SECCIÓN DE COMBUSTIBLES NUCLEARES

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OBJETIVOS

  • Desarrollar la tecnología para la obtención de uranio a partir de hexafluoruro de uranio, UF6 (g), apto para ser usado en la fabricación de combustible MTR.
  • Desarrollar y producir elementos combustibles en base de compuestos de uranio, para reactores nucleares de investigación nacionales y extranjeros.

LÍNEAS DE TRABAJO

Laboratorio de Conversión

  • Obtención de UO2F2 por hidrólisis de UF6.
  • Obtención de UF4 por reducción de UO2F2 mediante cloruro estanoso, SnCl2, y precipitación de UF4.
  • Obtención de uranio metálico mediante reacción metalotérmica con Mg.

Planta de Elementos Combustibles

La Planta de Elementos Combustibles desarrolla sus funciones bajo un Sistema de Gestión de Calidad certificado bajo el estándar ISO 9001 - 2000 y acreditación de ANSI-RAB de Estados Unidos de Norteamérica.

Fabricación de Elementos Combustibles para el RECH-1

A principios del 2005 se entregó el último elemento combustible fabricado con uranio de bajo enriquecimiento (19.75% 235U) en forma de siliciuro de uranio (U3Si2), completando el suministro de 46 elementos combustibles nuevos al reactor.

  • Armado y ensamblado de un elemento combustible falso con diseño tipo RECH-1 con boquilla modificada fabricada por estampado en caliente.
  • Calificación bajo irradiación de un elemento combustible (Proyecto Cooperación Técnica OIEA CHI 4/021)

Durante el 2005 se completó el examen post irradiación del elemento LCC-01 fabricado por la PEC en el reactor de alto flujo HFR, en Petten, Holanda,en el marco de un contrato firmado entre CCHEN, NRG (Nuclear Research and Consultancy Group) y el OIEA, lográndose un resultado exitoso plenamente.
El objetivo fue calificar el elemento combustible fabricado en CCHEN bajo standards internacionales reconocidos por los principales fabricantes de combustibles del mundo exhibió un comportamiento excelente durante los 16 ciclos de irradiación a los que fue sometido.

  • Sistema de Gamma Scanner para evaluación de homogeneidad en la distribución de 235U en placas combustibles.
  • Sistema de Scanner por Ultrasonido.
  • Sistema de Gestión de Calidad.

Certificación en el 2003 por la empresa Bureau Veritas Quality International, BVQI, bajo estándar ISO 9001-2000 con acreditación internacional otorgada por ANSI-RAB de EEUU. Para este propósito la PEC ha optimizado la documentación presentándose durante el 2005 a una auditoria de vigilancia especial, por parte de BVQI.

Investigación y Desarrollo

En aleaciones U-Mo como material físil para combustibles de alta densidad, la colaboración del Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Santiago en tesis de pre-grado de los estudiantes Sr. Cesar Pozo A. y la Srta. Débora Fernández M.
Combustible monolítico en base a U-Mo

RESULTADOS RELEVANTES DEL PERÍODO

Laboratorio Conversión

Se tuvo éxito en el desarrollo de dos métodos para la determinación de la cantidad de Sn, en un rango de 200 a 1000 µg/g, en el producto UF4. Uno utilizando la técnica de fluorescencia de rayos X, FRX, y otro, empleando la técnica de ICP. Ambos métodos entregan como resultado cantidades de Sn inferiores a 250 ppm y con una diferencia entre ellas inferior al 3%, razón por la cual se decidió dar comienzo al proceso de conversión con UF6 enriquecido.

Finalmente, a fines del 2005 se inició la transformación de UF6 enriquecido al 19,75% en U235, rompiendo el sello del cilindro Nº 5002 y realizando la primera hidrólisis.

Planta de Elementos Combustibles

  • Entrega de un elemento combustible para el reactor RECH-1 con diseño modificado del pié, lo cual constituye otra muestra de las capacidades de la CCHEN en cuanto a diseño de combustibles nucleares.
  • Término satisfactorio de los ensayos post irradiación de un elemento combustible, hecho íntegramente en Chile, irradiado en el Reactor de Alto Flujo de Petten, Holanda.
  • Consolidación de la certificación del Sistema de Gestión de Calidad de la Planta de Elementos Combustibles y de su integración al Sistema de Gestión de Calidad de la CCHEN. Revalidación conforme de la certificación del SGC de la PEC.
  • Culminación de las respectivas Tesis de Pregrado de dos estudiantes de ingeniería de ejecución metalúrgica en el tema de desarrollo de tecnologías de fabricación de combustibles densos en base a aleaciones U-Mo.

