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Evolution of Dispersed Fuel Used for Research and Test Reactors

Atualmente, 222 reatores de pesquisa estão operando em 53 países do Brasil, sendo quatro unidades. O tipo de combustível nuclear utilizado em reatores de pesquisa depende do nível de potência térmica, classificado por classes de potência, como unidades críticas e subcríticas operando abaixo de 1Kw, trabalhando de 1 kW a 1 MW, e acima de 1 Mw, sendo 28 instalações operando em potência média espectro de 1 MW até 10 Mw. Alternativamente, eles dividiram o reator de pesquisa em urânio pouco enriquecido abaixo de 20% do U-235 e urânio altamente enriquecido acima deste limite. Na década de 1950, a seção de superaquecimento do Quinto Experimento do Reator de Ebulição (BORAX-V) usou urânio enriquecido (93% em peso de U-235) como dióxido de urânio em uma matriz de aço inoxidável. Na sequência, dividiu a evolução do combustível de dispersão rápida em três idades. A década de 1950 predominou a liga U – Al. Na década de 1960, o U3O8-Al e o UAlx-Al seguiram a década de 1980, com foco na alta densidade de urânio de até 4,8 gU/cm3 planejada para U3Si2-Al e U10Mo/Al. Hoje, a pesquisa global concentra-se na dispersão e nas formas monolíticas do U-10Mo. Muitas características físicas térmicas de combustíveis dispersos podem ajudar a definir o campo de aplicação, focado principalmente na análise de ativação de nêutrons e na produção de radiofármacos. Abrir no Goo
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Evolution of Dispersed Fuel Used for Research and Test Reactors

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.64224240420

  • Palavras-chave: : Reatores de pesquisa, combustivel monolitico, U3O8/Al, U3Si2/Al, U-10Mo/Al.

  • Keywords: Research reactors, monolithic fuel, U3O8/Al, U3Si2/Al, U-10Mo/Al.

  • Abstract: Currently, 222 research reactors are operating in 53 countries in Brazil, four units. Nuclear fuel type used in research reactors depends on the thermal power level, classified by power classes, such as critical and subcritical units operating below  1Kw, working from 1 kW to 1 MW, and over 1 Mw, being 28 facilities operating on a medium power spectrum from 1 MW up to 10Mw. Alternatively, they divided the research reactor into low-enriched uranium below 20% of U-235 and highly-enriched uranium over this limit. In the 1950s, the superheat section of the Fifth Boiling Reactor Experiment (BORAX-V) used enriched uranium (93 wt.% U-235) as uranium dioxide in a matrix of stainless steel. In sequence, it divided a fast dispersion fuel evolution into three ages. The 1950s predominated U–Al alloy. In the 1960s, the U3O8–Al and UAlx-Al followed the 1980s, focusing on high uranium density up to 4.8 gU/cm3 planned to U3Si2-Al and U10Mo/Al. Today, global research focuses on U-10Mo dispersion and monolithic forms. Many thermal physical features of dispersed fuels can help define the application field, mainly focused on neutron activation analysis and radiopharmaceutical production.

  • Daniel de Souza Gomes
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