Name: laser-heating and radiance spectrometry for the study of nuclear materials in conditions simulating a nuclear power plant accident
Uploaded: 2017-12-14T12:30:00
Duration: 9 min 18 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Laser-heating and Radiance Spectrometry for the Study of Nuclear Materials in Conditions Simulating a Nuclear Power Plant Accident at JoVE.com

लेखक अपने संस्थागत अनुसंधान कार्यक्रमों के अंतर्गत वर्तमान अनुसंधान के वित्तपोषण के लिए यूरोपीय आयोग के ऋणी हैं. इसके अलावा, प्रस्तुत अनुसंधान का हिस्सा चुनाव आयोग के माध्यम से वित्त पोषित 6वें रूपरेखा कार्यक्रम के तहत एफ पुल परियोजना और 7 सबसे सुरक्षित और कोमल परियोजनाओं के तहतगु FP ।

<ol>
	<li>Manara, D., Ronchi, C., Sheindlin, M., Lewis, M., Brykin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Melting+of+stoichiometric+and+hyperstoichiometric+uranium+dioxide.">Melting of stoichiometric and hyperstoichiometric uranium dioxide.</a> J. Nucl. Mater. 342, 148-163 (2005).</li><li>Manara, D., Sheindlin, M., Heinz, W., Ronchi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+techniques+for+high-temperature+melting+measurements+in+volatile+refractory+materials+via+laser+surface+heating.">New techniques for high-temperature melting measurements in volatile refractory materials via laser surface heating.</a> Review of Scientific Instruments. 79, 113901-113908 (2008).</li><li>De Bruycker, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reassessing+the+melting+temperature+of+PuO2.">Reassessing the melting temperature of PuO2.</a> Materials Today. 13, 52-55 (2010).</li><li>Kato, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solidus+and+liquidus+temperatures+in+the+UO2-PuO2+system.">Solidus and liquidus temperatures in the UO2-PuO2 system.</a> J. Nucl. Mater. 373, 237-245 (2008).</li><li>DeWitt, D. P., Richmond, J. C., DeWitt, D. P., Nutter, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+radiative+properties+of+materials.">Thermal radiative properties of materials.</a> Theory and practice of radiation thermometry. , (1988).</li><li>Neuer, G., Fiessler, L., Groll, M., Schreiber, E., Schooley, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+analysis+of+the+different+methods+of+multiwavelength+pyrometry.">Critical analysis of the different methods of multiwavelength pyrometry.</a> Temperature: its measurement and control in science and industry, vol. 6. , 787-789 (1992).</li><li>Jacquemain, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nuclear Power Reactor Core Melt Accidents. State of Knowledge. , 1835-1838 (2015).</li><li>Manara, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ZrC-C+eutectic+structure+and+melting+behaviour:+A+high-temperature+radiance+spectroscopy+study.">The ZrC-C eutectic structure and melting behaviour: A high-temperature radiance spectroscopy study.</a> J. Eur. Ceram. Soc. 33, 1349-1361 (2013).</li><li>Manara, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+melting+behaviour+of+calcium+monoxide+under+different+atmospheres:+A+laser+heating+study.">On the melting behaviour of calcium monoxide under different atmospheres: A laser heating study.