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Tesis

Interacción de U-Mo/Al

2003



Título Interacción de U-Mo/Al
Nombre Mirandou, Marcela Inés
Licenciada en Física Universidad de Buenos Aires Argentina
Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales UNSAM
Directores Dra. Balart Silvia. CNEA
Dra. Granovsky Marta Susana.
. CNEA Centro Atómico Constituyentes
Fecha Defensa 29/07/2003
Jurado

Código Código IT IT/T--81/03

Resumen

Durante la fabricación y/o irradiación de los elementos combustibles disperso tipo placa, las partículas de la aleación U-Mo en fase gama, portadora de Uranio, reaccionan con el Aluminio de la matriz que las rodea. El resultado de esta reacción es la formación de fases intermetálicas que provocan la disminución de la conductividad térmica y la modificación de las dimensiones del elemento combustible. Es por esto que resulta de gran importancia el estudio y conocimiento de la zona surgida de la interdifusión entre el U-Mo y el Al.
En este trabajo se caracteriza dicha zona, identificando las fases intermetálicas, para una aleación U-7%wt Mo en fase gama. Diversos tratamientos térmicos se realizaron en pares de difusión química compuestos por esta aleación y Aluminio puro a una temperatura de 580 grados C.
Presentamos aquí también resultados preliminares de la influencia del agregado de Magnesio al Aluminio con relación a una posible disminución del ancho de la zona de interdifusión.
Los resultados que se exponen incluyen, en primer lugar, una caracterización morfológica de la zona de interdifusión siendo sus rasgos más característicos la ausencia de poros y fracturas de consideración al igual que la presencia de interfases planas. En segundo lugar se presentará la identificación de UAl3 y UAl4 como los compuestos intermetálicos que la conforman.
Las técnicas utilizadas en la caracterización fueron: microscopía óptica y electrónica de barrido, EDAX, difracción de Rayos-X y microsonda electrónica.

Complete Title

Abstract

During the fabrication and/or irradiation of the dispersion fuel elements, the U-Mo gamma phase alloy particles react with the surrounding Al matrix resulting in the formation of intermetallics phases. This compounds lead to a diminution in the thermal conductivity of the fuel elements and a change on its dimensions. Owe to these two facts it results of a great importance the study and knowledge of the zone built up from the interdiffusion between U-Mo and Al. In this work the zone mentioned above is characterized identifying the intermetallic phases for a U-7 per cent wt Mo gamma phase alloy at 580 C degrees. Different thermal treatments are applied to chemical diffusion couples made of Aluminum and the mentioned alloy. Preliminary results concerning the influence of small additions of Magnesium to the Aluminum in the diminution of the interdiffusion zone are also presented here. The results shown in this work include, a morphological characterization of the interdiffusion zone, being the more important features the presence of planar interphases and the absence of porosity and cracks. UAl3 and UAl4 are shown to be the intermetallics which form the interdiffusion zone. The techniques used were: optical microscopy, scanning electron microprobe, EDAX, electron probe microanalysis and X-Ray diffraction.

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