Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T16:29:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assis_Ginode_D.pdf: 24086510 bytes, checksum: b80c2dd3dcdda04486140dd86e3c5360 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho é apresentado um estudo de crescimento de grãos em pastilhas de UO2, em sinterizações a 1700°C/2h/H2 e a 1750°C/4h/H2, por intermédio do crescimento das partículas do pó de UO2, do semeamento isoestrutural e da adição de Al2O3-SiO2. O crescimento das partículas do pó resultou em pastilhas com estruturas de grãos e poros grandes no centro e pequenos na borda, que foram atribuídas a diferentes pressões de oxigênio nestas duas regiões das pastilhas. A 1700°C/2h/H2 o tamanho médio de grãos foi de 8,73 µm, que aumentou para 34,16 µm após ser novamente sinterizada a 1750°C/4h/H2. Após estocagem do pó por um ano, novas pastilhas obtidas a 1700°C/2h/H2 e a 1750°C/4h/H2 apresentaram tamanho médio de grãos de 3,51 e 20,50 µm. O menor crescimento de grãos nas pastilhas obtidas do pó estocado foi atribuído à maior energia de superfície deste pó devido a oxidação superficial das suas partículas durante o período de estocagem. Na aplicação da técnica do semeamento isoestrutural foram testadas sementes obtidas de pó de UO2 sinterizado, nos teores 1, 3 e 5% em peso, e tamanhos 0-5, 5-10, 10-20 e 20-38 µm. O tamanho da semente exerceu muito pouca influência sobre a densificação e o crescimento de grãos. Após sinterização a 1700°C/2h/H2 o tamanho médio de grãos aumentou com a adição de 1% de sementes enquanto a densidade permaneceu constante; no entanto, tanto a densidade quanto o tamanho de grãos diminuíram com adições acima de 1% em peso. Após sinterização a 1750°C/4h/H2, a densidade aumentou para todos os teores de sementes, no entanto, o tamanho médio de grãos aumentou com a adição de 1% de sementes e caiu para os demais teores. A adição de Al2O3-SiO2 foi experimentada com 0,1 e 0,2% em peso. Em todos os experimentos foram obtidas microestruturas de grãos homogêneas, o que sugere ter havido mudança das interfaces do sistema de sólido-gás para líquido-gás, anulando a influência da pressão de oxigênio sobre o crescimento de grãos, ou seja, houve sinterização em presença de fase líquida. Em ambas as condições de sinterização o teor de 0,1% em peso de Al2O3-SiO2 aumentou a capacidade de densificação das pastilhas, a qual diminuiu com a adição de 0,2% em peso. A 1700°C/2h/H2 houve aumento do tamanho médio de grãos com o aumento do teor desses aditivos. A 1750°C/4h/H2 o tamanho médio de grãos foi praticamente o mesmo na pastilha sem aditivos e na pastilha com adição de 0,2% em peso de Al2O3-SiO2, porém, o tamanho médio de grãos diminuiu com a adição de 0,1% em peso de Al2O3-SiO2. Os resultados obtidos permitiram analisar os mecanismos envolvidos na densificação e evolução das microestruturas de grãos e poros, nas diferentes condições de processamento testadas. Além de mostrar caminhos possíveis de crescimento de grãos em pastilhas de UO2, estes resultados poderão ser utilizados no desenvolvimento de pastilhas combustíveis com microestruturas adequadas para obtenção de combustível de alto desempenho para reatores nucleares de potência / Abstract: In this work, a study on UO2 pellets grain growth is presented, by sintering at 1700°C/2h/H2 and 1750°C/4h/H2, by coarsening the UO2 powder particles, by isostructural seeding and by Al2O3-SiO2 additions. The coarsening of the powder particles resulted in pellets with large grains and pores in the center and small ones close to the rim, which were attributed to different oxigen pressures in these two zones of the pellets. After sintering at 1700°C/2h/H2, the pellet average grain size attained 8.73 µm, which increased to 34.16 µm after another sintering at 1750°C/4h/H2. After being stored the powder for one year, new pellets were obtained at 1700°C/2h/H2 and at 1750°C/4h/H2, and their average grain size attained 3.51 and 20.50 µm, respectively. The minor grain growth in the pellets obtained from stored powder was attributed to the major surface energy of this powder, due to their particles surface oxidation during the storage period. Using the isostructural seeding technical, seeds obtained from UO2 powder sintering were used, on 1, 3 and 5 wt%, and within the band sizes 0-5, 5-10, 10-20 and 20-38 µm. The seed size caused too little influence