</a> J. Eur. Ceram. Soc. 34, 1623-1636 (2014).</li><li>Welland, M. J., Thompson, W. T., Lewis, B. J., Manara, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer+simulations+of+non-congruent+melting+of+hyperstoichiometric+uranium+dioxide.">Computer simulations of non-congruent melting of hyperstoichiometric uranium dioxide.</a> J. Nucl. Mater. 385, 358-363 (2009).</li><li>Olander, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nuclear+Fuels-+Present+and+future.">Nuclear Fuels- Present and future.</a> J. Nucl. Mater. 389, 1-22 (2009).</li><li>De Bruycker, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+melting+behaviour+of+plutonium+dioxide:+A+laser-heating+study.">The melting behaviour of plutonium dioxide: A laser-heating study.</a> J. Nucl. Mater. 416, 166-172 (2011).</li><li>Manara, D., Boboridis, K., Morel, S., De Bruycker, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+UC2-x+-+Carbon+eutectic:+A+laser+heating+study.">The UC2-x - Carbon eutectic: A laser heating study.</a> J. Nucl. Mater. 466, 393-401 (2015).</li><li>Barrachin, M., Chevalier, P. Y., Cheynet, B., Fischer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+modelling+of+the+U-O-Zr+phase+diagram+in+the+hyper-stoichiometric+region+and+consequences+for+the+fuel+rod+liquefaction+in+oxidising+conditions.">New modelling of the U-O-Zr phase diagram in the hyper-stoichiometric region and consequences for the fuel rod liquefaction in oxidising conditions.</a> J. Nucl. Mater. 375, 397-409 (2008).</li><li>Gu&#233;neau, C., Chartier, A., Van Brutzel, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermodynamic+and+thermophysical+properties+of+the+actinide+oxides.">Thermodynamic and thermophysical properties of the actinide oxides.</a> Comp Nucl Mater. 2, 21-59 (2012).</li><li>Preston-Thomas, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+International+Temperature+Scale+of+1991+(ITS-90).">The International Temperature Scale of 1991 (ITS-90).</a> Metrologia. 27, 3-10 (1990).</li><li>Preston-Thomas, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erratum:+The+International+Temperature+Scale+of+1990+(ITS-90).">Erratum: The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90).</a> Metrologia. 27, 107 (1990).</li><li>Bedford, R. E., Bonnier, G., Maas, H., Pavese, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommended+values+of+temperature+on+the+International+Temperature+Scale+of+1990+for+a+selected+set+of+secondary+reference+points.">Recommended values of temperature on the International Temperature Scale of 1990 for a selected set of secondary reference points.</a> Metrologia. 33, 133-154 (1996).</li></ol>

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

लेजर हीटिंग विकिरण स्पेक्ट्रोस्कोपी तकनीक यहां प्रस्तुत बहुत उच्च तापमान और दुर्दम्य सामग्री के पिघलने के व्यवहार की जांच के लिए एक अभिनव और प्रभावी विधि के रूप में मांयता प्राप्त है15, 16। अपने दूरदराज के और लगभग कंटेनर कम प्रकृति के लिए धंयवाद, यह विशेष रूप से रेडियोधर्मी परमाणु सामग्री के प्रायोगिक अध्ययन और NPPs में कोर मंदी दुर्घटनाओं के अनुकरण के लिए अनुकूल है, के रूप में उदाहरण के परिणाम यहां प्रस्तुत द्वारा दिखाया गया है ।