PARTICIPACION INTERNACIONAL

Proyecto de Cooperación Técnica

Desarrollo del proyecto de cooperación técnica del OIEA "Production and Irradiation of Fuel Element for Research Reactors".

Visitas científicas

Los ingenieros Jorge Marín y Jaime Lisboa desarrollaron una visita científica al laboratorio de celdas calientes de Petten, Holanda con el fin de participar en los ensayos post irradiación del elemento combustible chileno irradiado en el HFR de dicho centro nuclear.

Participación en congresos internacionales

  • En octubre del 2005 el ingeniero Sr. Jorge Marín participó en las Jornadas SAM/CONAMET 2005 realizadas en Mar del Plata, Argentina con el objeto de presentar una publicación en el tema de U-Mo.
  • En Noviembre del 2005 el Ingeniero de la PEC Sr. Luis Olivares participó en el International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactor RERTR realizado en Boston, EEUU. El propósito fue la presentación de publicación acerca de la calificación bajo irradiación del elemento combustible chileno irradiado en Petten, Holanda.

INFORMES TECNICOS Y DOCUMENTACION

Laboratorio de Conversión

  • Informes Técnicos

    INF-DM-CONV-001/2005 "Antecedentes para la toma de decisión respecto al
    Proyecto 421 Obtención de uranio metálico". 22 Marzo 2005.

    INF-DM-CONV-002/2005 "Situación Proyecto 421 Obtención de uranio metálico".
    Agosto 2005.

Planta de Elementos Combustibles

  • Informes Técnicos

    Informe de entrega "Documentación de Elemento Combustible de Bajo Enriquecimiento a Base de U3Si2 para el Reactor RECH-1". Elemento Combustible LR-82.

    Estudio de Interacción UMo - Al.

    Informe final "Calificación bajo irradiación elemento combustible LCC-01 en reactor HFR-Petten, Holanda"
  • Documentación

    La PEC actualizó en el año 2005 alrededor de 10 documentos de su Sistema de Gestión de Calidad, con el propósito de mantener y mejorar continuamente este Sistema, de acuerdo a las pautas de los estándares ISO 9001-2000
PUBLICACIONES NACIONALES
TITULO AUTORES PUBLICADO EN FECHA PUBLICACIÓN
Obtención de UF4 por reducción de UF6 con H2 y producción de uranio metálico mediante magnesiotermia H. Contreras,
M. Dujovne,
A. Garrao,
P. Rojas,
L. Catalán,
V. Poblete		 Revista Electrónica Ciencia Abierta, Universidad de Chile, Nº 27 Diciembre 2005
PUBLICACIONES INTERNACIONALES
TITULO AUTORES PUBLICADO EN FECHA PUBLICACIÓN
Fracture Toughness of SiC-Cu Based Alloys Cermets S. Ordoñez,
V. Martínez,
C. Agurto,
L. Carvajal,
J. Marín,
L. Olivares		 Materials Science Forum Publicado en Vols. 489-499,
pp 350-356, 2005
PRESENTACIONES A CONGRESOS INTERNACIONALES
TITULO AUTORES PUBLICADO EN FECHA PRESENTACIÒN
Under Irradiation Qualification of a Chilean Test Fuel J. Marín,
J. Lisboa,
L. Olivares,
JC. Chávez. 		27th International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors Boston – Estados Unidos de América 6 - 11 noviembre 2005
Fragilización y Obtención de Polvos de Aleación U-7Mo Mediante Hidruración-Molienda-Deshidruración D. Fernández,
L. Olivares,
J. Lisboa,
J. Marín 		Jornadas SAM/CONAMET 2005, MEMAT 2005, Mar del Plata, Argentina 18-21 Octubre 2005
Caracterización de Materiales Compuestos SiC – Aleaciones Cu-Ti obtenidos mediante Infiltración Reactiva S. Ordoñez,
R. Sanchez,
V. Martínez
J. Marín 		Jornadas SAM/CONAMET 2005, MEMAT 2005, Mar del Plata, Argentina 18-21 Octubre 2005
Caracterización del Tamaño de Cristalitas en Polvos Cu-Cr Aleados Mecánicamente C. Aguilar,
J. Marin,
S. Ordoñez,
V. Martínez,
D. Celentano
F. Castro		 Jornadas SAM/CONAMET 2005, MEMAT 2005, Mar del Plata, Argentina 18-21 Octubre 2005
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