Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva

Autores
Buitrago Montañez, Nayibe Lucia; Santisteban, Javier Roberto; Marín, Julio Héctor; Tartaglione, Aureliano; Daymond, Mark; Grosse, Mirco
Año de publicación
2018
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Las aleaciones base circonio (Zr) se utilizan en la fabricación de las vainas de combustible y en componentes estructurales de los reactores de potencia por su baja absorción neutrónica. Estas aleaciones son susceptibles al daño por hidrógeno (H), debido a que la concentración del mismo puede incrementarse localmente en respuesta a gradientes de temperaturas o tensiones. Esto provoca una degradación general de sus propiedades mecánicas, y puede generar un proceso lento de degradación conocido como rotura diferida inducida por hidruros (Delayed Hydride Cracking – DHC). El contenido de H en aleaciones de circonio es generalmente determinado mediante técnicas destructivas. En este trabajo determinamos el contenido de H en el rango 0- 300 wt ppm con una sensibilidad de ~5 wt ppm y una resolución espacial de ~0.1 mm utilizando la radiografía de neutrones (neutrografía) como técnica no destructiva. A fin de comparar la capacidad de distintas facilidades de neutrografía para este tipo de análisis, los estudios se realizaron en cuatro laboratorios con características diferentes en términos del flujo y de la distribución en energía de los neutrones incidentes sobre la muestra, así como la máxima resolución espacial disponible en cada caso (parámetro L/D). Las facilidades fueron ANTARES en el reactor FRM-II (Alemania), Engin-X en la fuente pulsada ISIS (Reino Unido), BOA en la fuente de espalación SINQ (Suiza), y la facilidad de neutrografía del reactor RA-6 de Bariloche (Argentina). La resolución espacial alcanzada permite determinar el coeficiente de difusión de H en aleaciones de Zr utilizando muestras de dimensiones aproximadas de 5x10x10 mm3.
Zircon base alloys (Zr) are used in the manufacture of fuel sheaths and structural components of power reac-tors because of their low neutron absorption. These alloys are susceptible to damage by hydrogen (H) be-cause the concentration of the alloys can be increased locally in response to temperature or stress gradients. This causes a general degradation of its mechanical properties, and can generate a degradation process known as Delayed Hydride Cracking (DHC). H content in zirconium alloys is generally determined by destructive techniques. In this work we determine the H content in the range 0-300 wt ppm with a sensitivity of ~5 wt ppm and a spatial resolution of ~0.1 mm using neutron radiography as a nondestructive technique. In order to compare the capacity of different neutrography facilities for this type of analysis, the studies were carried out in four laboratories with different characteristics in terms of the flow and the energy distribution of the inci-dent neutrons on the sample, as well as the maximum spatial resolution available in each case (L/D parame-ter). The facilities were ANTARES in the FRM-II reactor (Germany), Engin-X in the pulsed source ISIS (UK), BOA in the SINQ (Switzerland) sputtering source, and the neutron facility at the Bariloche RA-6 reac-tor (Argentina). The spatial resolution obtained allows to determine the diffusion coefficient of H in Zr-alloys using samples of 5×10×10 mm3, approximately.
Fil: Buitrago Montañez, Nayibe Lucia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Santisteban, Javier Roberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Marín, Julio Héctor. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Tartaglione, Aureliano. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Daymond, Mark. Queens University; Canadá
Fil: Grosse, Mirco. Karlsruher Institut für Technology; Alemania
Materia
DHC
HYDROGEN
NEUTRON RADIOGRAPHY
ZIRCONIUM
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/126133

id CONICETDig_f36c1dafbcc2c1af9549e86a4eddb7e6
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/126133
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructivaDetermination of low concentrations of hydrogen in zirconium alloys using neutron radiography as a non-destructive techniqueBuitrago Montañez, Nayibe LuciaSantisteban, Javier RobertoMarín, Julio HéctorTartaglione, AurelianoDaymond, MarkGrosse, MircoDHCHYDROGENNEUTRON RADIOGRAPHYZIRCONIUMhttps://purl.org/becyt/ford/2.5https://purl.org/becyt/ford/2Las aleaciones base circonio (Zr) se utilizan en la fabricación de las vainas de combustible y en componentes estructurales de los reactores de potencia por su baja absorción neutrónica. Estas aleaciones son susceptibles al daño por hidrógeno (H), debido a que la concentración del mismo puede incrementarse localmente en respuesta a gradientes de temperaturas o tensiones. Esto provoca una degradación general de sus propiedades mecánicas, y puede generar un proceso lento de degradación conocido como rotura diferida inducida por hidruros (Delayed Hydride Cracking – DHC). El contenido de H en aleaciones de circonio es generalmente determinado mediante técnicas destructivas. En este trabajo determinamos el contenido de H en el rango 0- 300 wt ppm con una sensibilidad de ~5 wt ppm y una resolución espacial de ~0.1 mm utilizando la radiografía de neutrones (neutrografía) como técnica no destructiva. A fin de comparar la capacidad de distintas facilidades de neutrografía para este tipo de análisis, los estudios se realizaron en cuatro laboratorios con características diferentes en términos del flujo y de la distribución en energía de los neutrones incidentes sobre la muestra, así como la máxima resolución espacial disponible en cada caso (parámetro L/D). Las facilidades fueron ANTARES en el reactor FRM-II (Alemania), Engin-X en la fuente pulsada ISIS (Reino Unido), BOA en la fuente de espalación SINQ (Suiza), y la facilidad de neutrografía del reactor RA-6 de Bariloche (Argentina). La resolución espacial alcanzada permite determinar el coeficiente de difusión de H en aleaciones de Zr utilizando muestras de dimensiones aproximadas de 5x10x10 mm3.Zircon base alloys (Zr) are used in the manufacture of fuel sheaths and structural components of power reac-tors because of their low neutron absorption. These alloys are susceptible to damage by hydrogen (H) be-cause the concentration of the alloys can be increased locally in response to temperature or stress gradients. This causes a general degradation of its mechanical properties, and can generate a degradation process known as Delayed Hydride Cracking (DHC). H content in zirconium alloys is generally determined by destructive techniques. In this work we determine the H content in the range 0-300 wt ppm with a sensitivity of ~5 wt ppm and a spatial resolution of ~0.1 mm using neutron radiography as a nondestructive technique. In order to compare the capacity of different neutrography facilities for this type of analysis, the studies were carried out in four laboratories with different characteristics in terms of the flow and the energy distribution of the inci-dent neutrons on the sample, as well as the maximum spatial resolution available in each case (L/D parame-ter). The facilities were ANTARES in the FRM-II reactor (Germany), Engin-X in the pulsed source ISIS (UK), BOA in the SINQ (Switzerland) sputtering source, and the neutron facility at the Bariloche RA-6 reac-tor (Argentina). The spatial resolution obtained allows to determine the diffusion coefficient of H in Zr-alloys using samples of 5×10×10 mm3, approximately.Fil: Buitrago Montañez, Nayibe Lucia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Santisteban, Javier Roberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Marín, Julio Héctor. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Tartaglione, Aureliano. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Daymond, Mark. Queens University; CanadáFil: Grosse, Mirco. Karlsruher Institut für Technology; AlemaniaUniversidade Federal do Rio de Janeiro2018-07info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/126133Buitrago Montañez, Nayibe Lucia; Santisteban, Javier Roberto; Marín, Julio Héctor; Tartaglione, Aureliano; Daymond, Mark; et al.; Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva; Universidade Federal do Rio de Janeiro; Matéria; 23; 2; 7-2018; 1-101517-7076CONICET DigitalCONICETspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762018000200514&lng=es&tlng=esinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1590/s1517-707620180002.0439info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T10:03:13Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/126133instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:03:13.674CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
Determination of low concentrations of hydrogen in zirconium alloys using neutron radiography as a non-destructive technique
title Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
spellingShingle Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
Buitrago Montañez, Nayibe Lucia
DHC
HYDROGEN
NEUTRON RADIOGRAPHY
ZIRCONIUM
title_short Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
title_full Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
title_fullStr Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
title_full_unstemmed Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
title_sort Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
dc.creator.none.fl_str_mv Buitrago Montañez, Nayibe Lucia
Santisteban, Javier Roberto
Marín, Julio Héctor
Tartaglione, Aureliano
Daymond, Mark
Grosse, Mirco
author Buitrago Montañez, Nayibe Lucia
author_facet Buitrago Montañez, Nayibe Lucia
Santisteban, Javier Roberto
Marín, Julio Héctor
Tartaglione, Aureliano
Daymond, Mark
Grosse, Mirco
author_role author
author2 Santisteban, Javier Roberto
Marín, Julio Héctor
Tartaglione, Aureliano
Daymond, Mark
Grosse, Mirco
author2_role author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv DHC
HYDROGEN
NEUTRON RADIOGRAPHY
ZIRCONIUM
topic DHC
HYDROGEN
NEUTRON RADIOGRAPHY
ZIRCONIUM
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/2.5
https://purl.org/becyt/ford/2
dc.description.none.fl_txt_mv Las aleaciones base circonio (Zr) se utilizan en la fabricación de las vainas de combustible y en componentes estructurales de los reactores de potencia por su baja absorción neutrónica. Estas aleaciones son susceptibles al daño por hidrógeno (H), debido a que la concentración del mismo puede incrementarse localmente en respuesta a gradientes de temperaturas o tensiones. Esto provoca una degradación general de sus propiedades mecánicas, y puede generar un proceso lento de degradación conocido como rotura diferida inducida por hidruros (Delayed Hydride Cracking – DHC). El contenido de H en aleaciones de circonio es generalmente determinado mediante técnicas destructivas. En este trabajo determinamos el contenido de H en el rango 0- 300 wt ppm con una sensibilidad de ~5 wt ppm y una resolución espacial de ~0.1 mm utilizando la radiografía de neutrones (neutrografía) como técnica no destructiva. A fin de comparar la capacidad de distintas facilidades de neutrografía para este tipo de análisis, los estudios se realizaron en cuatro laboratorios con características diferentes en términos del flujo y de la distribución en energía de los neutrones incidentes sobre la muestra, así como la máxima resolución espacial disponible en cada caso (parámetro L/D). Las facilidades fueron ANTARES en el reactor FRM-II (Alemania), Engin-X en la fuente pulsada ISIS (Reino Unido), BOA en la fuente de espalación SINQ (Suiza), y la facilidad de neutrografía del reactor RA-6 de Bariloche (Argentina). La resolución espacial alcanzada permite determinar el coeficiente de difusión de H en aleaciones de Zr utilizando muestras de dimensiones aproximadas de 5x10x10 mm3.
