerante. Por esta razón, el estudio y modelado del comportamiento de los gasesde fisión es clave para lograr predecir los límites dentro de los cuales un reactor puede operar demanera segura.Para analizar la producción y distribución de gases, se resuelve la ecuación de difusión en ungrano de UO2, suponiéndolo esférico. Se emplea el método de elementos finitos, realizando unadiscretización unidimensional en la dirección radial. Cada pastilla y su segmento correspondiente devaina se analiza mediante elementos finitos con simetría cilíndrica. La barra combustible se divide ensectores axiales, de manera que cada pastilla analizada es representativa de un determinado sector dela misma, con sus condiciones locales de potencia lineal y temperatura de refrigeración. La respuestadel modelo depende de parámetros de entrada como la potencia linear de operación y lascaracterísticas geométricas y de composición del combustible. Se muestran resultados obtenidos apartir de historias de potencia reales, en base a los experimentos internacionales FUMEX-II y III.