Mestrado

1. INTRODUÇÃO Este estudo visa determinar se o acréscimo de U3O8 verde, com morfologia diferente do U3O8 preto atualmente utilizado pela INB, e termicamente tratado conforme descrito a seguir, favorece o crescimento dos grãos, e se apresenta efeito sobre a distribuição e o formato da porosidade.
Mudanças na morfologia do pó de origem, alterações em parâmetros de processos, contaminantes, variações na temperatura e tempo de sinterização nos fornos, dentre outros fatores relacionados ao processo, podem ter sua parcela de contribuição para a redução do tamanho médio de grãos na microestrutura das pastilhas de UO2.
Pastilhas com tamanho médio de grãos muito pequenos, ainda que tornem as pastilhas mais resistentes mecanicamente, trazem consigo pontos negativos para o rendimento do combustível, pois ocorre liberação dos gases de fissão antecipadamente, aumentando a pressão interna na vareta durante a queima.
O U3O8 tem como principal função o ajuste da densidade das pastilhas. Entretanto, tem também influência direta na estrutura dos poros.
Estrutura e geometria dos poros têm influência direta nos efeitos de densificação e inchaço sofrido pela pastilha durante a queima do combustível. Tal efeito e como ocorre, são determinantes para rendimento do combustível.
Alguns pesquisadores coreanos [1] obtiveram crescimento de grão simplesmente alterando a temperatura de oxidação do U3O8, de 450°C para 325°C.
Na Alemanha, experimentos com U3O8 verde foram realizados com êxito, ainda que o foco do estudo tenha sido a matriz densificação x porosidade. Entretanto, vale ressaltar que a rota de fabricação utilizada no estudo foi a seca, morfologicamente muito diferente do pó oriundo da rota úmida. As partículas do UO2 são mais esféricas, conferindo ao pó baixa escoabilidade, além de possuírem distribuição de partículas bimodal, condição que favorece o crescimento do grão.
Na INB o tamanho médio de grãos está muito próximo do limite inferior especificado pela AREVA. Além da