Title

FUSÃO DE SILICETO DE URÂNIO ENRIQUECIDO PARA COMBUSTÍVEL NUCLEAR

FUSÃO DE SILICETO DE URÂNIO ENRIQUECIDO PARA COMBUSTÍVEL NUCLEAR

Authorship

SALIBA-SILVA, Adonis Marcelo; MARTINS, Ilson Carlos; OLIVEIRA, Enéas Tavares de; PEREIRA, José Vicente; DURAZZO, Michelangelo

SALIBA-SILVA, Adonis Marcelo

I am this author

MARTINS, Ilson Carlos

I am this author

OLIVEIRA, Enéas Tavares de

I am this author

PEREIRA, José Vicente

I am this author

DURAZZO, Michelangelo

I am this author

DOI

10.5151/2594-5300-0060

Downloads

Abstract

O siliceto de urânio (U3Si2) é um intermetálico enriquecido a 20% U, que é utilizado como combustível nuclear. Esse material é hoje empregado na maioria dos reato- res nucleares de pesquisa do mundo. A sua fabricação é uma necessidade brasileira para produção de elementos combustíveis tipo placa, para alimentar o núcleo do re- ator IEA-R1m do IPEN/CNEN (Cidade Universitária, SP). O U3Si2 é um intermetálico de composição estável (92,3% U + 7,7% Si). No IPEN, esse material é fundido a par- tir de urânio metálico nacional, com pureza nuclear, advindo de uma redução mag- nesiotérmica. O siliceto é produzido em forno de indução com atmosfera controlada, em cadinho de zircônia, com montagem especial das matérias primas, visando segu- rança e produtividade. O IPEN produziu os seus primeiros lotes enriquecidos no úl- timo trimestre de 2004. É um resultado de 4 anos de pesquisa e representa uma meta atingida de suprimento interno independente de importação, tanto de tecnolo- gia, quanto de combustíveis nucleares, bem como representa possibilidade de ex- portação desses produtos. A qualidade do produto obtido tem padrões nucleares in- ternacionais e segue todas as políticas de proteção nuclear exigidas pela Comissão Nacional de Energia Nuclear e pela Agência Internacional de Energia Atômica. Com essa produção, o Brasil fechou o ciclo de produção interna de combustíveis nuclea- res à base de siliceto de Urânio para reatores de pesquisa.

Uranium silicide (U3Si2) 20% U235 enriched is an intermetallic compound used as nu- clear fuel for research reactors. This material is commonly employed in research re- actors. Its fabrication is a Brazilian request for plate type fuel elements for IPEN’s re- actor IEA-R1m (São Paulo, Brazil). The U3Si2 is a compound with 92,3%wt U and 7,7%wt Si. This material is made with metallic uranium, produced by magnesiother- mic reaction, and high purity silicon. This alloy is made in an induction furnace under argon controlled atmosphere inside a zirconia crucible, with a special raw material accommodation. IPEN produced its first lot of enriched U3Si2 in September 2004. This is a result of 4 years research activities and represents the ability of having na- tional own supply of a high cost, and no so available product. This also opens up IPEN possibilities to export this material or its fuel element. The quality of this product meets the high quality standards for this material in the world, meeting all the re- quests made by CNEN and International Atomic Energy Agency (IAEA/ONU) and RERTR standards. With this production, Brazil closed the whole cycle of internal na- tional production, from U-mineral to fuel element, projected for IPEN IEA-R1m, which needs more fuel for higher productivity in nuclear medicine radioisotopes.

Keywords

U3Si2; combustível nuclear; reator de pesquisa

U3Si2, Uranium silicide, fuel element, nuclear research reactor.