Volumen II - SAM

Por otra parte, el espesor de la ZI en U(Mo,Zr)/Al resultó un 29% menor que en U(Mo)/Al (sección 3.1.) y el
espesor de la ZI en U(Mo,Zr)/Al A356 resultó un 33% menor que en U(Mo)/Al A356 (sección 3.2.).
Además, el espesor de la ZI en U(Mo,Zr)/Al A356 resultó un 96% menor que en U(Mo)/Al, verificando el
efecto sinérgico del agregado de Zr y Si observado en [21]. Cabe aclarar que los resultados del presente
trabajo fueron obtenidos en una “multicupla” garantizando idénticas condiciones experimentales de los
cuatro pares de difusión analizados.
En el par U(Mo,Zr)/Al las estructuras cristalinas de las fases que forman la ZI son las mismas que las
informadas en la literatura para un par U(Mo)/Al [9, 12]. Esto significa que el agregado de Zr al U(Mo) no
modifica las fases formables en la ZI permitiendo proponer el mismo proceso de formación. Es decir, la
presencia de las fases UAl4, y Al20Mo2U en conjunto permiten suponer que, en una primera etapa, la ZI se
empezó a formar cuando la aleación U(Mo,Zr) se encontraba en fase γU, la formación del compuesto
Al43Mo4U6 es resultado de la interacción entre Al y los productos de la descomposición. El UAl3 puede ser
asignado a ambas etapas. Los fundamentos de esta descripción por etapas se explican en [13].
En el par U(Mo,Zr)/Al A356 se identifican las fases U(Al,Si)3, U3Si5 y Zr5Al3. Las fases U(Al,Si)3 y U3Si5
son las que concentran el Si presente en la ZI. Estas dos fases son las mismas que las informadas en la
literatura en pares U(Mo)/Al(Si) [13, 16]. La fase U(Al,Si)3 fue identificada con un parámetro de red de a =
0,421 nm. Dicho valor implicaría una concentración de 25 %at.Si de acuerdo con la correlación parámetro
de red vs %Si propuesta en [24]. Este valor de concentración refuerza la interpretación realizada de las
mediciones de concentración (Figura 5). La fase U3Si5 presenta parámetros de red sensiblemente mayores a
los teóricos (a = 0,389 nm y c = 0,402 nm). Este incremento resulta similar a lo informado en [13, 16]. En
[24] se informa que el U3Si5 presenta una estructura cristalina con vacancias. El Al podría entonces ocupar
una vacancia y/o sustituir un Si provocando el aumento en el volumen de la celda. La evolución de los
parámetros de red con la incorporación de Al no ha sido estudiada hasta el momento.
La fase Zr5Al3 ha sido identificada en la ZI del par U(Mo,Zr)/Al A356 y no en el par U(Mo,Zr)/Al. La fase
UAl3 admite una importante concentración de Zr en solución, pero una pequeña incorporación de Si reduce
drásticamente esta solubilidad [25-26]. Entonces, en ausencia de Si el Zr se encontraría en solución en la fase
UAl3 (par U(Mo,Zr)/Al) y en presencia de Si formaría la nueva fase Zr5Al3 ( par U(Mo,Zr)/Al A356).
5. CONCLUSIONES
La zona de interacción que se forma en el par de difusión U-7%Mo-1%Zr/Al tratado isotérmicamente a 550
ºC durante 1,5 horas está compuesta por las fases binarias UAl3 y UAl4 y los compuestos ternarios Al20Mo2U
y Al43Mo4U6.
La zona de interacción que se forma en el par de difusión U-7%Mo-1%Zr/Al A356 tratado isotérmicamente
a 550 ºC durante 1,5 horas está compuesta por las fases U(Al,Si)3 con 25 %atSi, U3Si5 con un mayor
volumen de celda y Zr5Al3.
6. AGRADECIMIENTOS
Han financiado parcialmente el presente trabajo: el CONICET (PIP 5062/05); la ANPCyT (PICT Nº 12-
11186), Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS- D12A-XRD1·# 5747/06).
REFERENCIAS
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L. Sannen, M. Verwerft, “Post-irradiation examination of uranium–7 wt% molybdenum atomized
dispersion fuel.”, J. Nucl. Mater. Vol 335 (2004) p. 39-47.
3. G.L. Hofman, M.R. Finlay, Y.S. Kim, “Post-Irradiation Analysis of Low Enriched U-Mo/Al Dispersion
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