Diseño de reactores de investigación con combustibles de UMO monolítico o disperso de alta performance .

En el presente trabajo se desarrolla el diseno conceptual del nucleo de un reactor de alta performance, orientado a satisfacer la creciente demanda de reactores para la produccion radioisotopos de usos medicos e industriales, y para el ensayo de combustibles y materiales para las futuras centrales nucleares de potencia. Para llevarlo a cabo se abarcaron aspectos neutronicos y termohidraulicos. Se utilizaron combustibles de UMo, con alta densidad de uranio, ya que permiten alcanzar mayores rendimientos que los combustibles de menor densidad. Se determino que la variante monolitica del UMo es la mas adecuada para este tipo de reactores, por lo que se la empleo para el diseno de un elemento combustible de tipo placas paralelas. Se adopto un diseno de tipo tanque en pileta, levemente presurizado, y refrigerado por agua liviana con caudal descendente. Se diseno un nucleo con posiciones de irradiacion In-Core y se uso una pileta de agua pesada como reflector, ya que esto permite tener gran flexibilidad al momento de posicionar dispositivos experimentales o facilidades de irradiacion Ex-Core. Dentro del tanque, se utilizaron reflectores de berilio. Ademas, se analizaron dos disenos de nucleo con diferentes sistemas de extincion. En primer lugar, se evaluo un nucleo con cajas guia y barras de control como sistema de extincion, cuya principal ventaja resulto ser el elevado quemado de extraccion de los elementos combustibles alcanzado. En segundo lugar, se estudio un nucleo con un sistema de parada constituido por elementos combustibles de control y absorbentes seguidores, que dio lugar a un margen de apagado mucho mayor que el obtenido en el primer caso. En este caso, ademas, pudo incorporarse una facilidad de irradiacion con la que se obtuvo un nivel de flujo termico de 1E15 n/cm"2 s, necesario para la produccion de determinados radioisotopos de interes medicinal. Esta segunda configuracion de nucleo, sin embargo, tiene un costo de operacion mayor al del primer nucleo evaluado.