Estudio de la naturaleza de los defectos creados por irradiación neutrónica que provocan la fragilización de aceros de recipientes a presión de centrales nucleares. - Di Luch, Aníbal Carlos (2016)
Entre los componentes pasibles del daño por radiación en los reactores nucleares está el recipiente a presión (RPR) de una Central como Atucha II, realizado con un acero ferrítico bajo la denominación A/SA-508 Gr. 3 Cl. 1. Por radiación neutrónica un recipiente a presión fragiliza de modo tal que, bajo ciertas condiciones accidentales, se puede producir su rotura catastrófica. Para garantizar la integridad de los RPR se realizan programas de vigilancia; además, y para anticipar los efectos, se irradian muestras del acero en forma muy acelerada en reactores experimentales. Los ensayos acelerados no garantizan que el daño por radiación sea similar al sufrido por el recipiente durante su vida en servicio ya que hay propiedades que dependen, entre otros factores, de la difusión de aleantes y/o impurezas, o sea de la intensidad de la irradiación y del tiempo. Para probar esto, en los Laboratorios del grupo Daño por Radiación del Departamento Estructura y Comportamiento de la Gerencia de Materiales de CNEA se diseñó y construyó una instalación en el Reactor RA1 del Centro Atómico Constituyentes para irradiar un acero similar al que constituye el RPR de la central Atucha II. Se llevaron a cabo dos irradiaciones con distintas aceleraciones en condiciones estrictas de espectro neutrónico y temperatura y se realizaron los ensayos mecánicos. Para esta tesis, se planificó y se está llevando a cabo una tercera irradiación del mismo material con un factor de avance menor a los anteriores, para lo cual se rediseñó el dispositivo de irradiación (loop) y el porta-probetas. Una técnica basada en las propiedades magnéticas del material, se aplicó al material irradiado previamente para relacionar los resultados mecánicos con la microestructura desarrollada. Las técnicas magnéticas constituyen alternativas experimentales para los programas de vigilancia de los RPR, ya que requieren menor cantidad de material y pueden implementarse 'in situ'. De los resultados obtenidos a través de tratamientos térmicos se desprende que la formación de precipitados inducida por la radiación es la componente principal de las variaciones del comportamiento magnético y de la fragilización. Siguiendo esta línea, el ensayo de punzonado, SPT, o Small Punch Test, es un procedimiento prácticamente no destructivo en virtud del tamaño reducido de las probetas y permite valorar las propiedades mecánicas de los materiales; en particular para esta tesis se desarrolló el equipamiento y se aplicó al acero del RPR obteniéndose buena relación con los ensayos tradicionales.