| Processo: | 12/04023-2 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Data de Início da vigência: | 01 de agosto de 2012 |
| Data de Término da vigência: | 30 de abril de 2014 |
| Área de conhecimento: | Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada |
| Pesquisador responsável: | Helena Maria Petrilli |
| Beneficiário: | Luiz Tadeu Fernandes Eleno |
| Instituição Sede: | Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil |
| Assunto(s): | Teoria do funcional da densidade Método CALPHAD Ligas eutéticas |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Calphad | chumbo bismuto polônio | ligas eutéticas | Modelamento termodinâmico | Pb-Bi-Po | teoria do funcional da densidade | Metalurgia Física ; |
Resumo Ligas eutéticas no sistema binário Pb-Bi (chumbo-bismuto) são utilizadas como fluido refrigerante em reatores nucleares de quarta geração como o "Multi-Purpose Hybrid Research Reactor for High-Tech Applications" (MYRRHA), em etapa final de projeto na Bélgica e a ser construído entre 2015 e 2020. Como a solução refrigerante é inevitavelmente sujeita a um alto fluxo de nêutrons, uma transmutação parcial para isótopos altamente radiativos de polônio irá fatalmente ocorrer. Como praticamente nada é conhecido sobre o diagrama de fases do sistema ternário Pb-Bi-Po, esta é uma situação na qual a abordagem teórica/computacional para o problema se torna uma alternativa interessante. O conhecimento do diagrama de fases, aliado à elaboração de um modelo termodinâmico que forneça dados confiáveis, é de grande importância e utilidade. Assim sendo, a presente proposta focará um ponto crucial relacionado à ocorrência de Po como contaminante em ligas Pb-Bi, que é o levantamento do diagrama de fases do sistema ternário Pb-Bi-Po a partir de métodos ab-initio de cálculo de estrutura eletrônica e modelamento termodinâmico, usando modelos CALPHAD para as fases estáveis. Para os cálculos de primeiros princípios, será utilizado o método Full Potential-Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) dentro da Teoria do Funcional da Densidade (Density Functional Theory, DFT), através do código computacional Wien2k. Serão calculadas as energias de formação de diversas composições e estruturas cristalinas nos binários e no sistema ternário, para a determinação de quais delas são estáveis no zero absoluto e, com a adição de termos entrópicos, a temperaturas finitas. Assim, pretendemos criar um banco de dados termodinâmico capaz de descrever o diagrama de fases do sistema Pb-Bi-Po, usando apenas dados ab-initio. Este trabalho se insere dentro de uma proposta de cooperação bilateral entre instituições no Brasil e na Bélgica. | |
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