Modelado del Ingreso y Difusión de Deuterio en Tubos de Presión de ZR-2.5NB

Abstract

En una central nuclear tipo CANDU, que opera con Uranio Natural y Agua Pesada (como moderador y refrigerante), el ingreso de Deuterio en los tubos de presión por los que circula el refrigerante puede presentar problemas ya que si se supera el límite de solubilidad podrían precipitar hidruros. Estos deterioran las propiedades mecánicas y pueden llegar a provocar distintas fallas, como por ejemplo delayed hydride cracking (DHC). Por esto es importante conocer si la concentración de este elemento supera o no este límite para una determinada temperatura (tanto de operación como de parada), esto es requerido por la norma CSA285.4. Se presenta una metodología para el cálculo de la concentración de Deuterio en tubos de presión de Zr-2.5Nb en este tipo de centrales. Para esto se modela el ingreso de Deuterio en la junta rolada del tubo y a través del refrigerante en toda la extensión del tubo, partiendo del trabajo "Modelo de Captación de Hidrogeno en las Juntas Roladas de Tubos de Presión en Centrales Nucleares" presentado en el año 2014. Con estos datos se resuelve numéricamente la ecuación de difusión para finalmente comparar con datos de scrapping de tubos de distintas centrales.