Volumen II - SAM

clasificados, se fabricaron miniplacas con densidades de uranio cercanas a 8gU/cm 3 , utilizando técnicas
convencionales de fabricación de combustible tipo disperso, es decir, encapsulado en cladding de aluminio
6061, laminación en caliente y en frío – limitando la reducción total a valores bajo 1:4. Se evaluó el
comportamiento de cada tipo de polvo y su efecto en la densidad final del meat. Se presentan y discuten
resultados de ensayos de test de ampolladura, metrología de meat, densidad, homogeneidad en la distribución
de la fase combustible mediante inspección radiográfica y caracterización metalografía de miniplacas.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Figura 1. Microscopia electrónica aleación U-Mo en estado de colada. (Izquierda: Microscopía óptica)
La figura 1 muestra la microestructura de colada para la aleación U7Mo. Se compone de una fase
mayoritaria, masiva en tono más claro constituida por γ-U y otra fase más oscura, de aspecto globular y
localizada en los bordes de grano, probablemente la fase α-U. Se aprecian algunas inclusiones, posiblemente
de óxidos u otras impurezas y no se observa segregación importante de Mo.
En un proceso HMD publicado anteriormente [11], la formación de compuestos frágiles (hidruros tipo UH3)
permitió inducir fragilidad al material, posibilitando su fragmentación posterior mediante un proceso de
molienda mecánica previo a la deshidruración. En las pruebas recientes, la fragmentación se produjo durante
el propio tratamiento térmico en atmósfera de hidrógeno, realizado en condiciones similares a excepción del
estado de la aleación, que en esta oportunidad se trató siempre de muestras no homogeneizadas y que por
tanto contenían pequeñas cantidades de fase α-U en su microestructura. La aplicación de una secuencia de
tratamientos térmicos de hidruración, deshidruración, homogeneización, temple y finalmente la etapa de
pasivación, en donde tuvo lugar la oxidación controlada y localizada preferentemente en la superficie de la
muestra, permitió recuperar la fase cúbica y reducir al mínimo la presencia de fase ortorrómbica α-U,
obteniéndose polvos con contenidos de oxígeno de 1,4 % en el interior del crisol y casi 5 veces más en la
superficie (6,7%). La pasivación cumplió su objetivo y el oxígeno presente el polvo combustible estaría
mayoritariamente en forma de UO2 (DRX). La capa de óxido en la superficie del crisol con color
característico fue fácilmente removible para su análisis, permitiendo descubrir hacia el interior el resto del
polvo con coloración gris metálica. En cuanto contenidos de hidrógeno en los polvos, los análisis revelaron
alto contenido después de la etapa de hidruración (774 ppm), mientras que luego del temple, el hidrógeno
remanente fue sólo 58 ppm, levemente superior a las 41 ppm presentes en la aleación de colada.
En la figura 2 se puede observar las diferencias en la morfología de las partículas obtenidas por ambas
metodologías de hidruración. Las imágenes de izquierda y centro correspondientes al producto de
hidruración en fase γ-U tienen un aspecto mas compacto mientras que la micrografía de la derecha, producto
de hidruración en fase α-U, se aprecia con gran presencia de microgrietas y porosidad interconectada
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