p Uma equipe liderada por pesquisadores do Laboratório Nacional Oak Ridge do Departamento de Energia desenvolveu um revestimento mais seguro para barras de combustível nuclear. p O novo material, uma liga de ferro, cromo e alumínio, evita o zircônio. Como resultado, deve dar aos operadores da planta muito mais tempo para reagir a incidentes como um blecaute da estação.

p As barras de combustível em usinas nucleares civis foram revestidas com uma liga de zircônio em evolução nas últimas seis décadas. O zircônio como o metal de base preferido foi escolhido na década de 1950 por Hyman Rickover, então um capitão e mais tarde um almirante, enquanto trabalhava para pegar tecnologia nuclear e usá-la para fornecer energia a navios e submarinos.

p Sua escolha de revestimento, bem como os reatores de água leve que alimentavam essas embarcações, foi adaptado pela indústria de energia nuclear e domina usinas em todo o mundo.

p O zircônio absorve muito poucos nêutrons que impulsionam um reator nuclear, portanto, ligas de zircônio faziam sentido como revestimento de combustível - desde que o reator operasse conforme planejado. Se um reator perde sua água de resfriamento, Contudo, o zircônio pode piorar um problema grave.

p "O problema é que você tem entre 20 e 40 toneladas de zircônio metálico nesses núcleos de reator, "explicou o engenheiro nuclear do ORNL Kurt Terrani, quem lidera o projeto. "O zircônio reage com o vapor em alta temperatura, e quando reage, produz muito calor e muito hidrogênio. "

p O trabalho para a equipe de Terrani, como motor de inovação do consórcio liderado pela General Electric, era criar uma liga livre de zircônio que gerasse o mínimo de hidrogênio possível durante os incidentes, ao mesmo tempo em que correspondia ao desempenho do revestimento de barra de combustível nuclear que está em uso hoje.

p O projeto estava fora do comum por pelo menos três razões, Terrani explicou. Em primeiro lugar, a equipe não estava interessada em testar ligas existentes para ver se alguma seria apropriada. Em vez de, projetou a nova liga do zero com uma equipe diversificada que incluía especialistas em engenharia nuclear, Ciência de materiais, efeitos de radiação, corrosão, termomecânica e fabricação de ligas.

p A abordagem fez uso da ampla gama de ferramentas e conhecimentos disponíveis no ORNL, O maior laboratório de ciência e energia do DOE. O novo revestimento também foi submetido a testes no Reator de Isótopos de Alto Fluxo do ORNL e no Reator de Teste Avançado do Laboratório Nacional de Idaho, bem como o reator de pesquisa Halden na Noruega.

p "Esta não foi de forma alguma uma abordagem Edisoniana, "Terrani disse, aludindo à abordagem de tentativa e erro que ficou famosa por Thomas Edison. "Trabalhamos com conhecimento e ferramentas que não estavam disponíveis na época de Rickover. Projetamos uma liga que sabíamos que iria funcionar. Não estou surpreso que essa liga se comporte tão bem em condições diferentes; nós a projetamos para isso."

p Em segundo lugar, a equipe foi capaz de identificar e produzir a liga em seis anos, que é extremamente rápido na indústria nuclear. A sabedoria convencional diz que o projeto deveria ter levado o dobro do tempo, Terrani disse.

p Em terceiro lugar, ele adicionou, o projeto é incomum porque a pesquisa e o desenvolvimento estão completos.

p "Outra coisa de que estou muito orgulhoso é que estamos prontos para parar de trabalhar nisso, "disse ele." Sentimos que o entregamos, a indústria está trabalhando com isso. Queremos colocar um grande laço vermelho nele. "

p Agora ele foi entregue à indústria para teste e avaliação. O novo revestimento foi colocado em um reator na Usina Nuclear Hatch da Southern Nuclear, na Geórgia, para teste em fevereiro, Terrani disse, e as instalações subsequentes são planejadas.