{"id":119235,"date":"2023-01-19T19:54:19","date_gmt":"2023-01-19T18:54:19","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/o-que-e-dano-por-radiacao-em-metais-definicao\/"},"modified":"2023-01-20T10:34:11","modified_gmt":"2023-01-20T09:34:11","slug":"o-que-e-dano-por-radiacao-em-metais-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/pt-br\/o-que-e-dano-por-radiacao-em-metais-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 Dano por Radia\u00e7\u00e3o em Metais &#8211; Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"<p><span><div class=\"su-quote su-quote-style-default\"><div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Durante a opera\u00e7\u00e3o de uma usina nuclear, o material do vaso de press\u00e3o do reator \u00e9 exposto \u00e0 radia\u00e7\u00e3o de n\u00eautrons (especialmente a n\u00eautrons r\u00e1pidos), o que resulta em fragiliza\u00e7\u00e3o localizada do a\u00e7o e soldas na \u00e1rea do n\u00facleo do reator.\u00a0Danos por radia\u00e7\u00e3o em metais<\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><strong><span>Os reatores de \u00e1gua pressurizada<\/span><\/strong><span> usam um\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/reactor-pressure-vessel\/\"><span>vaso de press\u00e3o do reator<\/span><\/a><span>\u00a0(RPV) para conter o combust\u00edvel nuclear, o\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/neutron-moderator\/\"><span>moderador<\/span><\/a><span>,\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/control-rods\/\"><span>as hastes de controle<\/span><\/a><span>\u00a0e o refrigerante.\u00a0Eles s\u00e3o resfriados e moderados por \u00e1gua l\u00edquida de alta press\u00e3o (por exemplo, 16MPa).\u00a0Nesta press\u00e3o, a \u00e1gua ferve a aproximadamente 350 \u00b0C (662 \u00b0F). A temperatura de entrada da \u00e1gua \u00e9 de cerca de 290 \u00b0C (554 \u00b0F). A \u00e1gua (refrigerante) \u00e9 aquecida no n\u00facleo do reator a aproximadamente 325 \u00b0C (617 \u00b0F) conforme a \u00e1gua flui atrav\u00e9s do n\u00facleo. Como pode ser visto, o reator tem aproximadamente 25 \u00b0C de refrigerante sub-resfriado (dist\u00e2ncia da satura\u00e7\u00e3o).<\/span><\/p>\n<p><strong><span>O vaso de press\u00e3o do reator<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00e9 o vaso de press\u00e3o que cont\u00e9m o\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor-core\/\"><strong><span>n\u00facleo do reator<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0e outros\u00a0<\/span><strong><span>componentes internos do reator<\/span><\/strong><span>.\u00a0\u00c9 um\u00a0<\/span><strong><span>vaso cil\u00edndrico<\/span><\/strong><span>\u00a0com um cabe\u00e7ote inferior hemisf\u00e9rico e um cabe\u00e7ote superior flangeado e vedado.\u00a0A cabe\u00e7a inferior \u00e9 soldada ao inv\u00f3lucro cil\u00edndrico enquanto a cabe\u00e7a superior \u00e9 aparafusada ao inv\u00f3lucro cil\u00edndrico por meio de flanges.\u00a0A\u00a0<\/span><strong><span>cabe\u00e7a superior \u00e9 remov\u00edvel<\/span><\/strong><span>\u00a0para permitir o\u00a0<\/span><strong><span>reabastecimento<\/span><\/strong><span>\u00a0do reator durante as interrup\u00e7\u00f5es planejadas.<\/span><\/p>\n<p><span>O corpo do vaso do reator \u00e9 constru\u00eddo\u00a0<\/span><strong><span>em a\u00e7o carbono de baixa liga de alta qualidade<\/span><\/strong><span>\u00a0e todas as superf\u00edcies que entram em contato com o refrigerante do reator\u00a0<\/span><strong><span>s\u00e3o revestidas<\/span><\/strong><span>\u00a0com um m\u00ednimo de cerca de 3 a 10 mm de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/metals-what-are-metals\/stainless-steel\/austenitic-stainless-steel\/\"><strong><span>a\u00e7o inoxid\u00e1vel austen\u00edtico<\/span><\/strong><\/a><span> (por exemplo, 304L) para para minimizar a\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/metals-what-are-metals\/failure-modes-of-materials\/corrosion\/\"><span>corros\u00e3o<\/span><\/a><span>.