Produção de pastilhas cerâmicas combustíveis de UO2 dopadas para aplicação nuclear /

• Autor(a) principal: Costa, Diogo Ribeiro
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/12869
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Dopagem; Pastilhas de UO2

O desempenho de pastilhas combustíveis de UO2 está limitado, principalmente, pela liberação dos gases de fissão. Um combustível que retém mais desses gases proporciona uma diminuição da pressão interna da vareta ao final do seu ciclo de vida, melhorando a segurança e as margens operacionais. Para superar essa limitação, pastilhas com elevados tamanhos médios de grãos (≥ 30 µm) e densidades sinterizadas (≥ 10,53 g/cm3 ) têm sido produzidas pela técnica de dopagem. Diante do cenário exposto, o objetivo deste trabalho foi produzir pastilhas cerâmicas combustíveis de UO2 com tamanhos de grãos e densidades sinterizadas elevados utilizando 0,05; 0,10; 0,20 e 0,30 %p de alumina, nióbia e crômia como aditivo ao combustível padrão. Os resultados mostraram que a alumina reduziu as densidades quase que linearmente e não gerou nenhuma variação significativa nos tamanhos de grãos. A nióbia proporcionou aumento próximo ao linear das densidades (≥ 0,10 %p) e, para os tamanhos de grãos, foi obtido o valor máximo do estudo (52,31 µm; 0,30 %p). Com a crômia, as densidades aumentaram (10,60 g/cm3 ; 0,10 %p) e depois reduziram até o valor mínimo do sistema (10,56 g/cm3 ; 0,30 %p). Os grãos cresceram até 0,20 %p (37,51 µm), com ligeira queda em 0,30 %p (34,83 µm). Portanto, a crômia é o dopante mais promissor pois, com os menores teores adicionados (≤ 0,20 %p), promoveu as maiores densificações e crescimentos de grãos.