Modelado del Comportamiento de una Barra Combustible Nuclear en Condiciones de Almacenamiento

Abstract

Una vez finalizada su vida útil dentro de un reactor nuclear, los elementos combustibles comienzan su etapa de almacenamiento. Primero en pileta, sumergido en agua los primeros años y posteriormente en seco, generalmente en atmósfera de gas inerte durante periodos mucho más prolongados. Durante estas etapas el combustible sufre diferentes solicitaciones termomecánicas y termoquímicas que, dados los largos tiempos involucrados, pueden producir la falla en su integridad. En el presente trabajo se muestra el diseño conceptual e implementación de un módulo dentro del código DIONISIO que simula el comportamiento del combustible en cada una de las etapas de almacenamiento. Para ello fue necesario ampliar el rango de validez de los modelos que describen los parámetros termomecánicos y termoquímicos incluidos en el código a las condiciones térmicas y atmosféricas de almacenamiento, y el desarrollo de nuevos modelos que describen el crecimiento de óxido, las condiciones termohidráulicas de almacenamiento, la captura, difusión y precipitación de hidrógeno en la vaina y el fenómeno de creep para la etapa de almacenamiento en seco.