<\/span><\/p>\n<p><strong><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright size-full wp-image-30644\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/reactor-pressure-vessel-materials.png\" alt=\"materiais do vaso de press\u00e3o do reator\" width=\"349\" height=\"220\" \/><span>O a\u00e7o de baixo teor de carbono<\/span><\/strong><span>, tamb\u00e9m conhecido como\u00a0<\/span><strong><span>a\u00e7o macio,<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00e9 agora a forma mais comum de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-are-steels-properties-of-steels-definition\/\"><span>a\u00e7o<\/span><\/a><span>\u00a0porque seu pre\u00e7o \u00e9 relativamente baixo, ao mesmo tempo em que fornece propriedades de material aceit\u00e1veis \u200b\u200bpara muitas aplica\u00e7\u00f5es.\u00a0<\/span><strong><span>O a\u00e7o de baixo carbono<\/span><\/strong><span>\u00a0cont\u00e9m aproximadamente\u00a0<\/span><strong><span>0,05\u20130,25% de carbono<\/span><\/strong><span>, tornando-o\u00a0<\/span><strong><span>male\u00e1vel e d\u00factil<\/span><\/strong><span>.\u00a0O a\u00e7o macio tem uma\u00a0<\/span><strong><span>resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o relativamente baixa<\/span><\/strong><span>, mas tem alta tenacidade e \u00e9 f\u00e1cil de formar.\u00a0Os requisitos especiais para materiais do vaso do reator incluem baixa capacidade de ativa\u00e7\u00e3o (especialmente devido \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de Co-60).\u00a0Exemplos de\u00a0<\/span><strong><span>a\u00e7os carbono de baixa liga de alta qualidade:<\/span><\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><span>SA-508 Gr.3 Cl.2 (a\u00e7o ferr\u00edtico de baixa liga)<\/span><\/li>\n<li><span>15Kh2NMFA (a\u00e7o ferr\u00edtico de baixa liga)<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><span>Agentes de Liga<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>O ferro puro \u00e9 muito mole para ser usado como estrutura, mas a adi\u00e7\u00e3o de pequenas quantidades de outros elementos (carbono, mangan\u00eas ou cromo, por exemplo) aumenta muito sua resist\u00eancia mec\u00e2nica.\u00a0O efeito sin\u00e9rgico dos elementos de liga e do tratamento t\u00e9rmico produz uma enorme variedade de microestruturas e propriedades.\u00a0Os quatro principais elementos de liga s\u00e3o:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Cromo.\u00a0Nestes a\u00e7os, o cromo aumenta a <\/span><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/metals-what-are-metals\/steels-properties-of-steels\/hardness-of-steels\/\"><span>dureza<\/span><\/a><\/strong><span> e a <\/span><strong><span>resist\u00eancia. <\/span><\/strong><span>De um modo geral, a concentra\u00e7\u00e3o especificada para a maioria dos graus \u00e9 de aproximadamente 2%.\u00a0Este n\u00edvel parece resultar no melhor equil\u00edbrio entre dureza e tenacidade.\u00a0O cromo desempenha um papel importante no mecanismo de endurecimento e \u00e9 considerado insubstitu\u00edvel.\u00a0Em temperaturas mais altas, o cromo contribui com maior resist\u00eancia.<\/span><\/li>\n<li><span>N\u00edquel.\u00a0O n\u00edquel n\u00e3o forma nenhum composto de carboneto no a\u00e7o, ele permanece em solu\u00e7\u00e3o na ferrita, fortalecendo e endurecendo a fase de ferrita.<\/span><\/li>\n<li><span>Molibd\u00eanio.\u00a0O molibd\u00eanio (cerca de 0,50-8,00%) quando adicionado a um a\u00e7o o torna mais resistente a altas temperaturas.\u00a0O molibd\u00eanio aumenta a temperabilidade e a resist\u00eancia, principalmente em altas temperaturas devido ao alto ponto de fus\u00e3o do molibd\u00eanio.