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LFA nelle applicazioni nucleari

Dati precisi di diffusività e Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica ad alte temperature

La Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica è un parametro critico nell'ingegneria nucleare. Influenza direttamente il trasferimento di calore, i gradienti di temperatura e la sicurezza complessiva del reattore.

NETZSCH I sistemi Laser Flash Analysis (LFA) sono ampiamente utilizzati per determinare la Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica di combustibili nucleari, ceramiche, grafite, metalli e materiali compositi in un ampio intervallo di temperature. In combinazione con i dati relativi alla densità e al calore specifico, è possibile ricavare valori affidabili di Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica.

LFA è particolarmente adatto alle applicazioni nucleari perché offre:

Misura rapida e senza contatto
Elevata precisione in ampi intervalli di temperatura
Compatibilità con atmosfere inerti e controllate
Prestazioni comprovate per i solidi utilizzati in ambienti estremi

Queste capacità supportano la modellazione delle prestazioni dei combustibili, la selezione dei materiali e la convalida dei dati di simulazione utilizzati nella progettazione dei reattori e nell'analisi della sicurezza.

La serie LFA 717 `HyperFlash^®`

La serie LFA 717 HyperFlash^® si basa su un flash allo xeno dal design compatto. La versione per basse temperature copre l'intervallo di temperature da -100°C a 500°C. Una serie di opzioni di raffreddamento consente di effettuare misure nell'intero intervallo di temperatura dello strumento senza dover cambiare né il forno né il rivelatore. Il sistema integrato di cambio automatico dei campioni (ASC) consente di analizzare senza sorveglianza fino a 16 campioni.

La versione ad alta temperatura, il LFA 717 HyperFlash^® HTfunziona a temperature comprese tra RT e >1250°C. L'ASC può gestire fino a 4 campioni.

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LFA 427

NETZSCH LFA 427 è il sistema LFA più potente e versatile per la ricerca e lo sviluppo, nonché per tutte le applicazioni che prevedono la caratterizzazione di materiali standard e nucleari.

LFA 427 è sinonimo di elevata precisione e riproducibilità, tempi di misura brevi e atmosfere definite in un intervallo di temperatura compreso tra -120°C e 2800°C. Sono disponibili supporti speciali per liquidi, fibre, paste, polveri e laminati. È possibile testare anche frammenti di combustibile. Il sistema è a tenuta di vuoto fino a 10-5 mbar. Le funzioni di potenza laser e larghezza d'impulso variabili consentono di ottimizzare facilmente i parametri di prova.

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Conduttività termica

La conducibilità termica è forse la proprietà termofisica più importante ed è fondamentale per la progettazione di qualsiasi sistema che operi a temperature elevate o sub-ambientali. È costituita da un reticolo e/o da un componente elettronico, a seconda del materiale (sono possibili anche altri componenti). Nell'industria nucleare è noto che la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica controlla i gradienti di temperatura nei combustibili:

i gradienti di temperatura nei combustibili
l'efficienza del rivestimento e degli scambiatori di calore
la capacità dei depositi geologici e dei materiali dei contenitori di dissipare il calore
il trasferimento di calore nei sistemi di combustibile multistrato, ad esempio TRISO.

L'elenco completo è piuttosto lungo. La conducibilità termica è fortemente influenzata dalla corrosione, dall'idratazione, dalle incrostazioni, dal rapporto O/M, dal carry-over dei prodotti di fissione, dai danni da irraggiamento, dalla composizione, dalla porosità, ecc. La Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica/Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica di quasi tutti i materiali nucleari può essere misurata in modo più efficiente con la tecnica del flash laser (LFA). Gli LFA possono essere facilmente incorporati nelle glovebox e nelle celle calde con le opportune modifiche.

Modello	Intervallo di temperatura	Atmosfera	Energia	Rivelatore
LFA 717	-da ^100oCa ^500oC	inerte, ossido.	Xenon flash	InSb/MCT
LFA 717 HT	Da RT a > ^1250oC	inerte, ossido, vac.	Xenon flash	InSb
LFA 427	-da ^120oCa ^2800oC	inerte, ossido, rosso, vac., corr.	Laser	ISb/MCT

Sicurezza nucleare, prestazioni e ricerca sui materiali

NETZSCH Analyzing & Testing fornisce soluzioni di analisi termica comprovate che supportano la ricerca nucleare, lo sviluppo del combustibile, la valutazione della sicurezza e la qualificazione dei materiali. I nostri strumenti sono utilizzati in tutto il mondo da istituti di ricerca, industrie e laboratori governativi per studiare il comportamento termico, la stabilità e le proprietà termofisiche dei materiali nucleari in condizioni controllate e riproducibili.