17 de Dic de 2024
Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
Ing. Juan Ramos Nervi
Tesista: Ing. Juan Ramos NerviFecha: 17 de diciembre
Hora: 10AM
Lugar: Aula Comelli - Fac. de Ingeniería - 1 y 47
Director de Tesis: Dr. Ing. Martin I. Idiart
Co Director de Tesis: Dr. Lic. Javier Walter Signorelli
Lugar de Trabajo: Departamento de Ing Aeroespacial
Juan E. Ramos Nervi, Javier W. Signorelli and Martin I. Idiart
Departamento de Materiales y Diseño de Combustibles, Nucleoeléctrica Argentina S.A., Francisco N. de Laprida 3125, Villa Martelli, Provincia de Buenos Aires, Argentina, jnervi@na-sa.com.ar, https://www.na-sa.com.ar/
Grupo de Física y Micromecánica de Sólidos Heterogéneos, Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura, Universidad Nacional de Rosario, Argentina, signorelli@ifir-conicet.gov.ar, https://www.ifir-conicet.gov.ar/
Centro Tecnológico Aeroespacial, Departamento de Aeronáutica, Universidad Nacional de La Plata, Argentina, signorelli@ifir-conicet.gov.ar, http://www.cta.ing.unlp.edu.ar/
Resumen. Debido a su baja sección de captura neutrónica y adecuadas propiedades mecánicas, las aleaciones de circonio se utilizan como componentes estructurales clave en reactores nucleares de potencia. Durante su operación, estas aleaciones experimentan cambios dimensionales continuos, cuya predicción es fundamental para la gestión de la vida útil de las plantas. En esta tesis, se desarrolla un marco constitutivo riguroso para modelar el comportamiento de aleaciones de circonio bajo irradiación, integrando una descripción multiescalar con variables internas. Este enfoque combina una formulación termodinámica que describe defectos nucleados por radiación y deformaciones por deslizamiento y trepado de dislocaciones a nivel granular, con relaciones constitutivas globales basadas en la teoría de homogeneización para agregados policristalinos.
El modelo propuesto asume tasas de fluencia aditivas que incluyen creep térmico, por irradiación y crecimiento, basándose en potenciales de disipación convexos que reproducen la teoría de tasas de reacción en campo medio. Aunque las relaciones son no lineales, permiten linealización para esfuerzos moderados. La tesis evalúa críticas recientes a las tasas aditivas, destacando el acoplamiento inherente entre fluencia y crecimiento por irradiación. Finalmente, las ecuaciones ajustadas a datos de planta confirman la utilidad del modelo para monitorear cambios dimensionales en tubos de presión del reactor.