Aplicaciones en la industria nuclear
Ensayos de materiales y seguridad térmica en la industria nuclear
Retos y aspectos de seguridad
Los materiales utilizados en el sector nuclear tienen que soportar al mismo tiempo elevadas tensiones mecánicas, térmicas y relacionadas con la radiación. Además de la conductividad térmica y el comportamiento de dilatación, entre los parámetros clave está la estabilidad frente a la corrosión y los daños por radiación.
Energía nuclear
En ámbitos como la energía nuclear, el conocimiento de las características térmicas de los materiales utilizados es un importante factor de seguridad.
En particular, es importante evitar que la radiactividad generada en la central nuclear o durante un accionamiento nuclear escape del reactor. Esto sólo puede conseguirse si se utilizan materiales para la construcción que puedan soportar permanentemente tanto la radiación como las altas presiones y temperaturas de funcionamiento.
Para determinarlo, LINSEIS ha desarrollado aparatos de medición en los que los componentes electrónicos se han separado del aparato de medición.
Avances en la investigación de materiales para reactores
Los proyectos de investigación modernos se centran en el desarrollo de aleaciones innovadoras a base de circonio, sistemas de compuestos cerámicos y materiales resistentes a los neutrones para barras de combustible y carcasas de reactores. El análisis específico del envejecimiento de los materiales, las microfisuras y las transformaciones de fase durante el funcionamiento del reactor es una de las tareas más importantes del análisis térmico.
Métodos de análisis térmico y sus ventajas
Los dispositivos de medición especializados con un diseño resistente a la radiación proporcionan datos precisos sobre las propiedades térmicas incluso en condiciones extremas. Son importantes:
- Mediciones in situ a presiones y temperaturas de funcionamiento reales
- Electrónica separada para minimizar las interferencias
- Validación de los márgenes de seguridad de todos los componentes relevantes para la seguridad
Sales fundidas y nuevos tipos de reactores
Los reactores innovadores de fisión nuclear y fusión nuclear utilizan FLiNaK y sales comparables como medios de refrigeración o transferencia. Su análisis incluye pruebas de viscosidad, resistencia a la corrosión y estabilidad térmica a largo plazo bajo irradiación continua.
Aplicaciones prácticas y perspectivas de futuro
- Probar conceptos para nuevos tipos de reactores, como los Pequeños Reactores Modulares (SMR).
- Simulación y ensayo de escenarios de incidentes
- Seguimiento a largo plazo y análisis de la vida útil de los componentes del reactor
- Desarrollo de materiales de emergencia con propiedades de barrera térmica optimizadas