\u00a0O molibd\u00eanio \u00e9 \u00fanico na medida em que aumenta a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o e \u00e0 flu\u00eancia do a\u00e7o em altas temperaturas.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><span>Os a\u00e7os inoxid\u00e1veis \u200b\u200bausten\u00edticos, <\/span><\/strong><span>que s\u00e3o usados \u200b\u200bcomo revestimento resistente \u00e0 corros\u00e3o, cont\u00eam entre 16 e 25% de cromo e tamb\u00e9m podem conter nitrog\u00eanio em solu\u00e7\u00e3o, ambos os quais contribuem para sua\u00a0<\/span><strong><span>resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o relativamente alta<\/span><\/strong><span>.\u00a0O grau mais conhecido \u00e9 o a\u00e7o inoxid\u00e1vel AISI 304, que cont\u00e9m cromo (entre 15% e 20%) e n\u00edquel (entre 2% e 10,5%) metais como principais constituintes n\u00e3o ferrosos.\u00a0O a\u00e7o inoxid\u00e1vel 304 possui excelente resist\u00eancia a uma ampla gama de ambientes atmosf\u00e9ricos e a muitos meios corrosivos.\u00a0Essas ligas s\u00e3o geralmente caracterizadas como d\u00facteis, sold\u00e1veis \u200b\u200be endurec\u00edveis por conforma\u00e7\u00e3o a frio.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>O a\u00e7o inoxid\u00e1vel tipo 304L<\/span><\/strong><span>, amplamente utilizado na ind\u00fastria nuclear, \u00e9 uma vers\u00e3o de carbono extrabaixo da liga de a\u00e7o 304.\u00a0Este grau tem propriedades mec\u00e2nicas ligeiramente inferiores ao grau 304 padr\u00e3o, mas ainda \u00e9 amplamente utilizado gra\u00e7as \u00e0 sua versatilidade.\u00a0O menor teor de carbono no 304L minimiza a precipita\u00e7\u00e3o delet\u00e9ria ou prejudicial de carboneto como resultado da soldagem.\u00a0O 304L pode, portanto, ser usado \u201ccomo soldado\u201d em ambientes de corros\u00e3o severa e elimina a necessidade de recozimento.\u00a0O grau 304 tamb\u00e9m possui boa resist\u00eancia \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o em servi\u00e7o intermitente a 870 \u00b0C e em servi\u00e7o cont\u00ednuo a 925 \u00b0C.\u00a0Como o grau 304L n\u00e3o requer recozimento p\u00f3s-soldagem, ele \u00e9 amplamente utilizado em componentes de bitola pesada.\u00a0Exemplos de\u00a0<\/span><strong><span>a\u00e7os inoxid\u00e1veis \u200b\u200busados:<\/span><\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><span>Tipo de a\u00e7o inoxid\u00e1vel 304L<\/span><\/li>\n<li><span>Tipo 08Kh18N10T a\u00e7o inoxid\u00e1vel<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Os vasos de press\u00e3o do reator s\u00e3o\u00a0<\/span><strong><span>os componentes-chave de maior prioridade<\/span><\/strong><span>\u00a0em\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/\"><span>usinas nucleares<\/span><\/a><span>.\u00a0O vaso de press\u00e3o do\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor-core\/\"><strong><span>reator abriga o n\u00facleo<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0do reator e, devido \u00e0 sua fun\u00e7\u00e3o, tem import\u00e2ncia direta para a seguran\u00e7a.\u00a0Durante a opera\u00e7\u00e3o de uma usina nuclear, o material do vaso de press\u00e3o do reator \u00e9 exposto \u00e0\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/\"><span>radia\u00e7\u00e3o de n\u00eautrons<\/span><\/a><span>\u00a0(especialmente a n\u00eautrons r\u00e1pidos), o que resulta em\u00a0<\/span><strong><span>fragiliza\u00e7\u00e3o localizada<\/span><\/strong><span>\u00a0do a\u00e7o e soldas na \u00e1rea do n\u00facleo do reator.\u00a0A fim de minimizar tal degrada\u00e7\u00e3o do material,\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/neutron-reflector\/\"><strong><span>refletores radiais de n\u00eautrons<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0s\u00e3o instalados ao redor do n\u00facleo do reator.