Filters
Results 1 - 1 of 1
Results 1 - 1 of 1.
Search took: 0.013 seconds
Chauvin, G.; Coriou, H.; Hure, J.
CEA Saclay, 91 - Gif-sur-Yvette (France)1959
CEA Saclay, 91 - Gif-sur-Yvette (France)1959
AbstractAbstract
[en] This work forms part of the overall scheme for investigating uranium canning for nuclear reactors. It is necessary to: - Protect the fuel (uranium) against corrosion by the cooling medium (heavy water, CO2, etc.), in the case of a rupture of the can; - Avoid dangerous U-Al diffusion (when it is question of an aluminium can) by using an intermediate layer of a metal whose rate of diffusion in uranium is very much less than that of aluminium under the same conditions. In the present work based on the use of an intermediate layer of nickel the following points are apparent: 1) After having treated the uranium surface it is possible to electroplate nickel on it in such a way that after annealing without the application of any pressure these deposits give a very good intermetallic U-Ni diffusion. Though this diffusion is inferior to that of the UAl system, it enables the protection to be reinforced and thus the corrosion resistance to be increased. 2) When no other factor varies, the experiments show that the quality of the diffusion zones obtained depends on the nature of the electrolytic nickel bath. 3) The classical nickel baths used previously for this type of work contain 20 to 40 g/l of boric acid acting as an electrolytic buffer. As a result of this, the deposits are highly contaminated by boron (400 to 500 ppm of boron). We shall show that with a bath which does not contain nuclear poisons, a very clean U-Ni diffusion zone can be obtained. 4) After annealing for 100 hours at 700 deg. C, microscopic examination of the diffusion front reveals the existence of five layers under bright field illumination and six Layers in polarised light: at least four of these layers are well crystallised. 5) Important irregularities in the interface between uranium and the first intermetallic compound U6Ni seem to be result of barriers to the diffusion caused by certain impurities in the uranium. 6) Of the seven definite compounds which can be formed during the diffusion, that which is richest in nickel UNi5, is the hardest and most brittle. This brittleness results in the systematic appearance of fractures at the Ni-UNi5 interface; all the diffusion layers remain fixed to the uranium. (author)
[fr]
Ce travail s'integre dans le cadre tres general du probleme de gainage de l'uranium dans les reacteurs nucleaires. En effet il convient notamment: - D'assurer une protection du combustible (uranium) contre la corrosion par le refrigerant (eau lourde, CO, etc.) dans le cas d'une rupture de gaine (Al, Zr, etc.); - D'eviter la diffusion prohibitive U-Al (cas d'une gaine en aluminium) par l'emploi d'une couche intermediaire d'un metal dont la cinetique de diffusion avec l'uranium soit, dans les memes conditions, considerablement plus faible que celle de l'aluminium. De la presente etude, basee sur l'utilisation eventuelle du nickel comme couche intermediaire, on peut degager les principaux points suivants: 1) Apres lui avoir fait subir un traitement de surface chimique determine, on peut realiser sur l'uranium des depots electrolytiques de nickel d'une adherence telle que, apres un recuit sans l'application d'aucune pression, ces depots donnent lieu a une bonne diffusion intermetallique U-Ni. Tout en restant tres inferieure a celle du systeme U-Al, cette diffusion permet de renforcer la protection, donc d'accroitre la resistance du combustible a la corrosion. 2) Toutes autres conditions egales par ailleurs, l'experience montre que la qualite des zones de diffusion obtenues depend de la nature du bain de nickelage. 3) Les bains classiques de nickelage utilises jusqu'a present dans ce domaine d'etude contiennent 20 a 40 g/l d'acide borique a titre de tampon electrolytique. Il en resulte une contamination extremement elevee des depots de nickel par 400 a 500 ppm de bore. Nous montrons qu'avec au moins un bain exempt de poisons nucleaires, on peut obtenir des zones de diffusion U-Ni tres saines. 4) Apres un recuit de 100 heures a 700 deg. C, l'examen microscopique du front de diffusion revele l'existence de cinq couches en lumiere normale et de six couches en lumiere polarisee, dont au moins quatre sont tres bien cristallisees. 5) Les irregularites importantes de l'interface entre l'uranium et le premier compose intermetallique (U,Ni ) semblent dependre notamment du role de barrieres de diffusion joue par certaines impuretes de l'uranium. 6) Des sept composes definis qui peuvent prendre naissance au cours de la diffusion, le plus fragile et le plus dur serait aussi le plus riche en nickel UNi5. La fragilite se manifeste par une fissuration systematique de l'interface Ni-UNi5 toutes les couches de diffusion restant fixees a l'uranium. (auteur)Original Title
Protection de l'uranium par nickelage electrolytique et diffusion
Primary Subject
Secondary Subject
Source
1959; 13 p; Symposium on Solid State Diffusion; Colloque sur la diffusion a l'etat solide; Saclay (France); 3-5 Jul 1958; 32 refs.
Record Type
Report
Literature Type
Conference
Report Number
Country of publication
Reference NumberReference Number
INIS VolumeINIS Volume
INIS IssueINIS Issue