Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada

Autores
Ramos Nervi, Juan Eduardo
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis doctoral
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Idiart, Martín Ignacio
Signorelli, Javier Walter
Giusti, Sebastián
Vicente, Miguel
Pasianot, Roberto
Descripción
Las centrales nucleares del tipo CANDU utilizan canales de refrigeración fabricados con aleaciones de zirconio-niobio, para contener el combustible y el refrigerante del reactor. Durante su operación estos componentes se encuentran sometidos simultáneamente a altas temperaturas, tensiones mecánicas y flujo neutrónico, condiciones que inducen cambios dimensionales progresivos asociados a fenómenos de creep y crecimiento por irradiación. Estos mecanismos constituyen uno de los principales factores que limitan la vida en servicio de los tubos de presión y, por lo tanto, su comprensión y modelización resultan esenciales para la vigilancia estructural y la operación a largo plazo de las centrales nucleares. En esta tesis se desarrolla un marco constitutivo para describir el creep en régimen estacionario en aleaciones policristalinas de zirconio bajo irradiación neutrónica. El enfoque combina una descripción multiescala con el uso de variables internas, permitiendo vincular los procesos microestructurales inducidos por irradiación con la respuesta macroscópica del material. A escala de grano, las leyes constitutivas se formulan mediante un marco termodinámico que considera la generación y migración de defectos producidos por radiación, así como los mecanismos de deformación asociados al deslizamiento y trepado de dislocaciones. A escala policristalina, el comportamiento global se obtiene mediante técnicas de homogenización que permiten representar la respuesta del agregado. El modelo resultante es termodinámicamente consistente y se enmarca dentro de la teoría de materiales estándar generalizados. Además, reproduce resultados característicos de la rate theory utilizada para describir la evolución de defectos bajo irradiación. Las relaciones obtenidas presentan un carácter no lineal y reflejan el acoplamiento inherente entre creep irradiado y crecimiento, aunque admiten formas parcialmente linealizadas para niveles moderados de tensión. El marco propuesto proporciona una base mecanística para mejorar la predicción del cambio dimensional de los tubos de presión en reactores nucleares, contribuyendo al análisis de integridad estructural y a la gestión de vida útil de estos componentes críticos.
Doctor en Ingeniería
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ingeniería
Materia
Ingeniería
Tubos de presión
irradiación neutrónica
creep y crecimiento por irradiación
transporte de masas
núcleo de reactor
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/191655
Acceder
id SEDICI_17c062090341a86c57fce5c708a0eee5
oai_identifier_str oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/191655
network_acronym_str SEDICI
repository_id_str 1329
network_name_str SEDICI (UNLP)
spelling Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesadaRamos Nervi, Juan EduardoIngenieríaTubos de presiónirradiación neutrónicacreep y crecimiento por irradiacióntransporte de masasnúcleo de reactorLas centrales nucleares del tipo CANDU utilizan canales de refrigeración fabricados con aleaciones de zirconio-niobio, para contener el combustible y el refrigerante del reactor. Durante su operación estos componentes se encuentran sometidos simultáneamente a altas temperaturas, tensiones mecánicas y flujo neutrónico, condiciones que inducen cambios dimensionales progresivos asociados a fenómenos de creep y crecimiento por irradiación. Estos mecanismos constituyen uno de los principales factores que limitan la vida en servicio de los tubos de presión y, por lo tanto, su comprensión y modelización resultan esenciales para la vigilancia estructural y la operación a largo plazo de las centrales nucleares. En esta tesis se desarrolla un marco constitutivo para describir el creep en régimen estacionario en aleaciones policristalinas de zirconio bajo irradiación neutrónica. El enfoque combina una descripción multiescala con el uso de variables internas, permitiendo vincular los procesos microestructurales inducidos por irradiación con la respuesta macroscópica del material. A escala de grano, las leyes constitutivas se formulan mediante un marco termodinámico que considera la generación y migración de defectos producidos por radiación, así como los mecanismos de deformación asociados al deslizamiento y trepado de dislocaciones. A escala policristalina, el comportamiento global se obtiene mediante técnicas de homogenización que permiten representar la respuesta del agregado. El modelo resultante es termodinámicamente consistente y se enmarca dentro de la teoría de materiales estándar generalizados. Además, reproduce resultados característicos de la rate theory utilizada para describir la evolución de defectos bajo irradiación. Las relaciones obtenidas presentan un carácter no lineal y reflejan el acoplamiento inherente entre creep irradiado y crecimiento, aunque admiten formas parcialmente linealizadas para niveles moderados de tensión. El marco propuesto proporciona una base mecanística para mejorar la predicción del cambio dimensional de los tubos de presión en reactores nucleares, contribuyendo al análisis de integridad estructural y a la gestión de vida útil de estos componentes críticos.Doctor en IngenieríaUniversidad Nacional de La PlataFacultad de IngenieríaIdiart, Martín IgnacioSignorelli, Javier WalterGiusti, SebastiánVicente, MiguelPasianot, Roberto2024-12-17info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTesis de doctoradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:ar-repo/semantics/tesisDoctoralapplication/pdfhttp://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/191655https://doi.org/10.35537/10915/191655spainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)reponame:SEDICI (UNLP)instname:Universidad Nacional de La Platainstacron:UNLP2026-03-31T12:41:52Zoai:sedici.unlp.edu.ar:10915/191655Institucionalhttp://sedici.unlp.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://sedici.unlp.edu.ar/oai/snrdalira@sedici.unlp.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:13292026-03-31 12:41:52.721SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Platafalse
dc.title.none.fl_str_mv Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
title Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
spellingShingle Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
