Estudo de identificação e caracterização das fases existentes no sistema U-Gd-O

Abstract

Sabe-se que os óxidos de terras raras (TR) exibem notável solubilidade em combustíveis nucleares à base de UO2, por esse motivo, o sistema U-TR-O é muito útil para a indústria nuclear em diversas aplicações. Particularmente, o sistema U-TR-O a partir do gadolínio pode ser utilizado tanto como veneno queimável em reatores de água leve para controle de reatividade, quanto para material de sacrifício em reator rápido de sódio (em inglês SFR) para aumentar a segurança ou mesmo para produzir resíduos nucleares mais seguros. Estas aplicações dependem não somente de suas composições químicas, mas também da disposição dos átomos no composto, ou seja, sua estrutura cristalina. Como resultado de suas diversas combinações de parâmetros cristalinos, as propriedades desses compostos e seus produtos de interação são de interesse tanto na produção química de estado sólido e quanto na produção de combustíveis nucleares. No entanto, até hoje não existe total concordância sobre seu diagrama de fase em algumas composições, pois estudos anteriores não entraram num consenso quanto às fases cristalinas presentes e também não alcançaram um modelo que descrevesse bem sua estequiometria. Nesse contexto, o trabalho pode contribuir com o esclarecimento de quais fases existem na rota de preparação por coprecipitação, bem como sua caracterização estrutural. Sendo possível adquirir informações como a identificação e quantificação de fases, incluindo a presença de uma nova fase cúbica, obtenção dos parâmetros de cela, detecção e estimativa do grau de desordem, quantidade em mol das substituições atômicas entre U e Gd e em qual sítio cristalográfico elas ocorrem.