Influencia de la porosidad y productos de fisión en la microestructura del combustible irradiado (Proyecto IONMAT. Subtarea 1.2).

Abstract

Durante la operación de un reactor nuclear, el combustible de óxido de uranio (UO₂) experimenta cambios significativos en sus propiedades fisicoquímicas debido a la irradiación y a los gradientes térmicos. Como resultado, se generan una gran variedad de nuevos elementos químicos y se desarrollan zonas con microestructuras diferenciadas. Una de estas zonas, conocida como zona RIM (del inglés rim zone), se localiza en el borde de las pastillas de combustible y se caracteriza por presentar una mayor porosidad. La evolución microestructural del combustible irradiado es un proceso complejo que depende de diversos factores, tales como su historia térmica, composición inicial y grado de quemado. Estos aspectos influyen directamente en el comportamiento del combustible y en la gestión de los residuos radiactivos a largo plazo. El presente estudio tiene como objetivo simular algunas propiedades fisicoquímicas del combustible irradiado utilizando elementos no radiactivos. En particular, se busca reproducir la formación de nuevos elementos y la porosidad asociada a la zona RIM. Para ello, se sintetizaron materiales análogos que posteriormente fueron caracterizados con el fin de evaluar su microestructura y morfología, como paso previo al desarrollo de materiales reales con UO₂.