Catacterização estrutural pelo método de rietveld de pastilhas combustível de UO2-Er2O3 para utilização em reatores a água pressurizada

Abstract

O aumento da eficiência do ciclo nuclear como um todo é um esforço constante na ciência nuclear. Pode-se conseguir uma maior eficiência na queima do combustível aumentando seu enriquecimento. No entando, isso acarreta em uma maior reatividade incial no reator que precisa ser levada em conta no projeto do sistema de seguraça. Uma maneira de contornar isso é a utilização de materiais absorvedore de nêutrons diretamente nas pastilhas combustível de UO2. Um dos elementos propostos para esse tipo de uso é o érbio (Er), do grupo das terras raras. Para caracterizar a nanoestrutura de pastilhas de UO2 em solução sólida com érbio, quatro misturas secas de UO2 e Er2O3 forarm prensadas e sinterizadas, com concentração de érbia variando de 1,0 a 9,8wt%, e as pastilhas obtidas foram analisadas por difração de raios X. Por meio do método de Rietveld, foi possível caracterizar os efeitos da incorporação do érbio na rede do UO2. Observou-se que o érbio é incorporado na rede, porém de maneira não-homogênea, formando microdomínios ricos em terras raras.