जबकि प्रयोगात्मक वर्तमान विधि के साथ प्राप्त आंकड़ों का मूल्यांकन, एक प्रयोगात्मक अंक के सही काम के बारे में कोई संदेह नहीं होना चाहिए चरण संक्रमण के लिए । वास्तव में, बहुत उच्च तापमान पर, सामग्री कैनेटीक्स बहुत तेजी से हो सकता है, और कई मुश्किल-नियंत्रण घटनाएं हो सकती हैं, जैसे गैर-अनुकूल वाष्पीकरण, पृथक्करण, यौगिक पृथक्करण, आदि । (प्रेरण भट्ठियों की तरह) और अधिक परंपरागत हीटिंग तरीकों के साथ तुलना के रूप में दर्शाता है, इस तरह की घटना के संभावित घटना एक तेजी से हीटिंग और वर्तमान एक तरह ठंडा तकनीक के उपयोग को सही ठहराते हैं । दूसरी ओर, संदेह वर्तमान हीटिंग शर्तों के तहत ऊष्मा संतुलन की स्थिति के प्रभावी स्थिरीकरण के बारे में पैदा हो सकता है । के रूप में प्रक्रिया खंड में बताया गया है, इस तरह की स्थितियों की गारंटी नहीं किया जा सकता तेजी से लेजर ताप चक्र के भाग के हीटिंग । हालांकि, ऊष्मा संतुलन की स्थिति निश्चित रूप से ठंडा मंच पर उत्पादित कर रहे हैं । इस बयान कंप्यूटर वर्तमान प्रयोगों का अनुकरण कोड की मदद से सत्यापित किया गया था और निकट संतुलन द्रव्यमान और स्थानीय चरण संक्रमण11की उपस्थिति में गर्मी प्रसार के आधार पर । फिर भी, ऊष्मा संतुलन की स्थिति हमेशा पार किया जाना चाहिए प्रयोग, आमतौर पर अच्छी तरह से मापने के द्वारा-यौगिकों कि संदर्भ के रूप में लिया जा सकता है में चरण संक्रमण तापमान मूल्यांकन । यह पिघलने के साथ वर्तमान काम में महसूस किया गया था/डब्ल्यू के solidification अंक, एमओ (१९९० के अंतरराष्ट्रीय तापमान पैमाने में माध्यमिक संदर्भ तापमान के रूप में सिफारिश की17,18,19), UO2, और ZrC-सी eutectic9. वर्तमान दृष्टिकोण की सटीकता और अनिश्चितता का आकलन करने के लिए ऐसे संदर्भ बिंदुओं को मापना भी आवश्यक है ।
चरम स्थितियों और लेजर हीटिंग प्रयोगों, एक सटीक अनिश्चितता विश्लेषण में उत्पादित घटना को देखते हुए उत्पादित डेटा की प्रयोज्य के लिए सर्वोपरि है । सफल मापन अभियानों के लिए, वर्तमान चरण संक्रमण तापमान डेटा को प्रभावित करने वाली संचयी अनिश्चितता को 2-मानक-विचलन कवरेज फ़ैक्टर (९५% आत्मविश्वास) के साथ निरपेक्ष तापमान का ± 1% करने के लिए राशि होनी चाहिए. इस तरह के अनिश्चितता बैंड जटिल सामग्री के लिए बड़ा हो सकता है, जहां, उदाहरण के लिए, गैर अनुकूल वाष्पीकरण प्रयोगों के दौरान एक बेकाबू रास्ते में वास्तविक नमूना संरचना बदल सकते हैं । इस तरह के अनिश्चितता के कारण अंशांकन प्रक्रिया, एनएसई निर्धारण, नमूना स्थिरता (यानी, दोहराया जाने वाला लेजर शॉट्स, प्रयोगात्मक चरण संक्रमण तापमान), आदि की वजह से त्रुटियों को ध्यान में रखना चाहिए । PuO के पिघलने/ठंड बिंदु के लिए अनिश्चितता विश्लेषण का एक उदाहरण 1 तालिका में बताया गया है । विभिंन अनिश्चितता योगदान स्वतंत्र रूप में विचार किया जा सकता है और त्रुटि प्रचार कानून3के अनुसार संयुक्त ।
<img alt="Table 1" src="/files/ftp_upload/54807/54807table1.jpg"> 
तालिका 1: PuO के पिघलने/2 (संदर्भ13) के जमने बिंदु के लिए अनिश्चितता विश्लेषण का उदाहरण । अर्थ और सी के मूल्य2 1 समीकरण पर टिप्पणी के साथ परिचय अनुभाग में बताया गया है । Δελ औसत प्रयोगात्मक ग्रे शरीर धारणा के भीतर ढाले प्रयोगात्मक चमक स्पेक्ट्रा द्वारा ελ के लिए प्राप्त मूल्य के आसपास दो मानक विचलन के लिए यहां खड़ा है । δTसी और δTडी औसत मानक लैंप extrapolated तापमान वक्र और औसत प्रयोगात्मक solidification तापमान मूल्य के आसपास दो मानक विचलन, क्रमशः प्रतिनिधित्व करते हैं ।
