Avaliação da resistência à corrosão dos materiais que compõem o sistema de armazenamento de combustível nuclear queimado no reator IEA-R1 e do novo arranjo proposto para substituição dos atuais cestos de armazenamento

• Processo: 24/01015-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2028
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Isolda Costa
• Beneficiário: João Victor de Sousa Araujo
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Aço inoxidável Corrosão galvânica Técnicas eletroquímicas Corrosão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aço Inoxidável | BORALCAN (compósito de alumínio e B4C) | Corrosão Galvânica | Ligas de Alumínio AA6061-T6 | Sistema de Armazenamento de Combustível Nuclear Queimado (CNQ) | Técnicas eletroquímicas | Corrosão

Resumo

Este projeto de pesquisa tem por finalidade avaliar o comportamento de resistência à corrosão dos materiais envolvidos na nova estrutura proposta para o armazenamento do CNQ (combustível nuclear queimado) do reator de pesquisa do IPEN (IEA-R1): aço inoxidável, liga de alumínio AA6061-T6 e na condição pós laminação, e BORALCAN (compósito de alumínio e B4C). A proposta pretende avaliar o comportamento frente à corrosão da nova configuração sugerida para substituição aos atuais cestos de armazenamento de CNQ em que a resistência à corrosão dos materiais propostos será investigada. Neste sentido, para que esta investigação seja desenvolvida de maneira sistemática, será realizado um estudo detalhado por meio da caracterização microestrutural utilizando as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM) e Microscopia de Força Kelvin (SKPFM). A resistência a corrosão das amostras individualmente (não-acopladas galvanicamente) será estudada por meio de ensaios eletroquímicos de polarização cíclica (simulando o efeito de estocagem na piscina do reator). O efeito do acoplamento galvânico será estudado por ensaios eletroquímicos localizados, especificamente por SVET (Scanning Vibrating Electrode Technique). A resistência à corrosão das amostras individualmente (não acopladas) e acopladas será estudada por meio de ensaios de imersão de longa duração (> 1 ano) na piscina do reator IEA-R1. A suscetibilidade à corrosão por pites, em fresta e por acoplamento galvânico entre os materiais da proposta da nova configuração (novo cesto) e aqueles compõem a estrutura do reator (que estarão diretamente em contato), será estudada, indicando onde o processo de corrosão é iniciado. E, por fim, será realizada uma investigação das condições do meio que originam o processo corrosivo a fim de definir as condições de controle da água para a nova estrutura de armazenamento proposto. O desenvolvimento deste estudo deve contribuir para a viabilização do novo arranjo proposto para armazenamento do CNQ na estrutura do reator IEA, localizado no IPEN, para as quais a preservação de sua integridade é de importância fundamental no campo da saúde, biomedicina, e ciências dos materiais.