Analysis on the post-irradiation examination of the HANARO miniplate-1 irradiation test for kijang research reactor

Park, Jong Man; Tahk, Y. W.; Jeong, Yong Jin; Lee, Kyu Hong; Kim, Heemoon; Jung, Yang Hong; Yoo, B. O.; Jin, Young Ho; Seo, Chul Gyo; Yang, Seong Woo; Kim, Hyun Jung; Yim, Jeong-Sik; Kim, Yeon Soo; Ye, Bei; Hofman, G.L.

doi:10.1016/j.net.2017.04.003

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“…As ligas de UMo se encontram em estágio mais avançado de desenvolvimento, com testes de irradiação realizados em laboratórios de diversos países 43,44 , e na fase inicial de construção de um reator que utilizará esse tipo de combustível 45 , possuem boa condutividade térmica e excelente desempenho sob irradiação. Porém, dada a baixíssima solubilidade dos gases de fissão como Xe e Kr nessa liga, esse combustível tende a apresentar significativo inchamento, o que pode comprometer a estrutura do combustível 46 .…”

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Caracterização e quantificação de fases em ligas de urânio-silício para aplicação como combustível nuclear

García¹

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RESUMO GARCIA, Rafael H. L. Caracterização e quantificação de fases em ligas de urânio-silício para aplicação como combustível nuclear. 2019. 200 p. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear)-Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares-IPEN-CNEN/SP. São Paulo. A segurança da operação de reatores nucleares depende dos materiais envolvidos em sua construção, pois são submetidos a variações de temperaturas em ambiente corrosivo e avarias causadas por partículas de alta energia. O combustível, que proporciona energia para o reator, possui vida útil muito menor, mas é submetido às mesmas condições. Dentre as ligas de urânio, o U 3 Si 2 é bastante utilizado em reatores de pesquisa, dada a elevada densidade de urânio, boa condutividade térmica e resistência à amorfização induzida por radiação, ao inchamento e à propagação de trincas. Porém, no processo de fabricação da liga U-Si geralmente são formadas duas ou mais fases cristalinas, com comportamentos distintos sob irradiação. Por esse motivo, a especificação do pó de siliceto de urânio utilizado no reator IEA-R1 do IPEN, e do RMB (Reator Multipropósito Brasileiro) é de, pelo menos, 80% em massa de U 3 Si 2. No entanto, as técnicas de caracterização atualmente utilizadas no controle de qualidade não permitem quantificar as fases cristalinas diretamente. Assim, esse trabalho propõe a utilização da difração de raios X (DRX), alinhada a refinamento pelo método de Rietveld para caracterização do pó de siliceto. Para tal, foram produzidas ligas de urânio contendo 33 a 67 mol% de silício, e técnicas de moagem e ajustes de refinamento foram testados. O método desenvolvido inclui cominuição em moinho vibratório e DRX com refinamento automatizado dos dados, permitindo a quantificação das fases cristalinas de maneira confiável, rápida e com mínima interferência do operador. Os resultados obtidos foram corroborados com os de técnicas como análise de imagem obtida por microscópio eletrônica de varredura (MEV), densidade e análises elementares de U e Si.

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