\u00a0Existem dois tipos b\u00e1sicos de refletores de n\u00eautrons, o defletor de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/neutron-reflector\/core-baffle\/\"><strong><span>n\u00facleo<\/span><\/strong><\/a><span> e o defletor de n\u00eautrons <\/span><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/neutron-reflector\/heavy-reflector\/\"><span>refletor pesado<\/span><\/a><\/strong><span>.\u00a0Devido \u00e0<\/span><strong><span>\u00a0maior\u00a0<\/span><\/strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-engineering-fundamentals\/neutron-nuclear-reactions\/atomic-number-density\/\"><strong><span>densidade de n\u00famero at\u00f4mico<\/span><\/strong><\/a><span>, os refletores pesados \u200b\u200breduzem o vazamento de n\u00eautrons (especialmente de n\u00eautrons r\u00e1pidos) do n\u00facleo<\/span><strong><span>\u00a0de forma mais eficiente<\/span><\/strong><span>\u00a0do que o defletor do n\u00facleo.\u00a0Como o<\/span><strong><span>\u00a0vaso de press\u00e3o do reator<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00e9 considerado<\/span><strong><span> insubstitu\u00edvel<\/span><\/strong><span>, esses efeitos de envelhecimento do RPV t\u00eam o potencial de ser condi\u00e7\u00f5es limitantes da vida \u00fatil de uma usina nuclear.<\/span><\/p>\n<h2><span>Danos por radia\u00e7\u00e3o em metais<\/span><\/h2>\n<p><span>Os materiais em servi\u00e7o nuclear est\u00e3o sujeitos a v\u00e1rios tipos de radia\u00e7\u00e3o.\u00a0Alguns deles podem causar danos significativos \u00e0 estrutura cristalina dos materiais.\u00a0A radia\u00e7\u00e3o nuclear concentra grandes quantidades de energia em \u00e1reas altamente localizadas.\u00a0O dano \u00e9 causado pela intera\u00e7\u00e3o dessa energia com os n\u00facleos e\/ou el\u00e9trons em \u00f3rbita.<\/span><\/p>\n<p><span>Como foi escrito, part\u00edculas carregadas com altas energias podem ionizar \u00e1tomos diretamente ou podem causar excita\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons circundantes.\u00a0A\u00a0<\/span><strong><span>ioniza\u00e7\u00e3o e a excita\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong><span>\u00a0dissipam grande parte da energia das part\u00edculas carregadas mais pesadas e\u00a0<\/span><strong><span>causam poucos danos<\/span><\/strong><span>.\u00a0Isso ocorre porque os el\u00e9trons s\u00e3o relativamente livres para se mover e logo s\u00e3o substitu\u00eddos.\u00a0O efeito l\u00edquido da radia\u00e7\u00e3o beta e gama no metal \u00e9 gerar uma pequena quantidade de calor.\u00a0Part\u00edculas mais pesadas, como pr\u00f3tons, part\u00edculas alfa,\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/fast-neutrons-high-energy-neutrons\/\"><strong><span>n\u00eautrons r\u00e1pidos<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0e fragmentos de fiss\u00e3o, geralmente transferem energia suficiente por meio de colis\u00f5es el\u00e1sticas ou inel\u00e1sticas para remover n\u00facleos de suas posi\u00e7\u00f5es de rede (cristalina).\u00a0Essa adi\u00e7\u00e3o de vac\u00e2ncias e \u00e1tomos intersticiais causa mudan\u00e7as nas propriedades dos metais.<\/span><\/p>\n<p><span>Em geral, os efeitos de maior interesse podem ser descritos pelos seguintes agrupamentos:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystallographic-defects\/vacancy-crystallographic-defects\/\"><strong><span>Vagas ou Knock-ons<\/span><\/strong><\/a><span>.\u00a0Defeitos de vac\u00e2ncia resultam de um \u00e1tomo ausente em uma posi\u00e7\u00e3o de rede.\u00a0A estabilidade da<\/span> <a href=\"https:\/\/material-properties.org\/crystal-structure-of-chemical-elements\/\"><span>estrutura cristalina<\/span><\/a><span>\u00a0circundante garante que os \u00e1tomos vizinhos n\u00e3o ir\u00e3o simplesmente colapsar em torno da vac\u00e2ncia.