वर्तमान प्रायोगिक दृष्टिकोण पर कुछ सुधार किए जा सकते हैं । विशेष रूप से, एक जटिल पाइप प्रणाली के माध्यम से एक बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमीटर के साथ दबाव पोत को जोड़ने का पता लगाने की अनुमति होगी, कम गुणात्मक, भाप गर्म सामग्री द्वारा जारी बेर में मौजूद प्रजातियों में से । इसके अलावा, एक थर्मामीटर के कार्यांवयन कैमरा गर्म नमूना सतह पर तापमान वितरण के दो आयामी अध्ययन के लिए कल्पना है ताकि संभव सजातीयताओं और अलगाव प्रभाव का पता लगाने के लिए । अंत में, वर्तमान उपकरणों के आसपास निर्मित सुरक्षा प्रणाली में सुधार की कल्पना कर रहे हैं । दरअसल, यहां इस्तेमाल किया वर्तमान Plexiglas दस्ताने बॉक्स उच्च रेडियोधर्मी सामग्री, जैसे यूरेनियम और transuranium तत्वों, तथ्य यह है कि यह प्रभावी ढंग से α विकिरण ब्लॉकों के लिए धन्यवाद के अध्ययन के लिए अनुकूल है । तथापि, यह ढाल γ उत्सर्जकों की जांच के लिए पर्याप्त रूप से सुरक्षित नहीं है, जैसे असली विकिरणित नाभिकीय ईंधन में निहित nuclides । एक प्रमुख दीवार वाले सेल सहित एक नई सुविधा खर्च परमाणु असली NPPs से आ ईंधन के अध्ययन के लिए सोच रहा है ।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1498">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="142">
			<td height="142" style="height:142px;width:299px;">Two-channel fast pyrometer</td>
			<td style="width:281px;">Assembled privately</td>
			<td style="width:421px;"></td>
			<td style="width:497px;">Fast pyrometer. Photodiode detectors at 650 nm and 488 nm, assembled with focussing objective and fast logarithmic amplifier.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Laser TRUMPF HLD4506, TRUMPF,&#160;</td>
			<td style="width:281px;">TRUMPF Schramberg, Germany</td>
			<td style="width:421px;">HLD4506</td>
			<td>Heating agent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">CDI spectrometer</td>
			<td style="width:281px;">CDI</td>
			<td style="width:421px;">Optical Spectrograph card, 256 channels</td>
			<td>Multi-wavelength spectro-pyrometer array&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Ar+ laser</td>
			<td style="width:281px;">Ion Laser Technology</td>
			<td style="width:421px;">5500A-00</td>
			<td>0.75 W RLS laser</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Oscilloscope NICOLET</td>
			<td style="width:281px;">NICOLET, Madison, Wi, USA</td>
			<td style="width:421px;">Pro 44C Transient Digitizer</td>
			<td>AD converter, data acquisition system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">SETNAG Oxygen analyser</td>
			<td style="width:281px;">SETNAG, Marseille, France</td>
			<td style="width:421px;">JC24V-M</td>
			<td>ZrO2 electrochemical cell for oxygen analysis in the autoclave</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Blackbody source</td>
			<td style="width:281px;">POLYTECH CI Waldbronn, Germany</td>
			<td style="width:421px;">Customized</td>
			<td>Black body source for spectro-pyrometer calibration</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Standard calibration lamps</td>