on densification and grain growth. After sintering at 1700°C/2h/H2, the average grain size increased with 1 wt% seed addition, while the density remained constant; therefore, both density and average grain size decreased when the seed addition was over 1 wt%. After sintering at 1750°C/4h/H2, the density increased due to all seed grades, therefore, the average grain size increased due to 1 wt% seed addition but dropped to the other major grades. Al2O3-SiO2 additions were tested on 0.1 and 0.2 wt%. Homogeneous grain microstructures were obtained in all experiments, suggesting the change from the solid-gas interface to liquid-gas interface, avoiding the oxigen pressure influence on grain growth, i.e., there was sintering in liquid phase. The pellets densification ability was increased in both sintering conditions, when 0.1 wt% Al2O3-SiO2 was added; however, this ability decreased when 0.2 wt% Al2O3-SiO2 was added. At 1700°C/2h/H2, the average grain size increased in both Al2O3-SiO2 grades used. At 1750°C/4h/H2, the average grain size was approximately the same value in the pellet without additions and in the pellet with 0.2 wt% Al2O3-SiO2, but it decreased in the pellet with 0.1 wt% Al2O3-SiO2. These results allowed to analyse the mechanisms envolved on densification and, grains and pores microstructure evolution, on the different sintering conditions tested. They showed grain growth possibilities in UO2 pellets, which may be used in fuel pellets technology development with suitable microstructure, for obtaining of high performance fuel for nuclear power reactors / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2013-12-09T16:18:58Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2010_01.pdf: 1498930 bytes, checksum: 4ce6473ee6c1e7a9780480ab714a0307 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-09T16:18:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2010_01.pdf: 1498930 bytes, checksum: 4ce6473ee6c1e7a9780480ab714a0307 (MD5) Previous issue date: 2010 / Este trabalho propôs o desenvolvimento de uma técnica automática de avaliação de defeitos para auxiliar na etapa de fabricação dos elementos combustíveis. Elaborou-se um sistema inteligente de análise de imagens para reconhecimento automático de defeitos em pastilhas de urânio. Para este fim, uma Rede Neural Artificial (RNA) foi treinada com histogramas de imagens de pastilhas, contendo exemplos tanto de pastilhas normais (sem falhas), quanto de pastilhas defeituosas (com os principais defeitos normalmente encontrados). As imagens das pastilhas foram segmentadas em 11 partes. Foram feitos histogramas destes segmentos e treinada a RNA. Além da automatização do processo, o sistema mostrou-se capaz de fazer esta classificação obtendo acerto de 98,33%. Embora este percentual já represente um expressivo avanço no controle de qualidade do processo, a utilização de técnicas mais avançadas de fotografia e iluminação poderá reduzi-lo a níveis desprezíveis com baixíssimo custo. Tecnologicamente, o método desenvolvido, caso venha a ser implementado, agregará substancial valor em termos de qualidade do processo e controle de falhas de produção no que toca a fabricação nacional de combustível nuclear. / This paper proposed the development of an automatic technique for evaluating defects to help in the stage of fabrications of fuel elements. Was produced an intelligent image analysis for automatic recognition of defects in uranium pellets. Therefore, an Artificial Neural Network (ANN) was trained using segments of histograms of pellets, containing examples of both normal (no fault) and of defectives pellets (with major defects normally found). The images of the pellets were segmented into 11 shares. Histograms were made of these segments and trained the ANN. Besides automating the process, the system was able to obtain this classification accuracy of 98,33%. Although this percentage represents a significant advance ever in the quality control process, the use or more advanced techniques of photography and lighting will reduce it to insignificant levels with low cost. Technologically, the method developed, should it ever be implemented, will add substantial value in terms of process quality control and production outages in relation to domestic manufacturing of nuclear fuel.