Eletrodeposição de níquel sobre folhas finas de urânio metálico destinadas a alvos de irradiação para produção de 99Mo
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Data
2019
Data de publicação:
Autores IPEN
Orientador
Michelangelo Durazzo
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Resumo
Atualmente, o radioisótopo mais comum na área de diagnósticos em medicina
nuclear é o tecnécio-99 metaestável (99mTc), que, hoje está presente em mais
de 80% dos diagnósticos nucleares por imagem, em todo mundo. Por ter uma meia-vida
pequena, o 99mTc precisa chegar ao consumidor final na forma de seu isótopo-mãe,
o molibdênio 99 (99Mo). Uma das rotas de produção deste isótopo se dá por
meio de fissão de alvos tubulares de folhas finas de urânio metálico com baixo enriquecimento.
O processo de fabricação desse alvo consiste em utilizar folhas finas
de urânio metálico enriquecido a 20% em 235U, com espessura de 125 μm. Essa
folha fina de urânio é envolvida em uma folha de níquel (14 μm), que atua como
barreira para os produtos de fissão, e evita o caldeamento entre o urânio e o invólucro
tubular de alumínio no qual este conjunto é montado. Esse invólucro consiste
em dois tubos concêntricos, um interno, no qual é usinado um rebaixo para acomodar
o conjunto de folha fina U-Ni e um outro externo no qual todo esse conjunto é
inserido. O conjunto tem o seu diâmetro interno expandido mecanicamente para
tornar a transferência térmica mais adequada durante a irradiação. O invólucro é
selado por soldagem. Assim, o alvo após a montagem, está preparado para irradiação
neutrônica no reator. Esse processo de montagem de alvos já foi estudado
em diversos países, porém, o processo de envelopamento do urânio em uma folha
fina de níquel e montagem do alvo é, hoje, feito manualmente. Tecnologicamente,
isso impõe um risco da folha de níquel se romper promovendo o contato entre o
urânio e o alumínio do invólucro. No presente estudo, analisa-se a possibilidade do
uso de eletrodeposição de níquel sobre a folha fina de urânio, para substituir o uso
de folhas de níquel. Isso torna o processo mais viável do ponto de vista produtivo.
Desenvolveu-se um sistema próprio de conformação das folhas finas de urânio antes
da eletrodeposição através de calandragem. Trabalhou-se com diversos procedimentos
de preparação da superfície de urânio para receber a cobertura de níquel
através de eletrodeposição tradicional. Desenvolveu-se um equipamento automatizado
de translação de folha fina conformada de urânio na forma de um eletrodo
rotacional. Assim, obtiveram-se recobrimentos homogêneos e com espessura regular
sobre a folha fina de urânio. Os resultados também indicam que a eletrodeposição
de níquel sobre urânio com alta aderência do níquel ao urânio depende da
devida ativação da superfície de urânio, podendo ser química, eletroquímica ou até
mesmo mecânica. Esse trabalho registra que esse processo foi desenvolvido e poderá
ser utilizado em tecnologia de produção continuada, tais como, a produção de
alvos de irradiação para o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB)
Como referenciar
IANELLI, RICARDO F. Eletrodeposição de níquel sobre folhas finas de urânio metálico destinadas a alvos de irradiação para produção de 99Mo. Orientador: Michelangelo Durazzo. 2019. 97 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo, SP. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-03022020-131627. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30912. Acesso em: 25 Apr 2024.
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