			<td style="width:281px;">POLARON, Watford, UK</td>
			<td style="width:421px;">P.224c and P213c</td>
			<td>Lamps for pyrometer and spectro-pyrometer calibration</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

laser-heating and radiance spectrometry for the study of nuclear materials in conditions simulating a nuclear power plant accident

प्रमुख और गंभीर दुर्घटनाओं तीन मील द्वीप (संयुक्त राज्य अमेरिका, १९७९), चेर्नोबिल (पूर्व सोवियत संघ, १९८६) और Fukushima (जापान, २०११) में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (NPPs) में एक बार हुई है । इन दुर्घटनाओं के कारणों, गतिशीलता और परिणामों पर अनुसंधान पिछले तीन दशकों में दुनिया भर में कुछ प्रयोगशालाओं में किया गया है । इस तरह के अनुसंधान गतिविधियों के आम लक्ष्य हैं: दुर्घटनाओं के इन प्रकार की रोकथाम, दोनों मौजूदा और संभावित नए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में; उनके अंतिम परिणाम के ंयूनतम; और अंत में, असली जोखिम NPPs के साथ जुड़े की एक पूरी समझ । यूरोपीय आयोग के संयुक्त अनुसंधान केंद्र Transuranium तत्वों, एक लेजर हीटिंग और तेजी से चमक spectro-pyrometry सुविधा के लिए संस्थान में प्रयोगशाला सिमुलेशन के लिए प्रयोग किया जाता है, एक छोटे पैमाने पर, एनपीपी कोर मंदी, गंभीर का सबसे आम प्रकार दुर्घटना (SA) कि शीतलन प्रणाली की विफलता का एक परिणाम के रूप में एक परमाणु रिएक्टर में हो सकता है । इस सिमुलेशन उपकरण असली परमाणु सामग्री पर तेजी से और प्रभावी उच्च तापमान माप, ऐसे प्लूटोनियम और मामूली एक्टिनाइड युक्त विखंडन ईंधन के नमूनों के रूप में अनुमति देता है । इस संबंध में, और इसकी क्षमता में चरम स्थितियों के तहत सामग्री से संबंधित डेटा की बड़ी राशि का उत्पादन करने के लिए, वर्तमान प्रयोगात्मक दृष्टिकोण निश्चित रूप से अनूठा है । एनपीपी के वर्तमान और भविष्य की अवधारणाओं के लिए, उदाहरण के परिणाम परमाणु ईंधन के कुछ अलग प्रकार के पिघलने व्यवहार पर प्रस्तुत कर रहे हैं: यूरेनियम-प्लूटोनियम आक्साइड, कार्बाइड, और nitrides । रोकथाम सामग्री के साथ ऑक्साइड ईंधन के उच्च तापमान बातचीत पर परिणाम भी संक्षेप में दिखाया गया है ।

चित्रा 3 प्रदर्शित करता है वास्तविक तापमान thermograms विभिंन ऑक्सीकरण स्तर (UO2 + एक्स के साथ 0 & #60; x & #60; ०.२१)2के साथ यूरेनियम डाइऑक्साइड पर मापा । यूरेनियम डाइऑक्साइड वर्तमान NPPs में सबसे आम ईंधन का आवश्यक घटक है । विभिन्न ऑक्सीजन हाइपर-stoichiometry स्तरों के लिए इसका ऑक्सीकरण सामान्य और बंद सामान्य रिएक्टर की स्थिति में हो सकता है12. वर्तमान पद्धति के साथ, यह दिखाया गया है कि UO2 ऑक्सीकरण अपनी पिघलने के एक नाटकीय कमी में परिणाम कर सकते है/solidification बिंदु तक ७०० K । इस मामले में, प्रयोगों के लिए एक जगह उच्च निष्क्रिय गैस दबाव के तहत किया जाना था (वह 10 MPa में) उच्च तापमान पर अत्यधिक गैर अनुकूल वाष्पीकरण को दबाने के लिए.
<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/54807/54807fig3.jpg"> 
चित्र 3: Thermograms लेजर पर मापा-गर्म stoichiometric और hyperstoichiometric यूरेनियम डाइऑक्साइड के नमूनों ( 2के बाद) । एक उदाहरण डबल पल्स लेजर प्रोफ़ाइल ग्राफ में दिखाया गया है । Thermograms कई UO के लिए दर्ज कर रहे है2 + एक्स रचनाएं । Solidification गिरफ्तारियां काफी-अलग तापमान पर और विभिंन सुविधाओं के साथ, नमूना संरचना पर निर्भर करता है, पिघलने/ठंड तापमान और U-O प्रणाली में Solidification गतिशीलता के विकास का खुलासा । <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54807/54807fig3large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
