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CURSO: CICLO DE COMBUSTIBLE NUCLEAR
TRADUCCION: THE NUCLEAR FUEL CYCLE
SIGLA: IEN3540
CREDITOS: 05
MODULOS: 02 / BIMESTRAL
REQUISITOS: SIN REQUISITOS
CONECTOR: Y
RESTRICCIONES: 40501 o 40601 o 40701 o 40801 o 40901 o 41501 o 41601
TIPO: CATEDRA
CALIFICACION: ESTANDAR


I. DESCRIPCION

El curso describe el conexion del reactor nuclear con su combustible y la gestion de la recarga, estimando flujos y costos como ventaja competitiva. Se estudian los aspectos tecnologicos, economicos, y ambientales del combustible nuclear, asi como los efectos en la seguridad internacional que abordan las salvaguardias. Se analizan los procesos criticos en ciclos avanzados que buscan aumentar la autonomia de los recursos y bajar el nivel radiotoxico del combustible gastado o de los desechos nucleares.


II. OBJETIVOS

1. Comprender el funcionamiento del combustible nuclear en el reactor nuclear, y la evolucion de sus propiedades termicas y fisico-quimicas.

2. Estimar el perfil de temperatura del combustible y la capacidad de extraccion segura de calor desde el corazon, en toda condicion.

3. Describir los procesos criticos en los ciclos avanzados de combustible.

4. Gestionar la recarga de combustible en reactores, estimando flujos y costos.

5. Analizar las interrelaciones entre los aspectos tecnologicos, economicos, politicos y ambientales del combustible nuclear.

6. Evaluar ciclos avanzados que aumentan la autonomia de los recursos y/o reducen la radiotoxicidad del combustible gastado y los desechos separados.


III. CONTENIDOS

1. Combustibles nucleares: tipos, estabilidad relativa y desempe?o termonuclear.

2. Transferencia de calor en el combustible envainado. Calor residual.

3. Gestion del combustible en el reactor. Modelos de quemado.

4. Mineria del uranio y del torio. Procesos de extraccion.

5. Ciclo de combustible nuclear: procesos y aspectos tecnologicos.

6. Economia del ciclo de combustible nuclear.

7. Flujo de materiales en ciclos abiertos y cerrados.

8. Transporte de materiales nucleares y radiactivos.

9. Tratados y salvaguardias a los materiales nucleares.

10. Ciclos de combustible multinacionales.

11. Procesos criticos del ciclo: enriquecimiento y reprocesamiento de materiales fisiles: fundamentos, metodos de calculo y factores de seleccion de tecnologias.

12. Desechos nucleares: ingenieria, transporte de radionucleidos en el medio ambiente y metodos de reduccion y confinamiento. Emplazamiento de repositorios y casos.

13. Analisis del sector industrial: actores, sustitutos y aspectos politicos.


IV. METODOLOGIA

- Clases expositivas.
- Lectura de textos.


V. EVALUACION

- Prueba : 30%
- Controles de lectura : 10%
- Presentacion de un trabajo grupal : 30%
- Examen final : 30%


VI. BIBLIOGRAFIA

Crossland I., (Editor), Nuclear Fuel Cycle Science and Engineering, Woodhead Publishing, 2012.

Hargraves R., Thorium: energy cheaper than coal, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012.

Kessler G., Proliferation-Proof Uranium / Plutonium Fuel Cycles: Safeguards and Non-Profileration, KIT Scientific Publishing, 2011.

Nash K.L, and Lumetta G.J. (Editors), Advanced Separation Techniques for Nuclear Fuel Reprocessing and Radioactive Waste Treatment, Woodhead Publishing, 2011.

NEA, Trends towards Sustainability in the Nuclear Fuel Cycle, OECD, 2011.

NEA, Management of Recyclable Fissile and Fertile Materials, OECD, 2007.

IAEA, Developments in Uranium Resources, Production, Demand and the Environment, TECDOC N? 1425, 2005.

IAEA, Thorium Fuel Cycle - Potential Benefits and Challenges, TECDOC N? 1450, 2005.

IAEA, Multilateral Approaches to the Nuclear Fuel Cycle, Expert Group Report, 2005.

IAEA, Status and Trends in Spent Fuel Reprocessing, TECDOC 1467, 2004.

NEA, Trends in the Nuclear Fuel Cycle, Economic, Environmental and Social Aspects, OECD, 2001.

Benedict M., Pigford T. and Levi H.W., Nuclear Chemical Engineering, McGraw-Hill, 1981 (clasico).

Villani S. (Ed), Uranium Enrichment, Springer-Verlach, 1979 (clasico).



PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERIA / Junio 2016