Susceptibilidad a la corrosión del cobre como barrera ingenieril del repositorio de residuos radiactivos de nivel alto. - Ochoa, Maité (Instituto Sabato, 2017)
Este trabajo se desarrolló con el fin de determinar la viabilidad del empleo del cobre como barrera ingenieril de contenedores de residuos radioactivos de nivel alto (RRNA). El cobre presenta una excelente resistencia a la corrosión en electrolitos acuosos; en particular en medios reductores como son los que se hallan en repositorios saturados donde se planea utilizar este tipo de contenedor. Sin embargo, debido a la larga vida útil que deben tener este tipo de contenedores, se deben realizar estudios de viabilidad en condiciones más agresivas a las esperadas en el sitio de emplazamiento a fin de garantizar un buen confinamiento de los radionucleídos. En una primera etapa se evaluó el efecto del cloruro (0,01, 0,1 y 1 mol/L), del sulfato (0,01, 0,1 y 1 mol/L) y del bicarbonato (0,001, 0,01 y 0,1 mol/L) sobre la corrosión del cobre, a 30, 60 y 90 °C, a través del trazado de curvas de polarización. En la siguiente etapa se trabajó con soluciones mezcla de las especies antes consideradas. Se utilizó un modelo full factorial para reducir todas las combinaciones posibles a 27 condiciones que fueron seleccionadas para su estudio. De esta manera se determinó la influencia de estas variables de modo individual y sinérgico sobre el potencial de corrosión, el potencial de ruptura de la pasividad y la densidad de corriente anódica. Se obtuvieron modelos para predecir estos parámetros y determinar la agresividad de las distintas soluciones. Se estudió la existencia de corrosión bajo tensión (CBT) y corrosión en rendijas en 8 de las condiciones mezcla de la etapa previa, elegidas específicamente. Se realizaron ensayos de tracción lenta hasta la fractura a dos potenciales relevantes. En todos los casos se observaron superficies de fractura de tipo dúctil y no se detectó la presencia de fisuras asociadas al fenómeno de CBT. Se realizaron ensayos al potencial de circuito abierto y ensayos de polarización utilizando formadores de rendija artificiales. Se observó ataque localizado de poca profundidad junto con ataque generalizado, tanto en las rendijas como fuera de ellas. No se pudo determinar un potencial de repasivación crítico, como el que presentan los metales pasivos. Esto pudo deberse a que la corrosión en rendijas ocurra por un mecanismo diferente. Debido a que no se observaron ataques localizados profundos y no se detectó CBT, aún en condiciones de mayor agresividad a las esperadas en servicio, se concluye que el cobre es un buen candidato para ser utilizado en la fabricación del contenedor de RRNA, desde el punto de vista de los fenómenos estudiados en esta tesis.