चित्रा 4 से पता चलता है पाइरोमीटर (सीधी रेखा) और spectro-पाइरोमीटर एक प्लूटोनियम डाइऑक्साइड नमूना एक ऑक्सीकरण वातावरण (०.३ MPa पर संपीड़ित हवा) के तहत गर्म लेजर पर दर्ज thermograms । इसके अलावा, PuO2 एक आवश्यक परमाणु ईंधन घटक है । एक ही आंकड़ा में, दो चमक स्पेक्ट्रा spectro-पाइरोमीटर द्वारा मापा अलग तापमान पर भी presets में प्रदर्शित कर रहे हैं, एक साथ curves फिटिंग प्रयोगात्मक डेटा और इसी T और ελ मूल्यों के साथ. वर्तमान अध्ययन के लिए धन्यवाद, PuO2 पिघलने/ठंड तापमान ३,०१७ k ± 28 k होने के लिए पुनर्मूल्यांकन किया गया था, अधिक से अधिक पहले से अधिक पारंपरिक हीटिंग विधियों द्वारा संकेत से ३०० k अधिक. उन तरीकों निश्चित रूप से व्यापक नमूना और रोकथाम, एक मुद्दा है कि मोटे तौर पर वर्तमान दूरस्थ हीटिंग दृष्टिकोण के साथ हल किया गया है के बीच उच्च तापमान बातचीत से प्रभावित परिणाम झुकेंगे ।
<img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/54807/54807fig4.jpg"> 
चित्र 4: Thermograms एक प्लूटोनियम डाइऑक्साइड नमूना पिघलने बिंदु से परे गर्म लेजर पर मापा । मुख्य ग्राफ: काले ठोस लाइन और पूर्ण काले हलकों तेजी से पाइरोमीटर और बहु तरंग दैर्ध्य spectro-पाइरोमीटर, क्रमशः द्वारा एक ऑक्सीकरण वातावरण के तहत एक PuO2 नमूने पर दर्ज thermograms का प्रतिनिधित्व करते हैं । सफेद हलकों वर्णक्रमीय उत्सर्जन प्लैंक की चमक कानून12के साथ प्रयोगात्मक चमक डेटा फिटिंग द्वारा प्राप्त मूल्यों का प्रतिनिधित्व करते हैं । दो सेट उदाहरण स्पेक्ट्रा दर्ज (काले हलकों) और फिट (लाल ठोस लाइनों) में तरल और ठंड PuO2, क्रमशः, ग्रे शरीर धारणा के भीतर । इन भूखंडों में, चमक एलλ सादगी के लिए पहली विकिरण लगातार सी1 के लिए सामान्यीकृत है । मुख्य thermogram ०.८३ के एक औसत निरंतर उत्सर्जन का उपयोग कर प्राप्त किया गया था । <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54807/54807fig4large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
चित्रा 5 एक अलग वातावरण के तहत UO2 और ZrO2 के एक मिश्रण पर प्रदर्शन लेजर हीटिंग दालों की एक श्रृंखला से पता चलता है । इस परीक्षण की स्थिति है कि एक एनपीपी में एक आकस्मिक तापमान भ्रमण के मामले में उत्पादन किया जा सकता है के प्रतिनिधि है । पिघलने/solidification बिंदु लगातार शॉट्स पर एक अच्छी तरह से दोहराने तापमान पर होता है अगर प्रयोगों आर्गन में किया जाता है । दूसरी ओर, लेजर शॉट्स पर पिघलने/solidification तापमान कम अगर लेजर हीटिंग चक्र संकुचित हवा में प्रदर्शन कर रहे हैं । यह पता चलता है कि, उत्तरार्द्ध मामले में, नमूना तेजी से लेजर हीटिंग उपचार के दौरान ऑक्सीकरण हो जाता है । इसके अलावा, मिश्रित UO के मामले में2-ZrO2 आक्साइड, एक पिघलने बिंदु अवसाद ऑक्सीजन हाइपर stoichiometry स्थितियों में होता है ।
<img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/54807/54807fig5.jpg"> 
चित्र 5: Thermograms मिश्रित UO2मापा-ZrO दबाव आर्गन और हवा में2 नमूने । पिघलने/solidification बात लगातार शॉट्स पर एक अच्छी तरह से दोहराने तापमान पर होता है अगर प्रयोगों आर्गन (ब्लैक thermograms) में किया जाता है । दूसरी ओर, लेजर शॉट्स पर पिघलने/solidification तापमान कम अगर लेजर हीटिंग चक्र संकुचित हवा (ग्रीन thermograms) में प्रदर्शन कर रहे हैं । <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54807/54807fig5large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