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-10-10T17:45:13Z No. of bitstreams: 1 ALVARA SERAFIM SOUSA M.pdf: 16604804 bytes, checksum: 687e96f9ee2f309d82a62eac8922fa49 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T17:45:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALVARA SERAFIM SOUSA M.pdf: 16604804 bytes, checksum: 687e96f9ee2f309d82a62eac8922fa49 (MD5) Previous issue date: 2006-12 / Neste trabalho duas células de eletro-dissolução foram projetadas e testadas visando à solubilização de minérios de pechblenda e posterior associação em linha a um sistema de análise por injeção em fluxo para determinação espectrofotométrica de urânio na lixiviação. A influência na densidade de corrente, tempo, temperatura, natureza e concentração de eletrólito, e a densidade da suspenção do particulado, foram avaliadas. O efeito de variáveis hidrodinâmicas e químicas foram investigadas de modo a se obter melhor eficiência do sistema de análise por injeção em fluxo e receber amostras pré-tratadas por lixiviação eletro-oxidativa para a determinação de urânio. Arsenazo III foi usado como reagente colorimétrico e parâmetros como acidez, concentração e vazão de reagentes, volume de injeção, comprimento do reator e da coluna de redução foram estudados e otimizados. As curvas analíticas foram lineares ( R2 = 0,9996) entre 0,05 e 2,0 mgL -1 de urânio com um DPR de 5,5% (em 0,01 mgL-1) e LD de 0,02 mgL-1 sendo alcançada uma frequência analítica de 60 h -1. Na associação do sistema de análise por injeção em fluxo às célula de eletro-dissolução, valores de até 98% de extração de urânio foram alcançados. A metodologia desenvolvida para a extração eletro-oxidativa e determinação espectrofotométrica de urânio em linha em amostras de pechblenda, apresentou concordância compatível com o método de referência empregado (ICP-MS), com uma variação entre os resultados menor que 3,5%. O sistema proposto apresentou vantagens em relação à técnica convencional , tais como: automação de todo o processo analítico, menor quantidade e menor rapidez (apenas 1 minuto) na dissolução da amostra e menor volume e concentração de ácido empregado.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-10-11T18:34:29Z No. of bitstreams: 1 VALESKA PERES DE ARAUJO M.pdf: 5304460 bytes, checksum: 1f83794cc3fe22b08f5ef43968316ac5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T18:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALESKA PERES DE ARAUJO M.pdf: 5304460 bytes, checksum: 1f83794cc3fe22b08f5ef43968316ac5 (MD5) Previous issue date: 2005-03 / O mercado mundial de urânio enfrentou, nas últimas décadas, uma depreciação desta “commodity”. Coma redução dos estoques secundários (representado pelos estoques de urânio enriquecido da antiga União Soviética) começa-se a projetar um aumento no preço deste bem e o mercado voltará a depender da produção primária. Para fazer frente a esta nova demanda, novas plantas terão que entrar em operação ou então aumentar-se a produção daquelas já existentes. Questões ambientais têm sido, e certamente continuarão sendo, determinantes na viabilidade operacional deste tipo de instalação. No caso da mineração de urânio os riscos radiológicos somam-se aos não radiológicos, e os grandes volumes de rejeitos gerados estão entre os principais aspectos ambientais. Por isso mesmo devem ser gerenciados adequadamente de forma a minimizar os impactos associados. No Brasil, toda a produção de urânio provém da Unidade de Concentrado de Urânio (URA), situada no município de Caetité, no estado da Bahia, sendo operada pelas Indústrias Nucleares do Brasil (INB). A unidade é constituída por uma mina com lavra a céu aberto e uma instalação de processamento de minério. O método da lixiviação ácida com H2SO4 em pilha (Heap Leach) é empregado para a extração de urânio. A capacidade de produção da unidade está em torno de 400 t/ano de U3O8.Este trabalho teve por objetivo apresentar uma avaliação do sistema de gerenciamento de rejeitos dessa unidade, analisando a sua eficácia em relação à mitigação dos impactos potenciais, tanto na fase operacional quanto na fase pós-operacional. Os rejeitos foram divididos em rejeitos de mineração e rejeitos de processo. No primeiro grupo foram incluídas as aguas de drenagem e os estéreis das atividades de lavra. No segundo constam o minério exaurido (do processo de lixiação), que são depositados em pilhas de forma consorciada com estéreis, e os rejeitos de