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Tesis:

Envoltura reproductora con estructura cerámica y seguridad pasiva (TAURO) para un reactor de fusión por confinamiento inercial

  • Autor: PEREZ RAMIREZ, Angel Samuel

  • Título: Envoltura reproductora con estructura cerámica y seguridad pasiva (TAURO) para un reactor de fusión por confinamiento inercial

  • Fecha: 1996

  • Materia: CIENCIAS TECNOLÓGICAS. Teseo;TECNOLOGÍA NUCLEAR. Teseo;REACTORES DE FUSIÓN. Teseo;TECNOLOGÍA DE MATERIALES. Teseo;CERÁMICA. Teseo

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES

  • Departamentos: INGENIERIA NUCLEAR

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: PERLADO MARTIN, José Manuel

  • Resumen: En un reactor de fusión las fuentes principales de radiactividad son el tritio usado como combustible y los materiales activados neutrónicamente. El tritio no puede evitarse, al menos en la primera generación de 2 reactores del tipo D-T, pero los problemas relacionados con el pueden ser fácilmente manejados mediante un diseño adecuado. Por otro lado, en lo que respecta a los materiales activados, es posible seleccionar materiales específicos de baja activación y con ello reducir considerablemente el riesgo asociado. Uno de ellos es el SIC/SIC, un composite cerámico cuyas propiedades físicas hacen de el un candidato razonable a largo plazo para el material estructural de las futuras plantas de fusión. Estos reactores podrían empezar su operación dentro de 40 o 50 años, lo que deja el tiempo necesario para el desarrollo y mejora del SIC/SIC de nuestros días. En el presente trabajo, después de haber hecho los cálculos de activación para todos los elementos existentes, se identifica y selecciona una alternativa razonable al SIC/SIC: el composite SIC/SIC2. Se ha desarrollado un método de fabricación y se ha hecho la caracterización de este material. Sin embargo los resultados obtenidos revelan que sus prestaciones son menos prometedoras que las del SIC/SIC. Por esta razón, la parte relacionada con el diseño de este trabajo se ha hecho utilizando el material estructural que mejores propiedades presenta, el composite cerámico SIC/SIC. Se ha diseñado en detalle el segmento exterior de una envoltura reproductora para un reactor de fusion comercial: TAURO, que es una envoltura autorrefrigerada por Pb-17Li. Tauro aprovecha que el SIC/SIC es un aislante eléctrico para sacar partido de la sencillez intrínseca de las envolturas autorrefrigeradas, ya que se utiliza un solo material, el Pb-17Li, como reproductor de tritio y refrigerante de la envoltura. El uso de un material como el SIC/SIC presenta problemas específicos que, sin embargo, ya han sido resueltos para materiales mas convencionales, como el establecimiento de criterios de diseño y de las técnicas de unión. Los cálculos demuestran que TAURO cumple con todas las funciones de una envoltura reproductora; por ejemplo, es autosuficiente en tritio, soporta las tensiones mecánicas y tercias, recupera la energía despositada por los neutrones para convertirla en electricidad con gran eficiencia y protege los imanes superconductores situados fuera de la cámara de vacío. Además, el análisis de una secuencia accidental de pérdida de flujo de refrigerante (LOFA) muestra como este tipo de accidente puede ser gestionado sin daño en la instalación