{"id":10259,"date":"2023-07-12T10:00:09","date_gmt":"2023-07-12T10:00:09","guid":{"rendered":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/?p=10259"},"modified":"2023-07-12T03:32:28","modified_gmt":"2023-07-12T03:32:28","slug":"la-cnea-logro-reproducir-el-fenomeno-chf-para-ensayar-componentes-claves-de-los-reactores-nucleares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/la-cnea-logro-reproducir-el-fenomeno-chf-para-ensayar-componentes-claves-de-los-reactores-nucleares\/","title":{"rendered":"La CNEA logr\u00f3 reproducir el fen\u00f3meno CHF para ensayar componentes claves de los reactores nucleares"},"content":{"rendered":"

El nuevo hallazgo fue alcanzado en mayo por el Laboratorio de Termohidr\u00e1ulica, ubicado en el Centro At\u00f3mico Bariloche (CAB). Resulta un aporte fundamental para desarrollar nuevas tecnolog\u00edas y protocolos de seguridad que garanticen el normal funcionamiento de los reactores.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Desde el Laboratorio de Termohidr\u00e1ulica<\/strong>, ubicado en el Centro At\u00f3mico Bariloche (CAB), un equipo interdisciplinario de trabajo logr\u00f3 reproducir por primera vez en Iberoam\u00e9rica el fen\u00f3meno denominado flujo cr\u00edtico del calor<\/strong> (CHF, por sus siglas en ingl\u00e9s), en condiciones de relevancia para la operaci\u00f3n de un reactor nuclear.<\/p>\n

Este hito podr\u00eda tener trascendencia tanto en las centrales nucleares, en sus c\u00f3digos y su seguridad, como tambi\u00e9n en el dise\u00f1o de sus elementos combustibles<\/strong>. Y el logro principal, poder realizar ensayos antes de la etapa de construcci\u00f3n<\/strong> de un reactor.<\/p>\n

En este laboratorio, dependiente de la Gerencia de Ingenier\u00eda Nuclear de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica (CNEA), funciona un circuito experimental con capacidades \u00fanicas en el mundo<\/strong>, donde se pueden realizar ensayos de CHF y de mezclado en elementos combustibles para la Central Nuclear Atucha II y el reactor CAREM (Central Argentina de Elementos Modulares), entre otros.<\/p>\n

Son varios los desaf\u00edos que se han planteado all\u00ed vinculados al dise\u00f1o, la construcci\u00f3n y la realizaci\u00f3n de pruebas en mec\u00e1nica de fluidos<\/strong> y transferencia de calor<\/strong>. Pero, adem\u00e1s, son estrat\u00e9gicas las l\u00edneas de trabajo trazadas en investigaci\u00f3n y desarrollo, que se enmarcan en los proyectos prioritarios de la CNEA y el pa\u00eds.<\/p>\n

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Un circuito experimental con capacidades \u00fanicas en el mundo para realizar ensayos de CHF funciona en el CAB.<\/span><\/p><\/div>

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\u00bfQu\u00e9 funci\u00f3n tiene la termohidr\u00e1ulica?<\/span><\/h5>\n

Una central nuclear es una m\u00e1quina t\u00e9rmica que transforma calor generado por fisi\u00f3n nuclear en energ\u00eda mec\u00e1nica y \u00e9sta en electricidad. Para estudiar los procesos de transferencia y transporte de calor se recurre a esta rama de la f\u00edsica. Su objetivo es el dise\u00f1o y an\u00e1lisis operacional de los sistemas y especificaci\u00f3n de los componentes en los que se producen dichos procesos.<\/p>\n

Por otro lado, la termohidr\u00e1ulica<\/strong> define los par\u00e1metros que deben ser medidos para controlar los ensayos y garantizar la seguridad de las instalaciones. Esto se logra mediante circuitos hidr\u00e1ulicos compuestos por ca\u00f1er\u00edas, bombas de circulaci\u00f3n del fluido, v\u00e1lvulas, intercambiadores de calor, tanques y calefactores, por donde circula agua u otro fluido de refrigeraci\u00f3n.<\/p>\n

