Estudio de formadores de poros para pastillas combustibles de (U,Gd)O_2 nanoparticulado obtenido por coprecipitación inversa.
En el presente trabajo se estudió el efecto de dos compuestos formadores de poros sobre pastillas combustibles de (U; Gd)O_2 nanoparticulado obtenido a partir de la vía de coprecipitación inversa, en el marco del desarrollo de combustible de U natural con 10% de Gd a utilizarse en el Reactor Argent...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/823/1/1Narv%C3%A1ez_Arr%C3%BAa.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En el presente trabajo se estudió el efecto de dos compuestos formadores de poros sobre pastillas combustibles de (U; Gd)O_2 nanoparticulado obtenido a partir de la vía de coprecipitación inversa, en el marco del desarrollo de combustible de U natural con 10%
de Gd a utilizarse en el Reactor Argentino CAREM-25 y de los procesos de fabricación que se llevan a cabo actualmente en el sector industrial. Se utilizaron como formadores de poros polvos de AD(U; Gd) y (U; Gd)_3O_8, los cuales corresponden a compuestos de uranio obtenidos como productos intermedios de la síntesis de (U; Gd)O_2. El proceso de fabricación utilizado comprende la síntesis de la materia prima mediante una ruta de coprecipitación, la conversión de la misma en el material que constituye la matriz del combustible, la compactación de pastillas en verde y la obtención de monolitos sinterizados.
A través de diversas técnicas de la ciencia de materiales se llevaron a cabo procesos de caracterización de la morfología, fases cristalinas presentes y composición de los polvos de (U; Gd) utilizados, así como también la determinación de distintos parámetros de las pastillas como ser la densidad en verde y sinterizada, variaciones másicas y dimensionales, y el volumen y tipo de porosidad obtenida. Para esto último, se desarrolló e implementó un método automatizado para la medición de las dimensiones de los poros obtenidos a través del procesamiento de imágenes ceramográficas de las pastillas, por medio del Software libre ImageJ.
Se fabricaron y ensayaron 25 pastillas combustibles, en grupos de 5, para las concentraciones
blanco, 2 y 4% en peso de AD(U; Gd), y 7 y 14% en peso de (U; Gd)_3O_8.
Los requerimientos sobre morfología y distribución de poros en la pastilla se cumplieron en todos los casos, obteniéndose valores de densidad entre el 96 y el 98% DT. El valor más cercano al requerimiento industrial obtenido en este trabajo es el de 96 ± 0; 4%,
para el caso del 4% de AD(U; Gd). Además, el AD(U; Gd) presentó ventajas por sobre la utilización de (U; Gd)_3O_8 con respecto a la distribución de tamaño de poros y a las concentraciones necesarias para alcanzar el mismo volumen de porosidad. |
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