{"id":119317,"date":"2023-01-20T11:08:11","date_gmt":"2023-01-20T10:08:11","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/o-que-e-combustivel-uo2-melhorado-uo2-dopado-definicao\/"},"modified":"2023-02-01T08:38:25","modified_gmt":"2023-02-01T07:38:25","slug":"o-que-e-combustivel-uo2-melhorado-uo2-dopado-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/pt-br\/o-que-e-combustivel-uo2-melhorado-uo2-dopado-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 combust\u00edvel UO2 melhorado &#8211; UO2 dopado &#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\">Em rela\u00e7\u00e3o ao combust\u00edvel UO2 aprimorado, esse projeto espec\u00edfico foi dividido em dois subconceitos, como: UO2 dopado.\u00a0Atributos desej\u00e1veis \u200b\u200bpara pastilhas de combust\u00edvel tolerante a acidentes (ATF) incluem o aumento da reten\u00e7\u00e3o de produtos de fiss\u00e3o (FPs).<\/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><span>A maioria dos <\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>PWRs<\/span><\/a><span> usa <\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/uranium\/\"><strong><span>combust\u00edvel de ur\u00e2nio<\/span><\/strong><\/a><span>, que est\u00e1 na forma de <\/span><strong><span>di\u00f3xido de ur\u00e2nio<\/span><\/strong><span>.\u00a0O di\u00f3xido de ur\u00e2nio \u00e9 um s\u00f3lido semicondutor preto com <\/span><strong><span>condutividade t\u00e9rmica muito baixa<\/span><\/strong><span>.\u00a0Por outro lado, o di\u00f3xido de ur\u00e2nio tem <\/span><strong><span>ponto de fus\u00e3o muito alto<\/span><\/strong><span> e <\/span><strong><span>comportamento bem conhecido<\/span><\/strong><span>.\u00a0O UO<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span> \u00e9 prensado em <\/span><strong><span>pellets<\/span><\/strong><span>, esses pellets s\u00e3o ent\u00e3o sinterizados no cilindro s\u00f3lido (com altura e di\u00e2metro de cerca de 1 cent\u00edmetro, sendo a altura maior que o di\u00e2metro).\u00a0As dimens\u00f5es dos pellets de combust\u00edvel e outros componentes do conjunto de combust\u00edvel s\u00e3o controladas com precis\u00e3o para garantir consist\u00eancia nas caracter\u00edsticas do combust\u00edvel.\u00a0Essas <\/span><strong><span>pelotas<\/span><\/strong><span>\u00a0s\u00e3o ent\u00e3o carregados e encapsulados dentro de uma barra de combust\u00edvel (um tubo de revestimento met\u00e1lico), que \u00e9 feito de ligas de zirc\u00f4nio devido \u00e0 sua baix\u00edssima\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/neutron-cross-section\/\"><span>se\u00e7\u00e3o transversal de<\/span><\/a><span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/neutron-cross-section\/\"> absor\u00e7\u00e3o<\/a> (ao contr\u00e1rio do a\u00e7o inoxid\u00e1vel).\u00a0A superf\u00edcie do tubo, que cobre os pellets, \u00e9 chamada\u00a0<\/span><strong><span>de revestimento de combust\u00edvel<\/span><\/strong><span>. As varetas de combust\u00edvel s\u00e3o o elemento b\u00e1sico de um conjunto de combust\u00edvel. As varetas combust\u00edveis t\u00eam a finalidade de conter os produtos de fiss\u00e3o, garantindo o suporte mec\u00e2nico das pastilhas e permitindo a remo\u00e7\u00e3o de calor para o fluido refrigerante do calor gerado pelas rea\u00e7\u00f5es nucleares. Barra de combust\u00edvel t\u00edpica, tem um comprimento de cerca de 4 m, com um di\u00e2metro de cerca de 1 cm. Um n\u00facleo nuclear de 1100 MWe (3300 MWth) pode conter 157 conjuntos de combust\u00edvel compostos por mais de\u00a0<\/span><strong><span>45000 varetas de combust\u00edvel<\/span><\/strong><span>\u00a0e cerca\u00a0<\/span><strong><span>de 15 milh\u00f5es de pastilhas de combust\u00edvel<\/span><\/strong><span>.<\/span><\/p>\n<h2><span>Pellets de Combust\u00edvel Avan\u00e7ado<\/span><\/h2>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><span>De acordo com o relat\u00f3rio da NEA, os projetos de combust\u00edvel cobertos pela For\u00e7a-Tarefa em Projetos Avan\u00e7ados de Combust\u00edvel consistem em tr\u00eas conceitos diferentes:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Combust\u00edvel UO<sub>2<\/sub> melhorado<\/span><\/strong><span>. Em rela\u00e7\u00e3o ao combust\u00edvel UO<sub>2<\/sub> aprimorado, esse projeto espec\u00edfico foi dividido em dois subconceitos, como UO<sub>2<\/sub> dopado com \u00f3xido e UO2 de alta condutividade t\u00e9rmica (projetado pela adi\u00e7\u00e3o de dopante met\u00e1lico ou cer\u00e2mico).<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Combust\u00edvel de alta densidade<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Combust\u00edvel encapsulado<\/span><\/strong><span>\u00a0(pellets compostos TRISO-SiC).<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Refer\u00eancia Especial: Ag\u00eancia de Energia Nuclear, Relat\u00f3rio de Estado da Arte sobre Combust\u00edvel Tolerante a Acidentes em Reator de \u00c1gua Leve.\u00a0NEA No.7317, OCDE, 2018.<\/span><\/p>\n<h2><span>Combust\u00edvel UO<sub>2<\/sub>\u00a0melhorado<\/span><\/h2>\n<p><span>A maioria dos\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>PWRs<\/span><\/a><span>\u00a0usa\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/uranium\/\"><strong><span>combust\u00edvel de ur\u00e2nio<\/span><\/strong><\/a><span>, que est\u00e1 na forma de\u00a0<\/span><strong><span>di\u00f3xido de ur\u00e2nio<\/span><\/strong><span>.