Ramos Nervi, Juan Eduardo
Ingeniería
Tubos de presión
irradiación neutrónica
creep y crecimiento por irradiación
transporte de masas
núcleo de reactor
title_short Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
title_full Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
title_fullStr Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
title_full_unstemmed Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
title_sort Deformación bajo irradiación de canales de refrigeración en un reactor de agua pesada
dc.creator.none.fl_str_mv Ramos Nervi, Juan Eduardo
author Ramos Nervi, Juan Eduardo
author_facet Ramos Nervi, Juan Eduardo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Idiart, Martín Ignacio
Signorelli, Javier Walter
Giusti, Sebastián
Vicente, Miguel
Pasianot, Roberto
dc.subject.none.fl_str_mv Ingeniería
Tubos de presión
irradiación neutrónica
creep y crecimiento por irradiación
transporte de masas
núcleo de reactor
topic Ingeniería
Tubos de presión
irradiación neutrónica
creep y crecimiento por irradiación
transporte de masas
núcleo de reactor
dc.description.none.fl_txt_mv Las centrales nucleares del tipo CANDU utilizan canales de refrigeración fabricados con aleaciones de zirconio-niobio, para contener el combustible y el refrigerante del reactor. Durante su operación estos componentes se encuentran sometidos simultáneamente a altas temperaturas, tensiones mecánicas y flujo neutrónico, condiciones que inducen cambios dimensionales progresivos asociados a fenómenos de creep y crecimiento por irradiación. Estos mecanismos constituyen uno de los principales factores que limitan la vida en servicio de los tubos de presión y, por lo tanto, su comprensión y modelización resultan esenciales para la vigilancia estructural y la operación a largo plazo de las centrales nucleares. En esta tesis se desarrolla un marco constitutivo para describir el creep en régimen estacionario en aleaciones policristalinas de zirconio bajo irradiación neutrónica. El enfoque combina una descripción multiescala con el uso de variables internas, permitiendo vincular los procesos microestructurales inducidos por irradiación con la respuesta macroscópica del material. A escala de grano, las leyes constitutivas se formulan mediante un marco termodinámico que considera la generación y migración de defectos producidos por radiación, así como los mecanismos de deformación asociados al deslizamiento y trepado de dislocaciones. A escala policristalina, el comportamiento global se obtiene mediante técnicas de homogenización que permiten representar la respuesta del agregado. El modelo resultante es termodinámicamente consistente y se enmarca dentro de la teoría de materiales estándar generalizados. Además, reproduce resultados característicos de la rate theory utilizada para describir la evolución de defectos bajo irradiación. Las relaciones obtenidas presentan un carácter no lineal y reflejan el acoplamiento inherente entre creep irradiado y crecimiento, aunque admiten formas parcialmente linealizadas para niveles moderados de tensión. El marco propuesto proporciona una base mecanística para mejorar la predicción del cambio dimensional de los tubos de presión en reactores nucleares, contribuyendo al análisis de integridad estructural y a la gestión de vida útil de estos componentes críticos.
Doctor en Ingeniería
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ingeniería
description Las centrales nucleares del tipo CANDU utilizan canales de refrigeración fabricados con aleaciones de zirconio-niobio, para contener el combustible y el refrigerante del reactor. Durante su operación estos componentes se encuentran sometidos simultáneamente a altas temperaturas, tensiones mecánicas y flujo neutrónico, condiciones que inducen cambios dimensionales progresivos asociados a fenómenos de creep y crecimiento por irradiación. Estos mecanismos constituyen uno de los principales factores que limitan la vida en servicio de los tubos de presión y, por lo tanto, su comprensión y modelización resultan esenciales para la vigilancia estructural y la operación a largo plazo de las centrales nucleares. En esta tesis se desarrolla un marco constitutivo para describir el creep en régimen estacionario en aleaciones policristalinas de zirconio bajo irradiación neutrónica. El enfoque combina una descripción multiescala con el uso de variables internas, permitiendo vincular los procesos microestructurales inducidos por irradiación con la respuesta macroscópica del material. A escala de grano, las leyes constitutivas se formulan mediante un marco termodinámico que considera la generación y migración de defectos producidos por radiación, así como los mecanismos de deformación asociados al deslizamiento y trepado de dislocaciones. A escala policristalina, el comportamiento global se obtiene mediante técnicas de homogenización que permiten representar la respuesta del agregado. El modelo resultante es termodinámicamente consistente y se enmarca dentro de la teoría de materiales estándar generalizados. Además, reproduce resultados característicos de la rate theory utilizada para describir la evolución de defectos bajo irradiación. Las relaciones obtenidas presentan un carácter no lineal y reflejan el acoplamiento inherente entre creep irradiado y crecimiento, aunque admiten formas parcialmente linealizadas para niveles moderados de tensión. El marco propuesto proporciona una base mecanística para mejorar la predicción del cambio dimensional de los tubos de presión en reactores nucleares, contribuyendo al análisis de integridad estructural y a la gestión de vida útil de estos componentes críticos.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-12-17
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
Tesis de doctorado
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
info:ar-repo/semantics/tesisDoctoral
format doctoralThesis
status_str acceptedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/191655
https://doi.org/10.35537/10915/191655
url http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/191655
https://doi.org/10.35537/10915/191655
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:SEDICI (UNLP)
instname:Universidad Nacional de La Plata
instacron:UNLP
reponame_str SEDICI (UNLP)
collection SEDICI (UNLP)
instname_str Universidad Nacional de La Plata
instacron_str UNLP
institution UNLP
repository.name.fl_str_mv SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Plata
repository.mail.fl_str_mv alira@sedici.unlp.edu.ar
_version_ 1861199754006888448
score 13.332987

Publicaciones similares