< Terug naar vorige pagina

Project

Processing van americium transmutatie targets

De laatste jaren werd een alternatieve aanpak voor het produceren van americium targets onderzocht. Met neodymium als substitutie voor americium werd de directe productie van microkralen aangetoond, gebruik makend van co-precipitatie door middel van interne gelatie. Deze techniek was succesvol voor het produceren van microparels met verschillende grootte en densiteit, met een variabel Nd-gehalte. Indien hetzelfde proces kan aangetoond worden met americium in plaats van neodynium zou dit de deur openen voor een hogere mate van flexibiliteit bij de productie van americium bevattende targets. Dit zou ook toelaten om een grotere hoeveelheid actinides aan de targets toe te voegen, wat gewenst is voor minor-actinide transformatie in een daarvoor bestemde reactor zoals MYRRHA. Parralel aan het optimaliseren van het fabricatie proces zal het onderzoek focussen op het genereren van een betrouwbare database voor (U1-xAmx)O2 met zuurstofpotentialen voor verschillende samenstellingen en temperaturen die relevant zijn voor de target transformatie in ADS systemen. De bepaling van de zuurstofpotentiaal zal gebeuren door middel van thermogravimetrie bij gecontroleerde atmosferische zuurstofpotentiaal en temperatuur. Dit onderzoek zal afgerond worden door in-situ hoge temperatuur XRD analyse voor het bepalen van de kristallografie en fase stabiliteit onder gelijkaardige condities. De condities voor het produceren van americium bevattende microsferen via interne gelatie, een pad dat tot dusver nog onderzocht moet worden voor americium bevattende targets, zullen worden onderzocht, evenals het sinterproces voor de Sfere-Pac splijtstof pellets. Bij elke stap behoort een diepgaand onderzoek naar de karakteristieke eigenschappen van het product door middel van analytische tools zoals thermogravimetrie, röntgendiffractie (XRD), röntgen fluoressentie spectroscopie, elektronen microscopie, ....), allemaal beschikbaar op SCK CEN. Vaste stof eigenschappen zoals zuurstofpotentiaal, oxidatie toestand, kristalstructuur en fase stabiliteit zullen worden onderzocht in een gecontroleerde atmosfeer. Tevens zal een geavanceerde studie van de oxidatietoestanden worden uitgevoerd in een synchrotron faciliteit.

Datum:11 mrt 2020 →  15 mrt 2024
Trefwoorden:Sol gel, Nuclear materials, Americium, Infiltration, Uranium, Neodymium
Disciplines:Functionalisering van materialen
Project type:PhD project