Fallo del elemento de combustible

Una falla en el elemento combustible es una ruptura en el revestimiento del combustible de un reactor nuclear que permite que el combustible nuclear o los productos de fisión , ya sea en forma de radioisótopos disueltos o partículas calientes , entren en el refrigerante del reactor o en el agua de almacenamiento. ^{[ 1 ]}

El combustible nuclear estándar de facto es el dióxido de uranio o una mezcla de dióxido de uranio y plutonio . Este tiene un punto de fusión más alto que los metales actínidos . El dióxido de uranio resiste la corrosión en agua y proporciona una matriz estable para muchos de los productos de fisión; sin embargo, para evitar que los productos de fisión (como los gases nobles) abandonen la matriz de dióxido de uranio y entren en el refrigerante, las pastillas de combustible suelen estar encapsuladas en tubos de una aleación metálica resistente a la corrosión (normalmente Zircaloy para reactores refrigerados por agua).

Estos elementos se agrupan en haces para facilitar su manipulación y refrigeración. A medida que el combustible se fisiona , los productos de fisión radiactivos quedan contenidos por el revestimiento, y el elemento combustible completo puede desecharse como residuo nuclear cuando se recarga el reactor.

Sin embargo, si el revestimiento está dañado, esos productos de fisión (que no son inmóviles en la matriz de dióxido de uranio) pueden entrar en el refrigerante del reactor o en el agua de almacenamiento y ser transportados fuera del núcleo, al resto del circuito de refrigeración primario, aumentando así los niveles de contaminación en esa zona.

En la UE se han realizado algunos trabajos en los que se sobrecalienta combustible en un reactor de investigación especial llamado PHEBUS. Durante estos experimentos se miden las emisiones de radiactividad del combustible y, posteriormente, este se somete a un examen posterior a la irradiación para obtener más información sobre lo que le ha sucedido.