Effect of a temperature gradient on the stoichiometry of urania-plutonia fuel

• Published in: Journal of nuclear materials 1969-01, Vol.30 (1-2), p.57-61
• Main Authors: Evans, S.K., Aitken, E.A., Craig, C.N.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0022-3115; 1873-4820
• DOI: 10.1016/0022-3115(69)90168-8

Refractory metal capsules containing Pu0.2U0.8O2−x pellets were subjected to thermal gradients in the temperature range 1200 to 2000 °C. In each experiment a gradient in the oxygen-to-metal ratio was produced by migration of oxygen to the coldest region of the material. The highest temperature region was correspondingly deficient in oxygen. The data obtained were treated using the Arrhenius equation ln x = Q∗/(RT) + C, where x is the deviation from stoichiometry, T is the absolute temperature and Q∗ is the heat of transport. Des capsules de métal réfractaire contenant des pastilles de Pu0.2U0.8O2−x ont été soumises à des gradients thermiques dans le domaine de températures de 1200 à 2000 °C. Dans chaque expérience, un gradient de concentration en oxygène (rapport O/métal) a été produit en raison de la migration de l'oxygène vers la région la plus froide de l'échantillon. En conséquence, la région à plus haute température était déficiente en oxygène. Les données obtenues ont été traitées en utilisant l'équation d'Arrhenius In x = Q∗/(RT) + C, ou x est l'écart à la stoechiométrie, T est la température absolue et Q∗ est la chaleur de transport. Temperaturbeständige Metallkapseln, gefüllt mit Pu0.2U0.8O2−x-Pellets, wurden thermischen Gradienten bei Temperaturen zwischen 1200 und 2000 °C unterworfen. Ein Gradient des Verhältnisses Sauerstoff/ Metall wurde erhalten durch das Wandern von Sauerstoff zu den kältesten Stellen. Demnach hatten die Stellen höchster Temperaturen einen Sauerstoffunterschuss. Die erhaltenen Werte wurden mit der Arrhenius-Gleichung In x = Q∗j(RT)-C̄, x =Abweichung von der Stöchiometrie, T = absolute Temperatur, Q∗ = Transportenergie weiter verarbeitet.