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Título [PT]: Caracterização estrutural e das propriedades hiperfinas de compostos UO2-Eu2O3 sinterizados
Autor(es): Flávio Francisco Ivashita
Palavras-chave [PT]:

Caracterização estrutural. Moagem alta energia. Solução sólida. Espectroscopia Mössbauer. Difusividade térmica.
Área de concentração: Física da Matéria Condensada
Titulação: Mestre em Física
Banca:
Andrea Paesano Júnior [Orientador] - UEM
José Flávio Marcelino Borges - UEPG
Cesar Canesin Colucci - UEM
Resumo:
Resumo: Neste trabalho, foram estruturalmente caracterizadas cerâmicas sinterizadas a partir do sistema UO2-Eu2O3, com o objetivo de verificar a formação e a homogeneidade da solução sólida (U,Eu)O2, formada por reação de estado sólido. As amostras foram preparadas misturando-se os precursores UO2 e Eu2O3 nas composições x = 4, 7 e 10% em peso de európia. Desta mistura, foram feitas pastilhas em forma cilíndrica, submetidas posteriormente, parcial ou completamente, a um ciclo térmico conduzido até 1750°C, em atmosfera redutora. Os materiais produzidos foram caracterizados, principalmente, por difratometria de raios-X e espectroscopia Mössbauer no 151Eu. As fases foram identificadas a partir dos difratogramas de raios-X e analisados pelo método de Rietveld. Os resultados mostram que para as amostras tratadas até 900ºC, a európia permanece não-reagida, como adicionalmente revelado pelos espectros Mössbauer destas amostras. Entretanto, aumentando a temperatura até 1300ºC, e nela mantendo-se por 1h, verifica-se a formação de uma fase óxida mista, com a estrutura da urânia, e uma fração remanente de urânia precursora. Para a condição mais severa de tratamento térmico, isto é, após 1h a 1750°C, verifica-se a completa dissolução da európia na urânia. Neste estágio, o európio passa a ocupar substitucionalmente um sítio de simetria cúbica, normalmente ocupado pelo urânio na rede da urânia. Verificou-se, também, que o parâmetro de rede desta solução sólida (U,Eu)O2 decresce com a concentração inicial de európia. Medidas preliminares da difusividade térmica nas pastilhas sinterizadas mostram que esta diminui com a temperatura e com a concentração inicial de európia.

Abstract: In this investigation, UO2-Eu2O3 sintered ceramics were structurally characterized to verify the homogeneity of the (U,Eu)O2 solid solution reacted in the solid state. The samples were prepared by mixing the UO2 and Eu2O3 precursors, in the compositions x = 4, 7 and 10% wt. europia. From this powder mixture, cylindrical shaped pellets were further annealed, during a thermal cycle, with and without interruption, conducted up to 1750°C, in reducing atmosphere. The prepared materials were characterized, mainly, by X-ray diffractometry and 151Eu Mössbauer spectroscopy. The resulting phases were identified from the X-ray diffractograms, which were analyzed by the Rietveld method. The results showed that, for samples treated up to 900ºC, europia remains un-reacted, as accordingly revealed by the respective Mössbauer spectra. However, increasing the temperature up to 1300ºC revealed, after 1h of annealing, the formation of a mixed oxide phase, with the urania structure, and the remanence of a fraction of precursor urania. For the most severe heat treatment condition, i.e., after 1h at 1750°C, the europia dissolved completely in urania. At this point, europium occupies the cubic site of uranium in the urania lattice. It was also verified that the lattice parameter of the (U,Eu)O2 solid solution decrease with the initial europia content. Preliminary measurements showed that the thermal diffusivity in the sintered pellets decreased with temperature and the initial europia content.
Data da defesa: 20/12/2006
Código: vtls000174814
Informações adicionais:
Idioma: Português
Data de Publicação: 2006
Local de Publicação: Maringá, PR
Orientador: Prof. Dr. Andrea Paesano Júnior
Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Física
Nível: Dissertação (mestrado em Física)/
UEM: Programa de Pós-Graduação em Física

Responsavel: inez
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: flavio_francisco_ivashita_2006.pdf
Tamanho: 5714 Kb (5851005 bytes)
Criado: 28-10-2009 13:51
Atualizado: 28-10-2009 13:56
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