Trabajo pionero: Prototipo de un nuevo combustible
Nuevo combustible con una aleación de uranio-molibdeno de bajo enriquecimiento
La Universidad Técnica de Munich (TUM) y Framatome están trabajando juntos en el desarrollo de un nuevo combustible para la fuente de neutrones de investigación Heinz Maier-Leibniz (FRM II). El combustible consistirá en una aleación monolítica de uranio y molibdeno de bajo enriquecimiento (U-Mo). Se espera que los primeros prototipos se fabriquen a principios de 2021. Si las pruebas tienen éxito, la producción podría comenzar ya en 2022.
Vista del reactor de la fuente de neutrones de investigación Heinz Maier-Leibniz (FRM II)
Wenzel Schürmann
La Universidad Técnica de Munich y el fabricante francés de elementos combustibles Framatome han acordado colaborar con el objetivo de producir nuevos elementos combustibles poco enriquecidos para la fuente de neutrones de investigación Heinz Maier-Leibnitz en Garching, al norte de Munich.
El contrato prevé un proyecto piloto conjunto para fabricar un combustible monolítico U-Mo con un enriquecimiento del 19,75%. Incluye el desarrollo de una línea de producción piloto y, por lo tanto, la producción de placas de combustible para pruebas de radiación. Estas pruebas son una parte central de la calificación del nuevo combustible, especialmente para los reactores de investigación en Europa.
"Hemos invertido muchos años de trabajo de investigación", dice el Presidente de la TUM, Prof. Thomas F. Hofmann. "Con este proyecto estamos en el camino hacia el futuro. Queremos crear la base para el uso de fuentes de neutrones de investigación seguras y poco enriquecidas en la ciencia, así como para aplicaciones médicas e industriales".
Se esperan los primeros resultados para 2022
La producción piloto se establecerá en el nuevo laboratorio de investigación y desarrollo de Framatome, el "Laboratorio de Investigación e Innovación CERCA", en Romans-sur-Isère (Francia). Seis especialistas forman el equipo del proyecto, entre ellos científicos de la TUM.
Un estudiante de doctorado de la TUM trabajará directamente en Framatome en la línea de producción piloto a partir del verano de 2020. La línea de producción entrará en funcionamiento ya a principios de 2021 y suministrará combustible para las pruebas de irradiación y la calificación a partir de 2022. En la fase inicial, ciertos sub-pasos serán suministrados por los laboratorios de la TUM.
Cooperación con Bélgica y Francia
La TUM y Framatome realizan estas pruebas de irradiación en el marco de proyectos europeos en los que también participan la Comisión de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA) de Francia, el instituto de investigación Laue-Langevin y el centro de investigación nuclear belga (SCK-CEN).
"El desarrollo de este combustible es un gran paso adelante, varios equipos internacionales han estado investigando esta tarea durante años. El éxito de este proyecto será de gran importancia en todo el mundo", dice el Prof. Dr. Peter Müller-Buschbaum, director científico del FRM II.
Otros reactores de investigación en todo el mundo se benefician
El combustible monolítico U-Mo abre nuevas posibilidades de conversión a combustibles de menor enriquecimiento, no sólo para el FRM II, sino para los reactores de investigación de todo el mundo.
"Estamos ofreciendo a los reactores de investigación una forma alternativa de mantener el alto flujo de neutrones para la investigación, la industria y la medicina, al tiempo que se reduce el enriquecimiento del combustible", dice François Gauché, Director de Framatome-CERCA.
Tan pronto como este combustible con uranio menos enriquecido - idealmente con un enriquecimiento inferior al 20 por ciento - esté calificado y disponible industrialmente, los reactores de investigación como el FRM II pueden empezar a convertirse en el nuevo combustible.
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