\u00a0Isso pode ser causado pela intera\u00e7\u00e3o direta de um<\/span><strong><span>\u00a0n\u00eautron de alta energia<\/span><\/strong><span>\u00a0ou um fragmento de fiss\u00e3o.\u00a0Se um alvo ou n\u00facleo atingido ganha cerca de 25 eV de energia cin\u00e9tica (25 eV a 30 eV para a maioria dos metais) em uma colis\u00e3o com uma part\u00edcula de radia\u00e7\u00e3o (geralmente um n\u00eautron r\u00e1pido), o n\u00facleo ser\u00e1 deslocado de sua posi\u00e7\u00e3o de equil\u00edbrio na rede cristalina .\u00a0Durante uma irradia\u00e7\u00e3o longa (para grandes valores da<\/span> <a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/reactor-operation\/fuel-burnup\/units-of-fuel-burnup\/neutron-fluence-what-is-fluence\/\"><span>flu\u00eancia de n\u00eautrons<\/span><\/a><span>), muitos dos \u00e1tomos deslocados retornar\u00e3o aos locais normais (est\u00e1veis) da rede (ou seja, o recozimento parcial ocorre espontaneamente).<\/span><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystallographic-defects\/interstitial-defect-crystallographic-defects\/\"><strong><span>Intersticiais<\/span><\/strong><\/a><span>.\u00a0Defeitos intersticiais resultam de uma impureza localizada em um s\u00edtio intersticial ou um dos \u00e1tomos da rede estando em uma posi\u00e7\u00e3o intersticial em vez de estar em sua posi\u00e7\u00e3o de rede.\u00a0Um intersticial \u00e9 formado quando um \u00e1tomo, que \u00e9 arrancado de sua posi\u00e7\u00e3o, para em algum ponto remoto.<\/span><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/measurement-of-radiation\/what-is-ionization\/\"><strong><span>Ioniza\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong><\/a><span>.\u00a0A ioniza\u00e7\u00e3o \u00e9 causada pela remo\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons de suas camadas eletr\u00f4nicas e tem o efeito de alterar as liga\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas das mol\u00e9culas.\u00a0No metal, a ioniza\u00e7\u00e3o n\u00e3o causa mudan\u00e7as dram\u00e1ticas nas propriedades do material.\u00a0Isso se deve aos el\u00e9trons livres, t\u00edpicos apenas da liga\u00e7\u00e3o met\u00e1lica.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Espigas T\u00e9rmicas e de Deslocamento<\/span><\/strong><span>.\u00a0Picos t\u00e9rmicos e de deslocamento podem causar distor\u00e7\u00e3o que \u00e9 congelada como tens\u00e3o na \u00e1rea microsc\u00f3pica.\u00a0Esses picos podem causar uma altera\u00e7\u00e3o nas propriedades do material.\u00a0Este termo identifica dom\u00ednios localizados de alta temperatura causados \u200b\u200bpela deposi\u00e7\u00e3o de energia de n\u00eautrons e fragmentos de fiss\u00e3o.\u00a0Um pico de deslocamento ocorre quando muitos \u00e1tomos em uma pequena \u00e1rea s\u00e3o deslocados por um knock-on (ou cascata de knock-ons).\u00a0Um n\u00eautron de 1 MeV pode afetar aproximadamente 5.000 \u00e1tomos, constituindo um desses picos.\u00a0A presen\u00e7a de muitos picos de deslocamento altera as propriedades do metal que est\u00e1 sendo irradiado, como aumento da dureza e diminui\u00e7\u00e3o da ductilidade.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>\u00c1tomos de Impureza<\/span><\/strong><span>.\u00a0A captura de n\u00eautrons e as rea\u00e7\u00f5es nucleares induzidas por v\u00e1rias radia\u00e7\u00f5es t\u00eam o efeito de transmutar um \u00e1tomo em um elemento estranho ao material.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Deslizamento induzido por radia\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong><span>.\u00a0Em reatores nucleares, muitos componentes met\u00e1licos s\u00e3o submetidos simultaneamente a campos de radia\u00e7\u00e3o, temperaturas elevadas e estresse.