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Tesis

Evaluación de barreras ingenieriles para la construcción del repositorio de residuos radiactivos de media actividad

2009



Título Evaluación de barreras ingenieriles para la construcción del repositorio de residuos radiactivos de media actividad
Nombre Schulz Rodríguez, Fátima Margarita
Ingeniera Química Universidad Nacional de Misiones Argentina
Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales, UNSAM
Directores Dr. Duffó Gustavo S.. CNEA UNSAM CONICET
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Mag.. E. Alejandro Arva CNEA CNEA Dpto. Materiales, CAC
Fecha Defensa 13/10/2009
Jurado Ing. Berardo Liliana N. INTI
Lic. Manzini Alberto C. CNEA
Dr. Rodríguez Martín A. CNEA UNSAM
Código Código IT IS/T 117/09

Resumen

La Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) de la República Argentina tiene a su cargo el diseño y construcción del repositorio de residuos radiactivos de media actividad. Para el mismo, fue seleccionado el modelo de superficie, cuyo diseño consiste en emplear barreras múltiples, redundantes e independientes. La facilidad deberá alcanzar una vida útil de 300 años para evitar daños radiológicos al hombre y a su ambiente. El principal componente estructural de la facilidad es el hormigón armado; y este trabajo tiene como objetivo determinar parámetros que permitan evaluar su durabilidad identificando a la corrosión como la principal causa de su deterioro. Para ello, se realizaron medidas en ensayos de laboratorio como también en un prototipo de una parte del repositorio. Los hormigones ensayados fueron propuestos por el Centro de Construcciones (CECON) del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) y corresponden a los hormigones formulados con los siguientes cementos: Cemento Pórtland Normal (CPN), Cemento con Escoria de Alto Horno (CAH) y Cemento con Humo de Sílice (CAH+SF). Por su parte, las armaduras metálicas corresponden a mallas electrosoldadas del tipo ima®, fabricadas por Acindar. En los ensayos de laboratorio, a través de la medición de ciertos parámetros electroquímicos (potencial y velocidad de corrosión) se determinó que la mayor susceptibilidad a la corrosión de las armaduras embebidas en el hormigón, se produce en medios acuosos contaminados con cloruro. Este resultado se acentúa aún más en el caso de las barras con soldadura, efecto que fue confirmado a través del estudio del comportamiento electroquímico de barras lisas y soldadas. Por metalografía, se reveló una apreciable diferencia en la microestructura y microdureza del material base de la barra lisa respecto a la zona del cordón de soldadura, contribuyéndose a este hecho la causa del peor comportamiento de la soldadura frente a la corrosión. Los principales parámetros de transporte determinados, coeficiente de difusión de cloruro y velocidad de carbonatación, muestran que el cemento adicionado con humo de sílice tiene el mejor comportamiento, con un coeficiente de difusión de cloruro del orden de 10-8 cm2.seg-1 y una velocidad de carbonatación menor a 0,58 mm.año-1/2 lo que lo hace apto para el fin previsto. Por su parte, con uno de los hormigones propuestos (hormigón formulado con CAH), se construyó un prototipo instrumentado con sensores para medir el potencial de corrosión, velocidad de corrosión, flujo de oxígeno y temperatura, entre otros parámetros, en condiciones reales de servicio. Se observó que el potencial de corrosión está acorde con los datos de las medidas de laboratorio, mientras que las velocidades de corrosión son mayores a las obtenidas en las barras de las probetas de laboratorio, fenómeno que puede ser debido al continuo proceso de mojado-secado que sufre el prototipo, y que amerita un análisis posterior.

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