Introdução
O Zircaloy BCR-276 (Zirc-4) é um material de referência certificado pela Comissão Europeia. Os zircaloys são materiais de revestimento comuns em reatores térmicos devido à sua baixa seção transversal de absorção de nêutrons térmicos e às suas excelentes propriedades térmicas e mecânicas. Durante o terremoto/acidente desumano na usina nuclear de Fukushima-Daiichi, no Japão, o hidrogênio se acumulou sob o telhado do prédio e se inflamou. Uma maneira de produzir hidrogênio sob essas condições extraordinárias poderia seguir a reação química relativamente simples (1):
Zr + 2 H2O--> ZrO2 + 2 H2 + ΔH
Para confirmar essa reação, foram realizados alguns experimentos preliminares, descritos a seguir.
Experimental
Um NETZSCH STA 449 F3 Jupiter® foi equipado com um forno de vapor de água e um espectrômetro de massa QMS QMS 403 Aeolos. Três cilindros do BCR-276 (peso da amostra de aproximadamente 600 mg) foram colocados em uma placa de alumina em um suporte de amostra TG. As amostras foram aquecidas com 5 e 10 K/min sob N2 e vapor de água a 1050°C. As intensidades de água e hidrogênio foram monitoradas com o espectrômetro de massa.
Resultados e discussão
A Figura 1 mostra a curva TG (alteração de massa) e as intensidades de hidrogênio e água em relação à temperatura para a medição de 10 K/min. Após o início do aumento de peso devido à OxidaçãoA oxidação pode descrever diferentes processos no contexto da análise térmica.oxidação, o nível de hidrogênio também aumenta.
Simultaneamente ao aumento do hidrogênio, a intensidade da água diminui. O aumento de peso até 1050°C foi de 4% em peso.
Na Figura 2, as curvas TG e as intensidades de hidrogênio para as duas medições a 5 K/min e 10 K/min foram comparadas. A uma taxa de aquecimento de 5 K/min, a OxidaçãoA oxidação pode descrever diferentes processos no contexto da análise térmica.oxidação e a evolução do hidrogênio começam mais cedo do que a 10 K/min. A cerca de 950°C, a evolução do hidrogênio entra em um estado saturado estável (nível constante).
A Figura 3 mostra a amostra antes e depois da medição.