processo, que são armazenados em tanques (ponds), dotados de drenos sub-aéreos. Foi observado que impactos na atmosfera não são relevantes. Simulações matemáticas não apontaram um potencial relevante de contaminação das aguas subterrâneas a partir dos tanques de deposição de rejeitos de processo. Todavia, simulações feitas com o minério exaurido indicam que tais fontes não podem ser descartadas como importantes fontes de contaminação a longo prazo. Não foi possível se caracterizar de forma quantitativa a contribuição das águas armazenadas na cava da mina no teor de urânio das águas subterrâneas na sua área de influência, e, portanto tal aspecto precisa ser mais bem investigado. Finalmente, o gerenciamento das águas de drenagem não é satisfatório, destaca-se a necessidade de avaliar outras estratégias de gerenciamento destas águas, inclusive o seu tratamento para posterior liberação controlada para o meio ambiente. Recomenda-se também a adoção de um Sistema de Gestão Ambiental com vistas a se atingir um desempenho ambiental mais satisfatório de empreendimento.

Orientadores: Gilberto Amaral, Raimundo de Almeida Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-25T09:40:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Osako_LilianaSayuri_M.pdf: 4350833 bytes, checksum: a99e04ba30852e5e89cbd27017c86dc1 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A análise integrada de informações geológicas, aerogeofisicas e do Landsat-5/TM permitiu a obtenção de uma grande quantidade de dados adicionais à geologia regional e ao controle da mineralização uranífera na região de Lagoa Real. Esta região possui a segunda maior jazida de urânio do país, na qual a concentração uranífera ocorre associada aos corpos albitíticos do Complexo Granito-Gnáissico Lagoa Real de idade Mesoproterozóica, inserido no Bloco Paramirim do Cráton do São Francisco. Os dados aerogamaespectrométricos mostraram-se eficazes na detecção direta de áreas potencialmente radioativas, permitindo a delimitação espacial de áreas anômalas daquelas não-anômalas. Os dados magnéticos destacaram feições estruturais regionais com direções: 30°, 70°, 170°, 0° e 140°, estas duas últimas direções ocorrem associadas à zona de cisalhamento dúctil. As imagens do Landsat-5/TM obtidas no início da época da seca, realçaram a resposta espectral da vegetação do tipo cerrado, que recobre as rochas do Complexo Granito-Gnáissico Lagoa Real. Os solos residuais (óxidos hidróxidos de ferro e argilominerais) não apresentaram correlação com os corpos albitíticos devido a intensa alteração intempérica observada na área de estudo. A análise estatística dos lineamentos extraídos nas imagens Landsat-5/TM, destacou direções estruturais de forma muito dispersa. A comparação entre as feições lineares magnéticas e os lineamentos das imagens do Landsat-5/TM permitiu a discriminação das principais direções estruturais / Abstract: Integrated analysis of available geological, geophysical and remote sensing data for the Lagoa Real District yielded a large amount of additional data regarding regional geology and ore controI. This district is Brazil's second largest uranium reserve, associated with albitite lenses enc1osed in Mesoproterozoic granitic rocks within the Paramirim block, at the southem portion of the São Francisco Craton. Airbome gammaspectrometry data were useful for delineating known and probable uranium ano malie s. Magnetic data were useful for extraction of regional structural information, indicating discontinuities in the 30°, 70°, 170°, 0° and 140° azimuths, the last two being the main directions of the albitite lens, associated with a regional ductile flexure. Landsat 5 - TM image for the beginning of the dry season enhanced mainly vegetation (savanna type) differences which could be associated to the main lithologic units. Residual soil (c1ay and iron oxides and hydroxides) presented almost no difference due to the widespread lateritic weathering. Landsat lineament statistical analysis was disturbed by random directions. However, comparison with magnetic linear features allowed discrimination ofthe main structural directions / Mestrado / Metalogenese / Mestre em Geociências