\u00a0Metal sob tens\u00e3o em temperatura elevada exibe o fen\u00f4meno de flu\u00eancia, ou seja.\u00a0o aumento gradual da tens\u00e3o com o tempo.\u00a0A flu\u00eancia de componentes de metal nas temperaturas de opera\u00e7\u00e3o do reator torna-se mais r\u00e1pida quando eles s\u00e3o expostos a um campo de radia\u00e7\u00e3o.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><span>N\u00eautrons com energia suficiente<\/span><\/strong><span>\u00a0podem perturbar o arranjo at\u00f4mico ou a estrutura cristalina dos materiais.\u00a0A influ\u00eancia do dano estrutural \u00e9 mais significativa para os metais por causa de sua relativa imunidade ao dano por radia\u00e7\u00e3o ionizante.\u00a0Os reatores de \u00e1gua pressurizada operam com uma taxa mais alta de impactos de n\u00eautrons e seus vasos, portanto, tendem a experimentar um maior grau de fragiliza\u00e7\u00e3o do que os vasos de reatores de \u00e1gua fervente.\u00a0Muitos reatores de \u00e1gua pressurizada projetam seus n\u00facleos para reduzir o n\u00famero de n\u00eautrons que atingem a parede do vaso.\u00a0Isso retarda a fragiliza\u00e7\u00e3o do vaso.\u00a0Os regulamentos do NRC abordam a fragiliza\u00e7\u00e3o em 10 CFR Parte 50, Ap\u00eandice G, &#8220;Requisitos de Resist\u00eancia \u00e0 Fratura&#8221; e Ap\u00eandice H, &#8220;Requisitos do Programa de Vigil\u00e2ncia de Material do Reator&#8221;.\u00a0Como o\u00a0<\/span><strong><span>vaso de press\u00e3o do reator<\/span><\/strong><span>\u00e9 considerado\u00a0<\/span><strong><span>insubstitu\u00edvel<\/span><\/strong><span>, a fragiliza\u00e7\u00e3o por irradia\u00e7\u00e3o de n\u00eautrons de a\u00e7os de vasos de press\u00e3o \u00e9 uma quest\u00e3o-chave na avalia\u00e7\u00e3o de longo prazo da integridade estrutural para programas de obten\u00e7\u00e3o e extens\u00e3o de vida \u00fatil.<\/span><\/p>\n<p><span>Danos de radia\u00e7\u00e3o s\u00e3o produzidos quando n\u00eautrons de energia suficiente deslocam \u00e1tomos (especialmente em a\u00e7os em temperaturas operacionais de 260 a 300\u00b0C) que resultam em\u00a0<\/span><strong><span>cascatas de deslocamento<\/span><\/strong><span>\u00a0que produzem um grande n\u00famero de defeitos, tanto vac\u00e2ncias quanto intersticiais.\u00a0Embora a superf\u00edcie interna do RPV esteja exposta a n\u00eautrons de energias variadas, os n\u00eautrons de maior energia, aqueles\u00a0<\/span><strong><span>acima de 0,5 MeV<\/span><\/strong><span>, produzem a maior parte do dano.\u00a0A fim de minimizar essa degrada\u00e7\u00e3o do material, o tipo e a estrutura do\u00a0<\/span><strong><span>a\u00e7o devem ser selecionados adequadamente<\/span><\/strong><span>.\u00a0Hoje sabe-se que a suscetibilidade dos a\u00e7os para vasos de press\u00e3o do reator \u00e9 fortemente afetada (negativamente) pela presen\u00e7a de cobre, n\u00edquel e f\u00f3sforo.<\/span><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-27932\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/ductile-brittle-transition-temperature-ductility-brittleness.png\" alt=\"temperatura de transi\u00e7\u00e3o d\u00factil-fr\u00e1gil\" width=\"431\" height=\"519\" \/><span>Como foi escrito, a distin\u00e7\u00e3o entre fragilidade e\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/ductility\/\"><span>ductilidade<\/span><\/a><span>\u00a0n\u00e3o \u00e9 facilmente aparente, especialmente porque tanto a ductilidade quanto o comportamento fr\u00e1gil dependem n\u00e3o apenas do material em quest\u00e3o, mas tamb\u00e9m\u00a0<\/span><strong><span>da temperatura<\/span><\/strong><span>\u00a0(transi\u00e7\u00e3o d\u00factil-fr\u00e1gil) do material.\u00a0O efeito da temperatura na natureza da fratura \u00e9 de consider\u00e1vel import\u00e2ncia.