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Fracture mechanics based embrittlement modelling

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Más seguridad a través de la investigación

Debido a la necesidad de la fiabilidad absoluta de cada uno de los sistemas durante el funcionamiento de una central nuclear, resulta del máximo interés ubicar los fallos potenciales de sus componentes.

Tecnologías industriales

Las propiedades de los materiales de los componentes no reemplazables, tales como los recipientes a presión, pueden cambiar considerablemente a lo largo de la vida útil de una central nuclear. Por ejemplo, la fragilización es un fenómeno por el cual se ve mermada la resistencia de un material por efecto de la exposición a la radiación o a una bajada accidental de las temperaturas. Por consiguiente, es necesario actualizar cada cierto tiempo los análisis de la integridad estructural de la vasija del reactor, por lo que se refiere a la resistencia a la fractura o a fallos estructurales. Durante el 5° Programa Marco, el proyecto FRAME obtuvo el patrocinio de la red AMES para investigar acerca de la fragilización debida a la irradiación, que actualmente se estima a partir de los datos de ensayos de impacto Charpy en V. Puesto que la resistencia al impacto Charpy en V es, en muchos sentidos, una propiedad del material distinta de la resistencia a la fractura, la comprensión que han tenido los investigadores de la fragilización puede haber sido sesgada hasta la fecha. FRAME fue fundamentalmente un proyecto experimental, en el cual se midió la temperatura de transición de la resistencia a la fractura, en condiciones de irradiación y sin ella, en distintos materiales, incluido el acero. Además, se dedujeron curvas de tendencia mediante, esencialmente, el ajuste de funciones candidatas a los datos de resistencia a la fractura medidos. Éstas proporcionaron una descripción de la respuesta de la fragilización en función de la composición química del material y la densidad de neutrones, que pudo ser comparada con modelos publicados basados en datos de ensayos Charpy en V. Las curvas de tendencia basadas en la resistencia a la fractura no estaban disponibles antes del proyecto FRAME debido a la insuficiencia de datos experimentales. Se probó que, si se pudiese minimizar la variación de composición química inherente a la gran base de datos de vigilancia, sería posible establecer curvas de tendencia aún más genéricas.

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