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2636_1.pdf: 1889932 bytes, checksum: 0eb3fed04b034761a3020a9b2301495d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, estudos sobre a nutrição de bovinos vêm crescendo para obtenção de produtos derivados com maior qualidade para o mercado. O urânio natural pode ser encontrado em todos os ambientes, podendo fazer parte da cadeia alimentar. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar os níveis de urânio natural na dieta bovina e no leite produzido por esses animais, e estimar o nível de ingestão desse radionuclídeo a que estão expostos os usuários dessa fonte de alimento, com a utilização de amostras representativas dos municípios de Pedra e Venturosa. Para tanto, foi utilizada a técnica de fluorimetria convencional e para a veracidade dos resultados, o teste de não paramétrico de Kolmogorov-Smirnov e Lilliefors. Os resultados demonstraram que a concentração do urânio natural observada nas amostras de palma forrageira (grande), apresentou um intervalo de 4 a 440 mBq.kg-1 na matéria seca (MS), enquanto que nas amostras de capim em geral, a concentração variou de 6 a 107 mBq.kg-1 (MS), sendo que o capim búffel apresentando uma faixa de variação de 6 a 68 mBq.kg-1 (MS), e o capim elefante uma variação de 26 a 107 mBq.kg-1 (MS). Para as amostras de silagem de sorgo as concentrações variaram de 17 a 65 mBq.kg-1 (MS). Nas amostras de concentrado obteve-se concentração de urânio natural variando de 7 a 78 mBq.kg-1 (MS). No sal mineral as concentrações foram as mais elevadas, variando de 652 a 4.774 mBq.kg-1 (MS). Para as amostras de farelo de algodão observou-se uma variação de 2 a 84 mBq.kg-1 (MS). As amostras de água apresentaram concentrações mais baixas, variando de 2 a 19 mBq.L-1. O leite e os seus derivados apresentaram concentrações de 12 até 1.835 mBq.L-1 e de 2 a 3.102 mBq.L-1 na matéria úmida, respectivamente. A taxa de ingestão média de urânio natural através do leite, queijo e soro pela população da região estudada, foi de 34,45 g/dia. Segundo dados da literatura, este valor de ingestão é insuficiente para produzir toxicidade nos rins dos seres humanos

Orientador : Jose Walter Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-17T01:46:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_Joseda_M.pdf: 9879478 bytes, checksum: ba8e86704e35f6f85b77b1889ca49261 (MD5) Previous issue date: 1978 / Mestrado

Nenhuma / A Província Uranífera de Lagoa Real (PULR) constitui a melhor conhecida e a mais importante ocorrência de urânio atualmente no Brasil. Abrange uma área de 1200 Km2 e está localizada na região centro-sul do Estado da Bahia. Na PULR, são conhecidas 34 áreas mineralizadas em urânio, distribuídas aproximadamente ao longo de uma faixa orientada N-S com cerca de 30 km de comprimento por 5 km de largura. No extremo norte da região, situa-se a Jazida Cachoeira, única jazida de urânio em fase de produção no Brasil e na América Latina, atualmente sendo lavrada a céu aberto. A jazida apresenta uma extensão de 420 metros na direção noroeste e uma largura de aproximadamente 250 metros. Nessa jazida foram individualizados três corpos principais de minério. As amostras utilizadas neste estudo foram coletadas no corpo 3 da jazida. A mineralização uranífera na PULR está associada às rochas ricas em albita denominadas albititos que são rochas constituídas de plagioclásio, de composição albita a albita-oligoclásio, em porcentagem volumétrica estimada igual ou superior a 70%. Ocorrem ainda, como minerais essenciais: piroxênio, granada, anfibólio e biotita. Os minerais acessórios mais freqüentes são: titanita, apatita, zircão, allanita, magnetita e hematita. Carbonato e fluorita também podem ser observados. O objetivo do trabalho é o detalhamento da caracterização mineralógica e cristaloquímica dos albititos mineralizados e não mineralizados da Jazida Cachoeira, procurando-se pesquisar possíveis diferenças entre eles. Os principais minerais constituintes dos albititos desta jazida foram, portanto, estudados aplicando-se as seguintes técnicas: Difratometria de raios X, Espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho, Análise Térmica, Microssonda Eletrônica, além de microscopia óptica convencional. Além desses minerais, foram também estudados microclina (variedade amazonita), natroapofilita, wollastonita e minerais secundários de urânio observados na mesma Jazida (autunita e tyuyamunita). Durante a primeira etapa dos estudos foram realizadas as observações mesoscópicas e microscópicas das amostras. A seguir, foi efetuada a