\u00a0Muitos a\u00e7os exibem fratura d\u00factil em temperaturas elevadas e\u00a0<\/span><strong><span>fratura fr\u00e1gil em baixas temperaturas<\/span><\/strong><span>.\u00a0A temperatura acima da qual um material \u00e9 d\u00factil e abaixo da qual \u00e9 fr\u00e1gil \u00e9 conhecida como\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/ductility\/ductile-brittle-transition-temperature\/\"><strong><span>temperatura de transi\u00e7\u00e3o d\u00factil-fr\u00e1gil<\/span><\/strong><\/a> <span>(DBTT), temperatura de ductilidade nula (NDT) ou temperatura de transi\u00e7\u00e3o de ductilidade nula.\u00a0Esta temperatura n\u00e3o \u00e9 precisa, mas varia de acordo com o tratamento mec\u00e2nico e t\u00e9rmico pr\u00e9vio e a natureza e quantidade de elementos impuros.\u00a0Pode ser determinado por alguma forma de teste de queda de peso (por exemplo, os\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/toughness\/charpy-impact-test\/\"><strong><span>testes Charpy ou Izod<\/span><\/strong><\/a><span>).<\/span><\/p>\n<p><span>Para minimizar a flu\u00eancia de n\u00eautrons:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/neutron-reflector\/\"><strong><span>Refletores de n\u00eautrons radiais<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0s\u00e3o instalados ao redor do n\u00facleo do reator.\u00a0Os refletores de n\u00eautrons reduzem o vazamento de n\u00eautrons e, portanto, reduzem a flu\u00eancia de n\u00eautrons em um vaso de press\u00e3o do reator.<\/span><\/li>\n<li><span>Os projetistas do n\u00facleo projetam os\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-loading-pattern\/\"><strong><span>padr\u00f5es de carga de baixo vazamento<\/span><\/strong><\/a><span>, nos quais\u00a0<\/span><strong><span>os conjuntos de combust\u00edvel fresco n\u00e3o est\u00e3o situados nas posi\u00e7\u00f5es perif\u00e9ricas<\/span><\/strong><span>\u00a0do\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor-core\/\"><span>n\u00facleo do reator<\/span><\/a><span>.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Se o metal for aquecido a temperaturas elevadas ap\u00f3s a irradia\u00e7\u00e3o (uma forma de recozimento), verifica-se que a resist\u00eancia e a ductilidade retornam aos mesmos valores de antes da irradia\u00e7\u00e3o.\u00a0Isso significa que os danos causados \u200b\u200bpela radia\u00e7\u00e3o podem ser recozidos de um metal.<\/span><\/p>\n<p><span>Veja tamb\u00e9m:\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/ductility\/ductile-brittle-transition-temperature\/\"><strong><span>Temperatura de transi\u00e7\u00e3o d\u00factil-fr\u00e1gil<\/span><\/strong><\/a><\/p>\n<p><span>Veja tamb\u00e9m:\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/neutron-fluence-and-irradiation-embrittlement\/\"><strong><span>Fragiliza\u00e7\u00e3o por Irradia\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong><\/a><\/p>\n<p><span>Veja tamb\u00e9m:\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/metals-what-are-metals\/heat-treatment-of-metals\/thermal-annealing\/\"><strong><span>Recozimento T\u00e9rmico<\/span><\/strong><\/a><\/p>\n<\/div><\/div>\n<div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion su-u-trim\"><div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus\" data-scroll-offset=\"0\" data-anchor-in-url=\"no\"><div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span class=\"su-spoiler-icon\"><\/span>Refer\u00eancias:<\/div><div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\">\n<p><span>Ci\u00eancia de materiais:<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><span>Departamento de Energia dos EUA, Ci\u00eancia de Materiais.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 e 2. Janeiro de 1993.<\/span><\/li>\n<li><span>Departamento de Energia dos EUA, Ci\u00eancia de Materiais.