\u00a0O di\u00f3xido de ur\u00e2nio \u00e9 um s\u00f3lido semicondutor preto com\u00a0<\/span><strong><span>condutividade t\u00e9rmica muito baixa<\/span><\/strong><span>.\u00a0Por outro lado, o di\u00f3xido de ur\u00e2nio tem\u00a0<\/span><strong><span>ponto de fus\u00e3o muito alto<\/span><\/strong><span>\u00a0e\u00a0<\/span><strong><span>comportamento bem conhecido<\/span><\/strong><span>.\u00a0O UO<sub>2<\/sub><\/span><span>\u00a0\u00e9 prensado em\u00a0<\/span><strong><span>pellets<\/span><\/strong><span>, esses pellets s\u00e3o ent\u00e3o sinterizados no cilindro s\u00f3lido (com altura e di\u00e2metro de cerca de 1 cent\u00edmetro, sendo a altura maior que o di\u00e2metro).<\/span><\/p>\n<p><span>Em rela\u00e7\u00e3o ao combust\u00edvel UO<sub>2<\/sub> aprimorado, esse projeto espec\u00edfico foi dividido em dois subconceitos, como:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>UO<sub>2<\/sub> dopado<\/span><\/strong><span>. Os atributos desej\u00e1veis \u200b\u200bpara pastilhas de combust\u00edvel tolerante a acidentes (ATF) incluem o aumento da reten\u00e7\u00e3o de produtos de fiss\u00e3o (FPs) e a minimiza\u00e7\u00e3o da intera\u00e7\u00e3o da casca da pastilha. De acordo com as propostas da Westinghouse, o pellet de UO<sub>2<\/sub>\u00a0dopado com cromo (Cr<sub>2<\/sub><\/span><span>O<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>) e alumina (Al<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>O<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>) , conhecido como nosso pellet ADOPT, atinge maior efici\u00eancia de ur\u00e2nio por meio de:<\/span>\n<ul>\n<li><span>Aumento da densidade de material f\u00edssil<\/span><\/li>\n<li><span>Uma taxa de flu\u00eancia maior do que o UO<sub>2<\/sub> padr\u00e3o em altas temperaturas<\/span><\/li>\n<li><span>Maior estabilidade t\u00e9rmica<\/span><\/li>\n<li><span>Lavagem reduzida em caso de vazamento da vareta de combust\u00edvel<\/span><\/li>\n<li><span>Redu\u00e7\u00e3o da libera\u00e7\u00e3o de g\u00e1s de fiss\u00e3o em um cen\u00e1rio transit\u00f3rio<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong><span>UO2 de alta condutividade t\u00e9rmica<\/span><\/strong><span> (projetado pela adi\u00e7\u00e3o de dopante met\u00e1lico ou cer\u00e2mico).\u00a0O di\u00f3xido de ur\u00e2nio \u00e9 um s\u00f3lido semicondutor preto com condutividade t\u00e9rmica muito baixa.\u00a0A condutividade t\u00e9rmica \u00e9 um dos par\u00e2metros que determinam a\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/heat-generation\/temperature-profile-nuclear-fuel\/\"><strong><span>temperatura central do combust\u00edvel<\/span><\/strong><\/a><span>. Essa baixa condutividade t\u00e9rmica pode resultar em superaquecimento localizado na linha central do combust\u00edvel e, portanto, esse superaquecimento deve ser evitado. O conceito de combust\u00edvel cermet (cer\u00e2mico-met\u00e1lico) para LWRs \u00e9 considerado. Com baixa fra\u00e7\u00e3o volum\u00e9trica de aditivo met\u00e1lico altamente condutor, as pastilhas CERMET combust\u00edvel apresentam condutividade superior \u00e0s pastilhas padr\u00e3o UO<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>, baixando a temperatura do combust\u00edvel em condi\u00e7\u00f5es normais de opera\u00e7\u00e3o e aumentando as margens com rela\u00e7\u00e3o ao derretimento do combust\u00edvel em caso de acidente.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span><\/span><\/p><\/div><\/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><span><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\">Ci\u00eancia dos Materiais:<\/div><\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span>Departamento de Energia dos EUA, Ci\u00eancia de Materiais.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 e 2. Janeiro de 1993.<\/span><br \/>\n<span>Departamento de Energia dos EUA, Ci\u00eancia de Materiais.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 e 2. Janeiro de 1993.<\/span><br \/>\n<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><br \/>\n<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><br \/>\n<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><br \/>\n<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><br \/>\n<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><br \/>\n<span>JR Lamarsh, AJ Baratta, Introdu\u00e7\u00e3o \u00e0 Engenharia Nuclear, 3\u00aa ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.<\/span><br \/>\n<span><\/span><\/p><\/div><\/div><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/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>Combust\u00edvel tolerante a acidentes<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/accident-tolerant-fuel-atf\/\" 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>Combust\u00edvel de UO2 aprimorado &#8211; UO<sub>2<\/sub> dopado<\/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,\u00a0Combust\u00edvel de UO2 aprimorado &#8211; UO2 dopado, 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 combust\u00edvel UO2 melhorado - UO2 dopado - Defini\u00e7\u00e3o | Propriedades do material<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Em rela\u00e7\u00e3o ao combust\u00edvel UO2 aprimorado, esse projeto espec\u00edfico foi dividido em dois subconceitos, como: UO2 dopado. 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