separação mineralógica dos minerais em função de suas características magnéticas e densimétricas, visando-se obter minerais limpos e puros. Esses foram, a seguir, preparados de acordo com a técnica a ser empregada. As técnicas analíticas utilizadas permitiram o entendimento da cristaloquímica dos minerais, obtendo-se resultados confiáveis a partir de pequenas quantidades de material (cerca de 10 mg). Além da identificação dos minerais e da determinação da sua composição, foram também obtidas informações sobre a presença de água nos minerais. A presença de wollastonita (CaSiO3) indica condições de formação sob elevadas pressões litostáticas, sem as quais haveria a liberação de CO2 para a atmosfera. A transformação do U6+ presente na uranila em U4+ incorporado na uraninita implica na oxidação do Fe2+ para Fe3+ que se incorpora na estrutura cristalina de vários minerais da paragênese da uraninita (granada, magnetita, aegirina-augita). Se estas transformações estiverem associadas a zonas de cisalhamento, essas poderão ser reativadas ao longo do tempo geológico. Isto revela que as rochas encaixantes das faixas mineralizadas da PULR são mais antigas que a mineralização e que as futuras prospecções de urânio devem se localizar nas faixas de cisalhamento. O trabalho permitiu a descrição de tyuyamunita pela primeira vez no âmbito da PULR. / The Lagoa Real uranium province is presently by far the most important and best known uranium occurrence in Brazil. With an area of 1,200 Km2 it is located in centralsouthern part of Bahia State. The 34 deposits or prospects are distributed within a N-S 30 x 5 Km area. The Cachoeira open pit mine is in the northern part of the province and is the sole uranium mine in production in Brazil and South America as well. The mine has an area of 420 x 250 m stretching in northwestern direction. Three main mineralized orebodies have been identified. The samples studied were all collected in the orebody #3. The uranium mineralization is hosted by albitites, a rock with over 70% of albite and/or oligoclase. Pyroxene, garnet, amphibole, and biotite are the other essential minerals. Titanite, apatite, zircon, allanite, magnetite, and hematite are the accessory minerals besides carbonate and fluorite. The mineralogical and crystallochemical features of the main albitites minerals were investigated, looking for possible differences and characteristics between uraniferous and barren rocks. The following analytical techniques were applied during the work: X ray diffraction, Infrared spectroscopy, thermal analysis, microprobe and also optical microscopy. Besides albitites minerals, microcline (amazonite), natroapophyllite, wollastonite and oxidized uranium mineral (autunite and tyuyamunite) were also studied. This is also the first description of tyuyamunite in the Lagoa Real uranium province. All these minerals are from the Cachoeira open pit mine. The studying process started with mesoscopic and microscopic (thin sections) observations. Next, clean and pure fractions of each mineral were obtained using magnetic and/or bromoform separation . Using tiny amounts of each mineral (~10mg) the analytical methods used permitted the determination not only of their composition, including the water content, but the comprehension of crystallochemical characteristics as well. The presence of wollastonite indicates high hydrostatic pressure conditions which prevents the CO2 liberation to the atmosphere. The reduction process of U6+ to U4+ leading to the uraninite deposition occurs simultaneously with the oxidation of Fe2+ to Fe3+ which is incorporated in the crystalline structure of garnet, hematite, and aegirine-augite. As these transformations seem to be related to shear zones, it may indicate an epigenetic model for the U mineralization. The mineral tyuyamunite was described for the first time in the PULR.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um combustível nuclear de alta densidade e baixo enriquecimento com base na liga ?-UMo, para aplicações nas quais seja necessário desempenho satisfatório a altas temperaturas, considerando-se a sua utilização na forma de dispersão. Para tanto, partiu-se da análise dos resultados dos testes RERTR (sigla em inglês para \"Reduced Enrichment of Research and Test Reactors\") e de alguns trabalhos teóricos envolvendo a elaboração de ligas metaestáveis de ?