Síntesis de cloruros inferiores de circonio

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Este estudio está íntimamente relacionado con el concepto HALOX de acondicionamiento de combustibles gastados de reactores de investigación. En este proyecto se propone llevar a cabo el acondicionamiento a través de cloraciones selectivas de los elementos que conforman el combustible gastado. En el...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Gaviría, Juan Pablo
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2002
Materias:
Ingeniería nuclear
Zirconium chlorides
Zirconium compounds
Chloride volatility process
Quartz
Synthesis
Cloruros
Circonio
Compuestos
Volatilización
Cuarzo
Síntesis
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/32/1/1Gaviria.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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description Este estudio está íntimamente relacionado con el concepto HALOX de acondicionamiento de combustibles gastados de reactores de investigación. En este proyecto se propone llevar a cabo el acondicionamiento a través de cloraciones selectivas de los elementos que conforman el combustible gastado. En el presente trabajo se estudiaron las condiciones fisicoquímicas bajo las cuales se produce la formación de los cloruros inferiores de zirconio a través de la reacción de circonio metálico con tetracloruro de circonio en estado gaseoso en un reactor de cuarzo. Se comenzó realizando un exhaustivo análisis crítico de la información publicada referente al tema. La misma data de los años 1960-80; en general es poco específica en cuanto a condiciones fisicoquímicas y materiales utilizados en la síntesis. Por esta razón se prestó especial atención a ordenar, clasificar, y confrontar los resultados publicados entre los diferentes autores a los efectos de revelar coincidencias y contradicciones. La parte experimental consistió en llevar a cabo un conjunto de síntesis bajo diferentes condiciones de reacción y con reactores diseñados para poner de manifiesto los fenómenos involucrados durante las mismas. En cada reacción se analizó el producto obtenido sobre las virutas de zirconio y el depósito formado sobre el cuarzo del reactor. Los productos obtenidos dependieron fuertemente del diseño de reactor. Se observó que cuando la distancia entre el circonio y la pared del reactor es mayor existe una tendencia a la formación de los cloruros inferiores de circonio, mientras que en los reactores donde esta distancia es muy pequeña la reacción tiende a seguir otro camino sin formación de cloruros inferiores. El análisis sobre el circonio atacado mostró la formación de óxidos estequiométricos y no estequiométricos de circonio. Los análisis efectuados sobre el depósito formado sobre la pared del reactor mostraron que posiblemente se trate de una mezcla de intermetálicos Si_xZr_y y óxido de circonio. La alta conductividad eléctrica del depósito apoya esta hipótesis. La presencia de oxígeno en el circonio y de compuestos Si-Zr en la pared del reactor revela que existe una interacción entre el cuarzo y los reactivos. Esta interacción se llevaría a cabo en fase gaseosa ya que también se observó contaminación de los reactivos en reactores de diseño tal que el circonio no estaba en contacto directo con el reactor. Finalmente haciendo un análisis global de todo el conjunto de experiencias se propone un posible mecanismo que interprete los caminos de reacción en este complejo sistema
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