SECCIÓN DE MATERIALES AVANZADOS

OBJETIVO

Desarrollar proyectos en el área de Materiales, haciendo uso de las capacidades existentes en la Institución. La Sección cuenta con laboratorios de electroquímica y de síntesis, además de importantes instrumentos que dan origen al Servicio de Caracterización de Materiales, cuyo objeto es dar soporte técnico a proyectos internos y a usuarios externos.

LÍNEAS DE TRABAJO

Estudio de corrosión de cobre para uso en la fabricación de contenedores para desechos radiactivos de alta actividad:

El objetivo del proyecto es estudiar la corrosión del cobre dopado con fósforo, tipo UNS 10100. La importancia del material radica en su aplicación en la fabricación de contenedores para desechos radiactivos de alta actividad.

En el marco de la renovación de convenio con la empresa Sueca SKB el objetivo principal es estudiar el comportamiento del cobre simulando condiciones de operación de un repositorio para desechos de alta actividad.

Desarrollo de Blanco Metálico para Ciclotrón

Verificar experimentalmente la factibilidad de desarrollar blancos metálicos de Zn con las características apropiadas para producir ⁶⁷Ga vía ciclotrón, emisor utilizado en diagnóstico por imágenes en medicina nuclear.

Servicio de Caracterización de Materiales (SCM)

El Servicio de Caracterización de Materiales, disponible a usuarios internos y externos, cuenta con las siguientes técnicas instrumentales:

- Difracción de Rayos X (DRX)
- Distribución y tamaño de partículas
- Análisis térmico (DTA-TG-DSC)
- Picnometría de He
- Propiedades Mecánicas
- Area Superficial
- Porosimetría

RESULTADOS RELEVANTES DEL PERÍODO

Estudio de Corrosión de Cobre para Uso en la Fabricación de Contenedores Radiactivos de Alta Actividad

· Por petición de los representantes de la Empresa Sueca SKB se renovó el convenio por 5 años más.

· En la primera etapa del proyecto, bajo el primer convenio, el objetivo principal fue aportar con información que permitiera validar las propiedades del cobre como un material para ser utilizado como contenedor de desechos radiactivos de alta actividad. Lo anterior con el fin de que el gobierno sueco aceptara este material, lo cual se logró finalmente, dando término también al primer convenio.

· Diseño y fabricación de un cañón de irradiación que permite realizar estudios de corrosión en materiales sometidos a irradiación. Con este equipo se puede trabajar a diferentes dosis. Se proyecta simular un contenedor sometido a irradiación por el desecho activo y por otro lado atacado por el ambiente químico que lo rodea.

· Adquisición de software que permitirá predecir modelo que explica el comportamiento químico del sistema electroquímico en estudio. Los datos requeridos fueron obtenidos en una tarea ejecutada este año, mediante estudios de impedancia electroquímica.

· Definición de herramienta computacional, autómatas celulares, con esta herramienta se esta trabajando en modelo en dos dimensiones para explicar el fenómeno de corrosión en el tiempo.

Fabricación Blanco Metálico de zn

· Se determinaron las condiciones experimentales para obtener depósitos de zinc parejos, con buena adherencia y sin dendritas en los bordes. La adherencia del deposito blanco es una importante característica, ya que éste debe soportar temperatura, agresión mecánica y la irradiación protónica.

· Excelente adherencia del zinc electrodepositado sobre el soporte de cobre, tolerando agresión mecánica y mantiene su integridad bajo irradiación protónica de 7 A/cm2.

· Desarrollo de una ruta preliminar para de recuperación de Zn enriquecido.

· Elaboración de perfil de proyecto derivado de esta actividad exploratoria "Desarrollo de Blancos para Ciclotrón 18/9"

Servicio de Caracterización de Materiales

· Se ingresaron $M 8.048 por concepto de análisis a usuarios externos.

· El servicio fue auditado internamente. Las observaciones y no conformidades fueron trabajadas, lo que dio origen a importantes mejorías. Al respecto formato de entrega de resultados al cliente, registro de competencias y capacitaciones y otras.

· Se realizó mejoramiento de las instalaciones de los servicios de Termoanálisis y Tamaño de Partículas.

· Se avanzó en la puesta a punto de determinación de % de cristalinidad (nueva aplicación) mediante termoanálisis.

· Diseño e impresión del primer tríptico de difusión del servicio (500 ejemplares).

· El personal del servicio recibió capacitación en conceptos de: Termoanálisis y Aseguramiento de calidad.

· El Departamento de Materiales con su Servicios de Caracterización apoyó durante el año 2004 a 15 proyectos internos CCHEN y a 34 clientes externos.

Se recibió y analizó un total de 562 muestras.

PARTICIPACIÓN INTERNACIONAL

· Participación de la Ing. Claudia Lamas en la Evaluación mediante analizador de imágenes de cupones inmersos en los reactores RECH-1 y RECH-2, en el IPEN, Sao Paulo, Brasil, desde el 22 al 26 de Noviembre del 2004. En el marco del Proyecto Regional RLA/4/018.

· Participación de Claudia Lamas y presentación de trabajo "Análisis de los 2° Racks Inmersos en los Reactores Chilenos "en el " 3° Taller de Caracterización de Combustible Gastado de Reactores Experimentales de Latino-América, Corrosión e Inspección Visual", en Ciudad de México, México. Desde el 6 al 10 de Diciembre del 2004. En el marco del Proyecto Regional RLA/4/018.

· Visita del Experto Dr. José Roberto Martinelli, del Departamento de Materiales del IPEN, Sao Paulo, Brasil a los laboratorios de Electroquímica y Corrosión de la CCHEN. El objetivo de la visita fue dar inicio al estudio de Corrosión Acelerada de muestras vítreas para inmovilización de Elementos Combustibles Gastados.

PARTICIPACIÓN NACIONAL

· Frontiers in Materials Research a CIAM - CONICYT WORKSHOP, Santiago, 26-29 de Abril 2004, "Under Potential Deposition of Sulfides Compounds on Copper in Alkaline solutions", I. Escobar, V. Fuenzalida; A. Zárate, T. Vargas.

INFORMES TÉCNICOS

· Informe Preliminar "Simulación de Modelos para el Estudio de Cu OFP Mediante Espectroscopia de Impedancia Electroquímica". Claudia Lamas, Diciembre 2004.

· Desarrollo de Blanco Metálico de Zinc, Eric Silva, Silvia Lagos, Informe de Avance N°1/2004