Oxidation of the spent nuclear fuel matrix under interim storage conditions

Abstract

The present thesis, entitled "Oxidation of the spent nuclear fuel matrix under interim storage conditions", deals with important aspects regarding the storage of nuclear fuel. Oxidation of spent nuclear fuel (SNF) with undetected cladding defects during dry storage might challenge its integrity if high oxygen-content uranium oxides (U3O8), characterised by a specific volume about 36% higher than UO2's, are formed. The formation of U3O8 could lead to failure propagation, and pulverisation of the fuel pellet. This could hinder the future retrieval of the fuel or even cause the release of radioactive material. As a consequence, an accurate characterisation of the processes involved under anticipated conditions is of utmost significance for nuclear safety, especially taking into account the foreseen lifetime extension of storage facilities of SNF...La presente tesis, titulada "Oxidación de la matriz del combustible nuclear irradiado en condiciones de almacenamiento temporal", trata aspectos importantes sobre el almacenamiento del combustible nuclear. La oxidación del Combustible Irradiado (CI) con fallos no detectados en la vaina durante su almacenamiento en seco puede comprometer su integridad si se forman óxidos de uranio con alto contenido en oxígeno (U3O8), caracterizados por un volumen específico alrededor de un 36% superior al del UO2. La formación de U3O8 puede llevar a propagación del fallo, y pulverización de la pastilla de combustible. Esto podría dificultar la futura recuperación del combustible o incluso causar la liberación de material radiactivo. Como consecuencia, una caracterización precisa de los procesos implicados bajo condiciones anticipadas es de extrema importancia para la seguridad nuclear, especialmente teniendo en cuenta la extensión de vida prevista para las instalaciones de almacenamiento de CI...