Adem\u00e1s, ayuda a entender mejor los fen\u00f3menos que afectan a los componentes cr\u00edticos como son los elementos combustibles, permitiendo retrasar el deterioro de la transferencia t\u00e9rmica y, sobre todo, dar soporte y apoyo a los proyectos prioritarios que se llevan adelante en la CNEA.<\/p>\n

El doctor e investigador de la CNEA y el CONICET Christian Marcel, integrante del Departamento de Termohidr\u00e1ulica y profesor del Instituto Balseiro (IB), da cuenta del trabajo que llevan adelante: \u201cNosotros buscamos bajo qu\u00e9 condiciones de potencia, desde el punto de vista de presi\u00f3n, el caudal del refrigerante y de la temperatura del reactor, se alcanza esa degradaci\u00f3n en la refrigeraci\u00f3n. \u00bfPara qu\u00e9? Para que nunca ocurra en el reactor real. Entonces, cuanta m\u00e1s informaci\u00f3n obtengamos sobre las condiciones en que sucede ese proceso, mejor dise\u00f1o podemos hacer de ese elemento combustible que se est\u00e1 analizando\u201d.<\/p>\n

Sobre los ensayos en el laboratorio<\/span><\/h5>\n

Una central nuclear de potencia funciona produciendo vapor que mueve una turbina acoplada a un generador el\u00e9ctrico. Cuanta mayor es la potencia generada, mayor ser\u00e1 la facturaci\u00f3n por la venta de este servicio b\u00e1sico.<\/p>\n

El calor se genera dentro de los elementos combustibles (compuestos por vainas que alojan pastillas de di\u00f3xido de uranio), ubicados dentro del reactor nuclear, y el objetivo es su conversi\u00f3n en energ\u00eda mec\u00e1nica en la turbina, y su posterior transformaci\u00f3n en energ\u00eda el\u00e9ctrica.<\/p>\n

A diferencia de otras fuentes de energ\u00eda, la nuclear puede producir una enorme cantidad de potencia en un volumen muy reducido. Para aumentarla, hay que considerar la capacidad para enfriar los componentes del n\u00facleo, particularmente de los elementos combustibles, y de esta manera evitar que se fundan.<\/p>\n

Lo que limita la refrigeraci\u00f3n de estos elementos, y por lo tanto impide generar mayor electricidad, es el fen\u00f3meno de CHF, que ocurre de manera localizada y est\u00e1 relacionado con la din\u00e1mica del vapor en el interior de dichos componentes.<\/p>\n

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El loop instalado en el CAB facilita los ensayos de componentes de los reactores nucleares de potencia y de investigaci\u00f3n.<\/span><\/p><\/div>

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Estos estudios recaen principalmente en ensayos experimentales<\/strong>, los cuales deben realizarse con exhaustivos detalles para emular las rigurosas condiciones de operaci\u00f3n<\/strong> existentes en el n\u00facleo del reactor. Se realizan simulando la generaci\u00f3n de potencia nuclear mediante calefactores el\u00e9ctricos.<\/p>\n

Contar con estas capacidades permite aumentar considerablemente el conocimiento de los procesos de refrigeraci\u00f3n de un componente cr\u00edtico de los reactores nucleares y as\u00ed poder perfeccionar su dise\u00f1o y su rendimiento<\/strong>.<\/p>\n

Este nuevo hallazgo, es un aporte m\u00e1s para seguir actualizando y desarrollando nuevas tecnolog\u00edas<\/strong>, como as\u00ed tambi\u00e9n, mejorar los protocolos de seguridad<\/strong> que garanticen el normal funcionamiento de los reactores, para prevenir posibles contingencias.<\/p>\n

\u201cTodo ese conocimiento queda en el pa\u00eds y, adem\u00e1s, contamos con una instalaci\u00f3n que a futuro nos va a permitir mayores desaf\u00edos para realizar ese tipo de ensayos. Hemos podido alinear lo que es la tecnolog\u00eda y la ciencia y volcarla en mejorar un proceso productivo\u201d, concluye Marcel.<\/p>\n

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Fuente: CNEA<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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