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Propietats del combustible

Propiedades del combustible

El uranio es un elemento químico metálico de color gris de la serie de los actínidos, descubierto en 1789, y denominado así en referencia al planeta Urano, que había sido descubierto ocho años antes. Su símbolo químico es ‘U’ y su número atómico es el 92. Tiene el mayor peso atómico de entre todos los elementos que se encuentran en la naturaleza y es, aproximadamente, un 70% más denso que el plomo. 

Se utiliza en forma de óxido de uranio, siendo la configuración más estable el U3O8. El uranio se encuentra en proporciones muy pequeñas en las rocas de la corteza terrestre, es unas 500 veces más abundante que el oro y su uso principal es como combustible nuclear. El uranio en estado natural es una mezcla de tres isótopos: U-234, U-235 y U-238, que es el más abundante.

Antes de que el uranio pueda utilizarse como combustible nuclear debe someterse a varias fases y entre ellas la de extracción que acaba con la producción de un polvo seco formado por uranio natural, llamado “yellow cake” (torta amarilla), que se vende en el mercado del uranio como U3O8. Posteriormente, se somete al concentrado de uranio (U3O8) a un proceso de conversión en hexafloruro de uranio (UF6).

Tras esta etapa, el uranio contiene una proporción mayoritaria del isótopo U-238 frente a una muy pequeña proporción del U-235. Con el proceso de enriquecimiento se aumenta la proporción de U-235 sobre el total hasta alcanzar entre un 3 y un 5%. Esto se consigue mediante difusión gaseosa o con técnicas de centrifugado. Para su utilización como combustible nuclear, el UF6 enriquecido se convierte en polvo de dióxido de uranio (UO2) que es compactado en pastillas cerámicas (de 1 cm de diámetro por 1 cm de alto aproximadamente).

La etapa final de Fabricación es la única que se realiza en España, en la fábrica de elementos combustibles que tiene Enusa Industrias Avanzadas en Juzbado (Salamanca). En esta etapa tiene lugar la fabricación de pastillas de dióxido de uranio, su introducción en varillas de combustible y la agrupación de éstas en haces denominados elementos combustibles.