Zircon base alloys (Zr) are used in the manufacture of fuel sheaths and structural components of power reac-tors because of their low neutron absorption. These alloys are susceptible to damage by hydrogen (H) be-cause the concentration of the alloys can be increased locally in response to temperature or stress gradients. This causes a general degradation of its mechanical properties, and can generate a degradation process known as Delayed Hydride Cracking (DHC). H content in zirconium alloys is generally determined by destructive techniques. In this work we determine the H content in the range 0-300 wt ppm with a sensitivity of ~5 wt ppm and a spatial resolution of ~0.1 mm using neutron radiography as a nondestructive technique. In order to compare the capacity of different neutrography facilities for this type of analysis, the studies were carried out in four laboratories with different characteristics in terms of the flow and the energy distribution of the inci-dent neutrons on the sample, as well as the maximum spatial resolution available in each case (L/D parame-ter). The facilities were ANTARES in the FRM-II reactor (Germany), Engin-X in the pulsed source ISIS (UK), BOA in the SINQ (Switzerland) sputtering source, and the neutron facility at the Bariloche RA-6 reac-tor (Argentina). The spatial resolution obtained allows to determine the diffusion coefficient of H in Zr-alloys using samples of 5×10×10 mm3, approximately.
Fil: Buitrago Montañez, Nayibe Lucia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Santisteban, Javier Roberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Marín, Julio Héctor. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Tartaglione, Aureliano. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Daymond, Mark. Queens University; Canadá
Fil: Grosse, Mirco. Karlsruher Institut für Technology; Alemania
description Las aleaciones base circonio (Zr) se utilizan en la fabricación de las vainas de combustible y en componentes estructurales de los reactores de potencia por su baja absorción neutrónica. Estas aleaciones son susceptibles al daño por hidrógeno (H), debido a que la concentración del mismo puede incrementarse localmente en respuesta a gradientes de temperaturas o tensiones. Esto provoca una degradación general de sus propiedades mecánicas, y puede generar un proceso lento de degradación conocido como rotura diferida inducida por hidruros (Delayed Hydride Cracking – DHC). El contenido de H en aleaciones de circonio es generalmente determinado mediante técnicas destructivas. En este trabajo determinamos el contenido de H en el rango 0- 300 wt ppm con una sensibilidad de ~5 wt ppm y una resolución espacial de ~0.1 mm utilizando la radiografía de neutrones (neutrografía) como técnica no destructiva. A fin de comparar la capacidad de distintas facilidades de neutrografía para este tipo de análisis, los estudios se realizaron en cuatro laboratorios con características diferentes en términos del flujo y de la distribución en energía de los neutrones incidentes sobre la muestra, así como la máxima resolución espacial disponible en cada caso (parámetro L/D). Las facilidades fueron ANTARES en el reactor FRM-II (Alemania), Engin-X en la fuente pulsada ISIS (Reino Unido), BOA en la fuente de espalación SINQ (Suiza), y la facilidad de neutrografía del reactor RA-6 de Bariloche (Argentina). La resolución espacial alcanzada permite determinar el coeficiente de difusión de H en aleaciones de Zr utilizando muestras de dimensiones aproximadas de 5x10x10 mm3.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-07
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/126133
Buitrago Montañez, Nayibe Lucia; Santisteban, Javier Roberto; Marín, Julio Héctor; Tartaglione, Aureliano; Daymond, Mark; et al.; Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva; Universidade Federal do Rio de Janeiro; Matéria; 23; 2; 7-2018; 1-10
1517-7076
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/126133
identifier_str_mv Buitrago Montañez, Nayibe Lucia; Santisteban, Javier Roberto; Marín, Julio Héctor; Tartaglione, Aureliano; Daymond, Mark; et al.; Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva; Universidade Federal do Rio de Janeiro; Matéria; 23; 2; 7-2018; 1-10
1517-7076
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762018000200514&lng=es&tlng=es
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1590/s1517-707620180002.0439
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844613845279047680
score 13.070432