Simulação térmica da reação magnesiotérmica de redução de urânio metálico
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2008
Autores IPEN
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIENCIA DOS MATERIAIS, 18.
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Resumo
A produção de urânio metálico é fundamental para produção de elementos
combustíveis que alimentam reatores nucleares e que fabricam de radioisótopos e
radiofármacos. Urânio metálico é obtido via redução magnesiotérmica do UF4. Essa
reação é realizada em um cadinho fechado de grafite inserido em um reator metálico
devidamente vedado e sem contato com o meio exterior. O conjunto é aquecido
gradualmente em um forno poço, até que se atinja a temperatura de ignição da
reação (entre 600-650ºC). A otimização do sistema reativo depende de
modelamento matemático utilizando simulação por elementos finitos e cálculos
computacionais com programas especializados. Permite-se, assim, prever o
comportamento de aquecimento dos reagentes até a temperatura de ignição. A
otimização da reação de produção de urânio é feita com base na minimização das
perdas térmicas utilizando melhor o calor da reação exotérmica. Quanto menor
perda térmica, maior quantidade de calor é gasta para elevar a temperatura dos
produtos de reação, promovendo assim uma liquefação adequada de urânio e da
escória e assim permitindo uma melhor separação metal/escória com rendimento
metálico otimizado. Esse trabalho mostra os princípios sobre os quais essa
simulação matemática é realizada e fornece alguns resultados preliminares.
Como referenciar
BORGES, W.A.; SALIBA SILVA, A.M. Simulação térmica da reação magnesiotérmica de redução de urânio metálico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIENCIA DOS MATERIAIS, 18., 24-28 de novembro, 2008, Porto de Galinhas, PE. Anais... p. 8107-8117. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/15872. Acesso em: 30 Dec 2025.
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