Fases identificables en la zona de interacción de placas combustibles dispersas U3Si2/Al

Abstract

RESUMENLos elementos combustibles dispersos fabricados con partículas de U 3 Si 2 inmersas en una matriz de Al puro han mostrado a lo largo de los años un comportamiento muy estable bajo irradiación, en particular, en una configuración conocida como tipo placa. Estos combustibles han sido, o están siendo, usados para disminuir el enriquecimiento del U del núcleo de un gran número de reactores de investigación en todo el mundo sin que esto comprometa su rendimiento. En este sentido, resulta lícito extender este buen comportamiento a los compuestos formables por interdifusión entre el siliciuro y el Al durante la fabricación.Por otro lado, en estos últimos años se ha invertido un gran esfuerzo en calificar un combustible de mayor densidad como lo son las aleaciones U(Mo). Con este objetivo, placas o miniplacas con núcleos formados por partículas de U(Mo) dispersas en una matriz de Al(Si) están siendo estudiadas internacionalmente. Los estudios post-irradiación realizados sobre placas que atravesaron satisfactoriamente los ensayos de irradiación, junto con placas de referencia analizadas luego del proceso de fabricación, mostraron que este buen comportamiento está asociado a la formación (durante la fabricación) de una zona de interacción formada por fases ricas en Si ubicada rodeando a las partículas de U(Mo).En este trabajo, dos placas fabricadas con partículas U 3 Si 2 dispersadas en una matriz de Al puro fueron estudiadas luego del proceso de fabricación mediante microscopías óptica y electrónica de barrido, microanálisis dispersivo en longitud de onda y difracción de rayos X. Los resultados muestran la formación del compuesto U(Al,Si) 3 junto con otra fase de igual estructura cristalina que el compuesto U 3 Si 2 pero con diferente volumen de celda. Esta información resultaría importante para la calificación del U(Mo) a la hora de seleccionar la matriz Al(Si) que promueva la formación de lo que podría considerarse "una zona de interacción adecuada".Palabras clave: Combustibles nucleares, uranio, identificación de fases. ABSTRACTFuel elements based on U 3 Si 2 particles dispersed in a pure Al matrix (known as dispersion fuel element) are known to be very stable under irradiation, in plate type configurations. For this reason, they were or are being used to convert to low enriched uranium a large number of research reactors without significant loss in performance. According to this statement it is perfectly lawful to extend this good irradiation performance to

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

“…Recentemente LOPES et al 61 Trabalhos mais recentes exploram a estabilidade das fases com pequenas variações de estequiometria 62 , misturas com alumínio 63,64 e até predição de novas estruturas 65,66 67 . Todos os vértices da estrutura possuem um átomo do tipo U1.…”