Aplicações na indústria nuclear
Ensaios de materiais e segurança térmica na indústria nuclear
Desafios e aspectos de segurança
Os materiais utilizados no sector nuclear têm de suportar simultaneamente elevadas tensões mecânicas, térmicas e relacionadas com a radiação. Para além da condutividade térmica e do comportamento de expansão, os parâmetros-chave incluem a estabilidade contra a corrosão e os danos causados pela radiação.
Energia nuclear
Em áreas como a energia nuclear, o conhecimento das caraterísticas térmicas dos materiais utilizados é um importante fator de segurança.
Em particular, é importante evitar que a radioatividade gerada na central nuclear ou durante um acionamento nuclear saia do reator. Isto só pode ser conseguido se forem utilizados materiais de construção que possam suportar permanentemente tanto a radiação como as elevadas pressões e temperaturas de funcionamento.
Para o determinar, a LINSEIS desenvolveu aparelhos de medição em que os componentes electrónicos foram separados do aparelho de medição.
Progressos na investigação de materiais para reactores
Os projectos de investigação modernos centram-se no desenvolvimento de ligas inovadoras à base de zircónio, sistemas de compósitos cerâmicos e materiais resistentes a neutrões para barras de combustível e caixas de reactores. A análise orientada do envelhecimento do material, microfissuras e transformações de fase durante o funcionamento do reator é uma das tarefas mais importantes da análise térmica.
Métodos de análise térmica e suas vantagens
Dispositivos de medição especializados com um design resistente à radiação fornecem dados precisos sobre as propriedades térmicas, mesmo sob condições extremas. Estes são importantes:
- Medições in-situ a pressões e temperaturas reais de funcionamento
- Eletrónica separada para minimizar as interferências
- Validação das margens de segurança para todos os componentes relevantes para a segurança
Sais fundidos e novos tipos de reactores
Reactores inovadores de fissão e fusão nuclear utilizam FLiNaK e sais comparáveis como meios de arrefecimento ou de transferência. A sua análise inclui testes de viscosidade, resistência à corrosão e estabilidade térmica a longo prazo sob irradiação contínua.
Aplicações práticas e perspectivas futuras
- Testar conceitos para novos tipos de reactores, como os pequenos reactores modulares (SMR)
- Simulação e teste de cenários de incidentes
- Monitorização a longo prazo e análise da vida útil dos componentes do reator
- Desenvolvimento de materiais de emergência com propriedades de barreira térmica optimizadas
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