اکسیداسیون سوخت های مقاوم در برابر حادثه ATF

یکی از مهمترین عوامل ارزیابی یک سوخت جدید، رفتار سوخت در هنگام تماس با هوا/آب و اکسیداسیونسوخت به واسطه واکنش با اکسیژن یا آب است. چراکه اکسیداسیون سوخت در هر یک از مراحل چرخه سوخت(تولید، انبار، استفاده و پسمانداری) با تغییر در خواص فیزیکی و شیمیایی سوخت همراه است که باعث ایجادنگرانی جدی از نظر ایمنی، فناوری، فنی و زیست محیطی می شود. در مرحله تولید و انبار سوخت اکسیداسیونمی تواند باعث تغییر استوکیومتری سوخت و در نتیجه تغییر در ویژگی های فیزیکی-شیمیایی سوخت شود. درهنگام استفاده سوخت های جدید در راکتورهای هسته ای، میزان پایداری ترمودینامیکی/سینتیکی سوخت از نظر اکسیداسیون در شرایط عادی و شرایط غیرعادی راکتور (مانند LOFA,LOCA) باید مد نظر قرار گیرد تا با به حداقل رساندن تغییرات خواص فیزیکی-شیمیایی-مکانیکی سوخت، ایمنی راکتور افزایش یابد. در مرحلهپسمانداری نیز آزاد شدن مواد پرتوزا (رادیو اکتیو) در محیط، آلوده شدن خاک و آبهای زیرزمینی به اورانیومو محصولات شکافت و ایجاد مشکلات زیست محیطی جبران ناپذیر از جمله پیامدهای اکسیداسیون سوختاست. تمایل به استفاده از سوخت های جدید با رویکرد پایداری بیشتر در شرایط عادی و حادثه باعث ایجاد گروه جدیدی از سوخت ها با عنوان سوخت های مقاوم در برابر حادثه ATF شده است. در این مقاله مروری، رفتار اکسیداسیون تعدادی از سوخت های مقاوم در برابر حادثه مانند U-N–Si ،U-Si ،U-N و U-Si-Al در شرایط مختلف بررسی و با رفتار اکسیداسیون سوخت اورانیوم دی اکسید UO۲ و اورانیوم U مقایسه شده است. افزودن عناصر آلیاژساز باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون اورانیوم سیلیسید می شود. از دیدگاه خوردگی در کامپوزیت UN-U۳Si و یا در کامپوزیت های با حضور آلومینیم در اورانیوم سیلیسید U-Si-AI مقاومت به اکسیداسیون سوخت ارتقاء می یابد

کلیدواژه ها:

اکسیداسیون ، سوخت های هسته ای ، اورانیوم نیترید ، اورانیوم سیلیسید ، کامپوزیت