Estudio de factibilidad de detección de defectos en pastillas de uranio mediante radiografía digital

A. CLAUSSE; M. BARBAGLIA

2007-11-01

2008-06-01

Física

Energia-Nuclear

La tecnología de las plantas nucleares diseñadas como generadores eléctricos, existen múltiples controles de calidad de sus elementos constitutivos. Aquí nos enfocamos en el elemento combustible en sí, que en su forma más simple es un tubo metálico sellado en sus extremos y en el cual se encuentran los elementos combustibles, típicamente en forma de pastillas. La barra combustible, a través de su vida útil será la encargada de liberar la energía en forma de calor para luego ser convertida en electricidad. Cambiar una de éstas barras (ó conjunto de ellas) por un falla involucra un costo no despreciable a la hora de aumentar el rendimiento total del sistema. Existen diversas técnicas para hacer el control de calidad de una barra combustible, entre ellas se destaca el control de las soldaduras usando rayos-x, el control de la radiación emitida y por ende de la calidad de las pastillas, se examina la calidad de las pastillas usando autoradiografía,  pero hasta el momento se desconoce un método que permita observar el ensamblado de las pastillas combustibles una vez que éstas están dentro del tubo y donde ya se han realizado las soldaduras de sus extremos. Éste control de calidad es de fundamental importancia dado que, por problemas propios de la fabricación y a pesar del control que se hace antes del armado del combustible, puede darse que al colocar una pastilla ésta se fragmente (dejando astillas libres en el tubo). Al pasar esto antes de que la misma entre en servicio, al pasar el combustible al reactor y a  empezarse a quemar, los antedichos fragmentos libres  impiden la normal dilatación de las pastillas dentro del tubo, pudiendo perforarse él mismo y por ende, se debe proceder a su reemplazo, incurriendo en una gran pérdida económica para la planta así como una pérdida económica en términos de confiabilidad del producto para la empresa constructora del combustible.En éste trabajo se demostró una novel técnica, usando tecnología introspectiva de rayos x, para observar los elementos combustibles una vez ensamblados y con las soldaduras hechas con el fin de detectar anormalidades en la misma.