Combustível nuclear com alta concentração de urânio para reatores produtores de radioisótopos/radiofármacos

Resumo

O uso de radioisótopos na medicina certamente é um dos mais importantes usos sociais da energia nuclear. Distribuídos para hospitais e clínicas por todo o país, radiofármacos atenderam a mais de 3 milhões de pacientes em 2006. O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN ocupa uma posição especial na história da medicina nuclear no Brasil, desenvolvendo e produzindo radiofármacos a partir de radioisótopos produzidos no reator nuclear IEA-R1, sendo responsável pelo atendimento de 98% da demanda total atual. A demanda brasileira por radiofármacos tem crescido continuamente através dos anos, num regime de aproximadamente 10% ao ano. Em 2006 esse crescimento foi confirmado, registrando-se uma demanda mais de 10% maior do que a do ano anterior. Para enfrentar essa situação, o IPEN tem trabalhado continuamente para aumentar a produção de radioisótopos primários e atender a essa demanda crescente por radiofármacos. Isso inclui o aumento da potência do reator IEA-R1, de 2 para 5 MW, e do seu regime de utilização, de 64 para 120 horas semanais. Além disso, tendo em vista a avançada idade do reator, o qual atingiu 50 anos de operação neste ano, um novo reator produtor de radioisótopos aparece como empreendimento prioritário e inadiável nas discussões de planejamento na área nuclear. Desde 1988 o IPEN tem fabricado o combustível para o reator IEA-R1, inicialmente baseado na tecnologia da dispersão U3O8-Al, com concentração de urânio de 2,3 gU/cm3. Para dar suporte ao aumento da produção de radioisótopos no Brasil, maiores concentrações de urânio no combustível serão necessárias, tanto para obterem-se níveis de irradiação adequados como também para minimizar-se a quantidade de combustível queimado gerado. O presente projeto visa desenvolver e implantar no IPEN a tecnologia de fabricação de combustíveis com alta concentração de urânio para suprir o reator IEA-R1 operando a maiores potências, além de outros reatores produtores de radioisótopos que venham a ser construídos no Brasil. Tal combustível será baseado na tecnologia de dispersão em alumínio, atualmente disponível no IPEN, a qual será ajustada para possibilitar o aumento da concentração de urânio no combustível de 3 para 7 gU/cm3, utilizando-se a liga de UMo como composto físsil na dispersão em alumínio. (AU)