Comparative study of Uranium diffusion in Zry-4 and pure α-Zr

Pérez, Rodolfo Ariel; Gordillo, Jorge Apostol; Iribarren, Manuel; Lalla, Nicolás Di

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Artículos • Matéria (Rio J.) 23 (02) • 2018 • https://doi.org/10.1590/S1517-707620180002.0433 copy

Comparative study of Uranium diffusion in Zry-4 and pure α-Zr

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ABSTRACT

Throughout the α-spectrometry U diffusion in pure Zry-4 was studied and compared with pure α-Zr in the temperature range 843-1093 K in order to analyze the diffusion process in both matrices. D values are systematically higher in Zry-4 and its temperature dependence obeys the Arrhenius law being: D0 = (3,2 ± 1,1) m²/s and Q = (316 ± 9) kJ mol^-1, whereas in α-Zr U diffusion present an apart to this law, consistent in a downward curvature in the ln(D) vs 1/T plot. Below 873 K U solubility in Zry4 is lower than in pure Zr.

Keywords
Diffusion; α-spectrometry; Uranium; Zirconium; Zircaloy

T (K)	(°C)	TIEMPO (10⁴ S)	D _ZRY-4 (M²/S)	D _ZR (M²/S)
1093	820	0,36	(2,2±0,2)x10^-17	(6.3 ± 0.6) ^* * La muestra de Zr puro correspondiente a esta temperatura no pudo ser medida ya que su superficie quedó adherida al papel de Ta durante el recocido de difusión inutilizándola. 10^-18
1074	801	8,2	(1,0±0,1) x10^-17	(4.5 ± 0.5) ^* * La muestra de Zr puro correspondiente a esta temperatura no pudo ser medida ya que su superficie quedó adherida al papel de Ta durante el recocido de difusión inutilizándola. 10^-18
983	710	10,08	(6,5±1,5) x10^-19	(2.5 ±0.3) ^* * La muestra de Zr puro correspondiente a esta temperatura no pudo ser medida ya que su superficie quedó adherida al papel de Ta durante el recocido de difusión inutilizándola. 10^-19
956	683	86,4	(2,1±0,4) x10^-19	-^* * La muestra de Zr puro correspondiente a esta temperatura no pudo ser medida ya que su superficie quedó adherida al papel de Ta durante el recocido de difusión inutilizándola.
913	640	829,44	(3,0±0,2) x10^-20	(4.8 ±0.8) ^* * La muestra de Zr puro correspondiente a esta temperatura no pudo ser medida ya que su superficie quedó adherida al papel de Ta durante el recocido de difusión inutilizándola. 10^-20
863	590	1071,36	(2,1±0,6) x10^-21	(1,5±0,3) x10^-21
843	570	5270	(6,1±2,0) x10^-22	-

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[1] Rodolfo Ariel Pérez