Cinética de reacción de hidrógeno con zry-4

El estudio de las propiedades de absorción de hidrógeno de las aleaciones base circonio es de fundamental importancia en la industria nuclear dado su uso extendido en componentes centrales de reactores. En particular, el Zry-4 es utilizado como material estructural en tubos de presión, tubos calandr...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Fernández, Guillermo E.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2000
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1100/1/1Fern%C3%A1ndez.pdf
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Descripción
Sumario:El estudio de las propiedades de absorción de hidrógeno de las aleaciones base circonio es de fundamental importancia en la industria nuclear dado su uso extendido en componentes centrales de reactores. En particular, el Zry-4 es utilizado como material estructural en tubos de presión, tubos calandria y elementos combustibles de centrales tipo CANDU. La exposición de dichos componentes al hidrógeno generado en la radiólisis del agua durante la operación de las centrales provoca el deterioro de sus propiedades mecánicas y conduce finalmente a la falla de los mismos. Es entonces de particular interés el desarrollo de técnicas experimentales que permitan una correcta evaluación de las propiedades de absorción del hidrógeno en dichos componentes en las condiciones de operación. En este estudio presentamos un análisis detallado del proceso de absorción de hidrógeno en Zry-4 efectuado mediante una técnica original que permite el control de los problemas asociados con la formación de óxido superficial en estas aleaciones. La comprensión de las distintas etapas de la cinética de absorción de hidrógeno permitió identificar parámetros internos independientes de la geometría del material adecuados para efectuar comparaciones cuantitativas de los efectos que el estado metalúrgico de la aleación tiene sobre las propiedades de absorción. Presentamos los resultados del efecto del tamaño de grano y la concentración de los principales microaleantes en la cinética de absorción de hidrógeno, así como los modelos fenomenológicos que describen los mecanismos de absorción y el acomplamiento de los tres procesos que contribuyen a la cinética global observada: difusión de hidrógeno, reacción de hidruración y ruptura del material. Por último presentamos un estudio sobre las propiedades termodifusivas de esta aleación, que incluye determinaciones experimentales del calor de transporte de H en Zry-4 y su modelado fenomenológico en el campo bifásico.