-urânio. Uma adição ternária é proposta, com base em propriedades de ligas binárias e ternárias de urânio-molibdênio estudadas, e que teve como objetivos um aumento na estabilidade da fase gama do urânio e a facilidade na obtenção dos pós. Assim, as ligas de urânio-molibdênio foram preparadas com adições de Mo de 5 a 10% em peso, e adição de 1 e 3% de elemento ternário (o silício), sobre uma liga base binária de U7Mo. Em todas as fases do processo de preparação, as ligas foram caracterizadas pelas técnicas tradicionais, para determinação de suas propriedades estruturais e mecânicas. Para a elaboração de um processo para a obtenção de pós destas ligas, o seu comportamento sob atmosfera de hidrogênio foi estudado em equipamento de análise térmica e gravimétrica diferencial. Temperaturas variaram da ambiente a 1000oC, por tempos de 15 minutos a 16 horas. A validação destes resultados foi feita em escala semi-piloto, na qual quantidades de 10 a 50g de pós de algumas das ligas foram preparados, sob atmosfera estática de hidrogênio. Os estudos de compatibilidade foram conduzidos expondo-se as ligas à atmosfera de oxigênio e ao contato com alumínio, para a verificação de possíveis reações por meio de análise térmica diferencial. As ligas foram submetidas a aquecimento constante até temperatura de 1000oC, e seu desempenho foi avaliado quanto a maior resistência à reação. 6 Com base nestes resultados, observou-se que as adições ternárias aumentam as temperaturas para a oxidação das ligas e reação com alumínio frente aos binários ?UMo. Um conjunto de condições para hidretação das ligas e fabricação dos pós foi estabelecido, tanto mais restritivos em termos de tempo, temperatura e necessidade de pré-tratamentos quanto mais estável a estrutura ?. Com a adição de ternário em pequeno excesso e formação de fase intergranular, mostrou-se que um aumento na estabilidade não prejudica a formação dos pós. / This work has as its objective the development of a high density and low enriched nuclear fuel based on the ?-UMo alloys, for utilization where it is necessary satisfactory behavior in high temperatures, considering its utilization as dispersion. For its accomplishment, it was started from the analysis of the RERTR (\"Reduced Enrichment for Research and Test Reactors\") results and some theoretical works involving the fabrication of ?-uranium metastable alloys. A ternary addition is proposed, supported by the properties of binary and ternary uranium alloys studied, having the objectives of the gamma stability enhancement and an ease to its powder fabrication. Alloys of uranium-molybdenum were prepared with 5 to 10% Mo addition, and 1 and 3% of ternary, over a ?U7Mo binary base alloy. In all the steps of its preparation, the alloys were characterized with the traditional techniques, to the determination of its mechanical and structural properties. To provide a process for the alloys powder obtention, its behavior under hydrogen atmosphere were studied, in thermoanalyser-thermogravimeter equipment. Temperatures varied from the ambient up to 1000oC, and times from 15 minutes to 16 hours. The results validation were made in a semi-pilot scale, where 10 to 50g of powders of some of the alloys studied were prepared, under static hydrogen atmosphere. Compatibility studies were conducted by the exposure of the alloys under oxygen and aluminum, to the verification of possible reactions by means of differential thermal analysis. The alloys were exposed to a constant heat up to 1000oC, and their performances were evaluated in terms of their reaction resistance. On the basis of the results, it was observed that ternary additions increases the temperatures of the reaction with aluminum and oxydation, in comparision with the ?UMo binaries. A set of conditions to the hydration of the alloys were defined, more restrictive in terms of temperature, time and pre-treatment to stabilize the gamma structure. The addition 8 of a bit low ternary excess and formation of an intergranular phase, the increase in stability, it was demonstrated that there is not a damage in the formation of their powders.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um combustível nuclear de alta densidade e baixo enriquecimento com base na liga ?