Desenvolvimento de um combust??vel de alta densidade ?? base da liga ur??nio-molibd??nio com alta compatibilidade em altas temperaturas

• Autor(a) principal: OLIVEIRA, FABIO B.V. de
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11621
• topic: fuels; uranium alloys; molybdenum alloys; environment; research reactors; mtr reactor; fuel elements; temperature range 0400-1000 k

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um combust??vel nuclear de alta densidade e baixo enriquecimento com base na liga ?-UMo, para aplica????es nas quais seja necess??rio desempenho satisfat??rio a altas temperaturas, considerando-se a sua utiliza????o na forma de dispers??o. Para tanto, partiu-se da an??lise dos resultados dos testes RERTR (sigla em ingl??s para \"Reduced Enrichment of Research and Test Reactors\") e de alguns trabalhos te??ricos envolvendo a elabora????o de ligas metaest??veis de ?-ur??nio. Uma adi????o tern??ria ?? proposta, com base em propriedades de ligas bin??rias e tern??rias de ur??nio-molibd??nio estudadas, e que teve como objetivos um aumento na estabilidade da fase gama do ur??nio e a facilidade na obten????o dos p??s. Assim, as ligas de ur??nio-molibd??nio foram preparadas com adi????es de Mo de 5 a 10% em peso, e adi????o de 1 e 3% de elemento tern??rio (o sil??cio), sobre uma liga base bin??ria de U7Mo. Em todas as fases do processo de prepara????o, as ligas foram caracterizadas pelas t??cnicas tradicionais, para determina????o de suas propriedades estruturais e mec??nicas. Para a elabora????o de um processo para a obten????o de p??s destas ligas, o seu comportamento sob atmosfera de hidrog??nio foi estudado em equipamento de an??lise t??rmica e gravim??trica diferencial. Temperaturas variaram da ambiente a 1000oC, por tempos de 15 minutos a 16 horas. A valida????o destes resultados foi feita em escala semi-piloto, na qual quantidades de 10 a 50g de p??s de algumas das ligas foram preparados, sob atmosfera est??tica de hidrog??nio. Os estudos de compatibilidade foram conduzidos expondo-se as ligas ?? atmosfera de oxig??nio e ao contato com alum??nio, para a verifica????o de poss??veis rea????es por meio de an??lise t??rmica diferencial. As ligas foram submetidas a aquecimento constante at?? temperatura de 1000oC, e seu desempenho foi avaliado quanto a maior resist??ncia ?? rea????o. 6 Com base nestes resultados, observou-se que as adi????es tern??rias aumentam as temperaturas para a oxida????o das ligas e rea????o com alum??nio frente aos bin??rios ?UMo. Um conjunto de condi????es para hidreta????o das ligas e fabrica????o dos p??s foi estabelecido, tanto mais restritivos em termos de tempo, temperatura e necessidade de pr??-tratamentos quanto mais est??vel a estrutura ?. Com a adi????o de tern??rio em pequeno excesso e forma????o de fase intergranular, mostrou-se que um aumento na estabilidade n??o prejudica a forma????o dos p??s.