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 e 2. Janeiro de 1993.<\/span><\/li>\n<li><span>William D. Callister, David G. Rethwisch.\u00a0Ci\u00eancia e Engenharia de Materiais: Uma Introdu\u00e7\u00e3o 9\u00aa Edi\u00e7\u00e3o, Wiley;\u00a09 edi\u00e7\u00e3o (4 de dezembro de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.<\/span><\/li>\n<li><span>Eberhart, Mark (2003).\u00a0Por que as coisas quebram: entendendo o mundo pela maneira como ele se desfaz.\u00a0Harmonia.\u00a0ISBN 978-1-4000-4760-4.<\/span><\/li>\n<li><span>Gaskell, David R. (1995).\u00a0Introdu\u00e7\u00e3o \u00e0 Termodin\u00e2mica dos Materiais (4\u00aa ed.).\u00a0Editora Taylor e Francis.\u00a0ISBN 978-1-56032-992-3.<\/span><\/li>\n<li><span>Gonz\u00e1lez-Vi\u00f1as, W. &amp; Mancini, HL (2004).\u00a0Uma Introdu\u00e7\u00e3o \u00e0 Ci\u00eancia dos Materiais.\u00a0Princeton University Press.\u00a0ISBN 978-0-691-07097-1.<\/span><\/li>\n<li><span>Ashby, Michael;\u00a0Hugh Shercliff;\u00a0David Cebon (2007).\u00a0Materiais: engenharia, ci\u00eancia, processamento e design (1\u00aa ed.).\u00a0Butterworth-Heinemann.\u00a0ISBN 978-0-7506-8391-3.<\/span><\/li>\n<li><span>JR Lamarsh, AJ Baratta, Introdu\u00e7\u00e3o \u00e0 Engenharia Nuclear, 3\u00aa ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<\/div><\/div><\/div><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/div><\/div><div class=\"su-divider su-divider-style-default\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"><\/div><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><span>Veja acima:<\/span><br \/>\n<span>Materiais da Usina El\u00e9trica<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/reactor-and-power-plant-materials\/\" class=\"su-button su-button-style-flat\" style=\"color:#606060;background-color:#ffffff ;border-color:#ffffff ;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px\" target=\"_self\"><span style=\"color:#606060;padding:7px 20px;font-size:16px;line-height:24px;border-color:#ffffff ;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px;text-shadow:0px 0px 0px #000000;-moz-text-shadow:0px 0px 0px #000000;-webkit-text-shadow:0px 0px 0px #000000\"><i class=\"sui sui-link\" style=\"font-size:16px;color:#5d5d5d\"><\/i> <\/span><\/a><\/span><\/p><\/div><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"><\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<p><span>Esperamos que este artigo,\u00a0<\/span><strong><span>Dano por radia\u00e7\u00e3o em metais<\/span><\/strong><span>, ajude voc\u00ea.\u00a0Se sim,\u00a0<\/span><strong><span>d\u00ea um like<\/span><\/strong><span>\u00a0na barra lateral.\u00a0O objetivo principal deste site \u00e9 ajudar o p\u00fablico a aprender algumas informa\u00e7\u00f5es interessantes e importantes sobre materiais e suas propriedades.<\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Esperamos que este artigo,\u00a0Dano por radia\u00e7\u00e3o em metais, ajude voc\u00ea.\u00a0Se sim,\u00a0d\u00ea um like\u00a0na barra lateral.\u00a0O objetivo principal deste site \u00e9 ajudar o p\u00fablico a aprender algumas informa\u00e7\u00f5es interessantes e importantes sobre materiais e suas propriedades. &nbsp;<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v21.2 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>O que \u00e9 Dano por Radia\u00e7\u00e3o em Metais - Defini\u00e7\u00e3o | Propriedades do Material<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Durante a opera\u00e7\u00e3o de uma usina nuclear, o material do vaso de press\u00e3o do reator \u00e9 exposto \u00e0 radia\u00e7\u00e3o de n\u00eautrons (especialmente a n\u00eautrons r\u00e1pidos), o que resulta em fragiliza\u00e7\u00e3o localizada do a\u00e7o e soldas na \u00e1rea do n\u00facleo do reator. 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