-UMo, para aplicações nas quais seja necessário desempenho satisfatório a altas temperaturas, considerando-se a sua utilização na forma de dispersão. Para tanto, partiu-se da análise dos resultados dos testes RERTR (sigla em inglês para \"Reduced Enrichment of Research and Test Reactors\") e de alguns trabalhos teóricos envolvendo a elaboração de ligas metaestáveis de ?-urânio. Uma adição ternária é proposta, com base em propriedades de ligas binárias e ternárias de urânio-molibdênio estudadas, e que teve como objetivos um aumento na estabilidade da fase gama do urânio e a facilidade na obtenção dos pós. Assim, as ligas de urânio-molibdênio foram preparadas com adições de Mo de 5 a 10% em peso, e adição de 1 e 3% de elemento ternário (o silício), sobre uma liga base binária de U7Mo. Em todas as fases do processo de preparação, as ligas foram caracterizadas pelas técnicas tradicionais, para determinação de suas propriedades estruturais e mecânicas. Para a elaboração de um processo para a obtenção de pós destas ligas, o seu comportamento sob atmosfera de hidrogênio foi estudado em equipamento de análise térmica e gravimétrica diferencial. Temperaturas variaram da ambiente a 1000oC, por tempos de 15 minutos a 16 horas. A validação destes resultados foi feita em escala semi-piloto, na qual quantidades de 10 a 50g de pós de algumas das ligas foram preparados, sob atmosfera estática de hidrogênio. Os estudos de compatibilidade foram conduzidos expondo-se as ligas à atmosfera de oxigênio e ao contato com alumínio, para a verificação de possíveis reações por meio de análise térmica diferencial. As ligas foram submetidas a aquecimento constante até temperatura de 1000oC, e seu desempenho foi avaliado quanto a maior resistência à reação. 6 Com base nestes resultados, observou-se que as adições ternárias aumentam as temperaturas para a oxidação das ligas e reação com alumínio frente aos binários ?UMo. Um conjunto de condições para hidretação das ligas e fabricação dos pós foi estabelecido, tanto mais restritivos em termos de tempo, temperatura e necessidade de pré-tratamentos quanto mais estável a estrutura ?. Com a adição de ternário em pequeno excesso e formação de fase intergranular, mostrou-se que um aumento na estabilidade não prejudica a formação dos pós. / This work has as its objective the development of a high density and low enriched nuclear fuel based on the ?-UMo alloys, for utilization where it is necessary satisfactory behavior in high temperatures, considering its utilization as dispersion. For its accomplishment, it was started from the analysis of the RERTR (\"Reduced Enrichment for Research and Test Reactors\") results and some theoretical works involving the fabrication of ?-uranium metastable alloys. A ternary addition is proposed, supported by the properties of binary and ternary uranium alloys studied, having the objectives of the gamma stability enhancement and an ease to its powder fabrication. Alloys of uranium-molybdenum were prepared with 5 to 10% Mo addition, and 1 and 3% of ternary, over a ?U7Mo binary base alloy. In all the steps of its preparation, the alloys were characterized with the traditional techniques, to the determination of its mechanical and structural properties. To provide a process for the alloys powder obtention, its behavior under hydrogen atmosphere were studied, in thermoanalyser-thermogravimeter equipment. Temperatures varied from the ambient up to 1000oC, and times from 15 minutes to 16 hours. The results validation were made in a semi-pilot scale, where 10 to 50g of powders of some of the alloys studied were prepared, under static hydrogen atmosphere. Compatibility studies were conducted by the exposure of the alloys under oxygen and aluminum, to the verification of possible reactions by means of differential thermal analysis. The alloys were exposed to a constant heat up to 1000oC, and their performances were evaluated in terms of their reaction resistance. On the basis of the results, it was observed that ternary additions increases the temperatures of the reaction with aluminum and oxydation, in comparision with the ?UMo binaries. A set of conditions to the hydration of the alloys were defined, more restrictive in terms of temperature, time and pre-treatment to stabilize the gamma structure. The addition 8 of a bit low ternary excess and formation of an intergranular phase, the increase in stability, it was demonstrated that there is not a damage in the formation of their powders.