Título

COMBUSTÍVEIS À BASE DE ÓXIDO DE URÂNIO

FUELS BASED ON URANIUM OXIDE

Autoria

Baptista, Camila Oliveira; Silveira, Pedro Henrique Poubel Mendonça da; Cardoso, Bruno Figueira de Abreu Ferreira; Gomes, Alaelson Vieira; Figueiredo, André Ben-Hur da Silva; Oliveira, Claudio Luiz de

DOI

10.5151/2594-5327-33600

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Resumo

A melhoria no desempenho do combustível, o aumento da eficiência térmica da usina nuclear e as principais vantagens do combustível de urânio cerâmico, embora interdependentes, estão correlacionadas. O composto cerâmico de urânio e suas significativas propriedades nucleares, físicas, térmicas e mecânicas são introduzidas e analisadas nesta revisão, onde são detalhadas as suas características e aplicações como combustíveis nucleares. A produção, preparação e fabricação dos combustíveis cerâmicos geralmente são realizadas por meio de etapas de moagem, prensagem e sinterização em atmosfera que pode ser inerte ou redutora. Os compostos de combustíveis cerâmicos de urânio utilizados em reatores nucleares podem consistir de um sistema de urânio-oxigênio, um sistema de urânio-carbono e um sistema de nitrogênio-urânio. Em geral, a estabilidade da irradiação, incluindo os combustíveis dimensionais, estruturais e volumétricos, é melhor que a dos combustíveis metálicos. O desejo de utilizar o combustível de modo a extrair e potência linear máxima permitida resulta na maioria dos projetos de elementos de combustível onde a temperatura central está próxima do ponto de fusão do UO2.

 

Improved fuel performance, increased thermal efficiency of the nuclear power plant and the main advantages of ceramic uranium fuel, while interdependent, are correlated. The uranium ceramic compound and its significant nuclear, physical, thermal and mechanical properties are introduced and analyzed in this review, which details its characteristics and applications as nuclear fuels. The production, preparation and manufacture of the ceramic fuels are generally accomplished by grinding, pressing and sintering steps in the atmosphere which may be inert or reductive. Compounds of uranium ceramic fuels used in nuclear reactors may consist of a uranium-oxygen system, a uranium-carbon system and a nitrogen-uranium system. In general, the stability of irradiation, including dimensional, structural and volumetric fuels, is better than that of metal fuels. The desire to use the fuel in order to extract and maximum allowable linear power results in most fuel element designs where the core temperature is close to the melting point of UO2.

Palavras-chave

Urânio; Irradiação; Combustíveis Cerâmicos.

Uranium; Irradiation; Ceramic Fuels.