एक और उदाहरण सामग्री का एक और प्रकार की चिंताओं, यूरेनियम dicarbide । यह परमाणु ईंधन की एक वैकल्पिक अवधारणा के लिए एक संभावित सामग्री के रूप में, संभवतः उच्च तापमान पर काम कर रहे है और काफी एक मंदी दुर्घटना के जोखिम को कम करने की परिकल्पना की है । कार्बन की एक बड़ी अतिरिक्त (नाममात्र UC२.८) युक्त एक नई रचना वर्तमान दृष्टिकोण14के साथ पहली बार के लिए जांच की थी । इस मामले में, UC2-C eutectic तापमान, 27, 37 k ± 20 k में स्थापित किया गया था, के साथ एक चमक संदर्भ के रूप में प्रयोग किया जाता था घन-चतुष्कोणीय (α → β) ठोस राज्य संक्रमण, २,०५० k ± 20 k पर फिक्स्ड. एनएसई ने कार्बन से भरपूर यौगिक को ६५० एनएम पर ०.७ तक बढ़ाने के लिए मापा था, जबकि मूल्य ελ = ०.५३ eutectic क्षेत्र की सीमा पर शुद्ध यूरेनियम dicarbide के लिए स्थापित किया गया था । यह वृद्धि अतिरिक्त कार्बन के मिश्रण के प्रकाश में विश्लेषण किया गया था और liquidus तापमान के निर्धारण के लिए इस्तेमाल किया (३,२२० ± ५० K UC२.८के लिए) । तेजी से ठोस राज्य प्रसार के कारण, यह भी घन-चतुष्कोणीय संक्रमण से बढ़ावा, एक lamellar eutectic संरचना का कोई स्पष्ट संकेत कमरे के तापमान के लिए शमन के बाद मनाया जा सकता है । eutectic सतह C/यूसी2-x संरचना गुणात्मक हो सकता है, लेकिन लगातार, रिकॉर्ड किए गए चमक स्पेक्ट्रा की मदद से कूलिंग प्रक्रिया के दौरान पीछा किया, जैसा कि 6 a और b के आंकड़े में दिखाया गया है ।दिलचस्प है, वर्तमान एनएसई विश्लेषण से पता चला है कि, जबकि तरल चरण में बाहरी तरल सतह लगभग पूरी तरह से यूरेनियम dicarbide का गठन किया गया था, यह तेजी से ठंड पर मिश्रित कार्बन में समृद्ध हो गया । मिश्रित कार्बन जल्दी से आगे ठंडा करने के दौरान भीतरी थोक की ओर पलायन लग रहा था । α → β संक्रमण, यूरेनियम dicarbide फिर लगभग पूरे बाहरी सतह को शामिल किया गया । बहुत उच्च तापमान सामग्री व्यवहार पर इन विवरण के सभी यौगिक के इस प्रकार के विश्लेषण रिएक्टर कोर में अनियंत्रित तापमान वृद्धि के मामले में के लिए आवश्यक हैं । वे केवल चमक स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण के आधार पर मुजे थे, जबकि वे शायद ही किसी अंय प्रयोगात्मक जांच तकनीक के लिए सुलभ होगा ।
<img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/54807/54807fig6.jpg"> 
चित्र 6: Thermogram और चमक स्पेक्ट्रा दबाव आर्गन14में एक यूसी२.८ नमूना पर मापा. क) एक thermogram के शीतलन चरण एक यूसी२.८ नमूने पर दर्ज की गई । पूर्ण हलकों जो चमक स्पेक्ट्रा spectro-पाइरोमीटर द्वारा दर्ज किए गए समय बिंदुओं की पहचान । ख) चमक स्पेक्ट्रा के चार उदाहरण अलग तापमान पर दर्ज की गई । उनमें से एक लिक्विड यूसी२.८में दर्ज किया गया था, जबकि अन्य तीन के अनुरूप थर्मल की गिरफ्तारी चित्रा 5 में दिखाई. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54807/54807fig6large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>

Watch this Scientific Journal Video about Laser-heating and Radiance Spectrometry for the Study of Nuclear Materials in Conditions Simulating a Nuclear Power Plant Accident at JoVE.com

Laser-heating and Radiance Spectrometry for the Study of Nuclear Materials in Conditions Simulating a Nuclear Power Plant Accident

हम जो प्रयोग में असली परमाणु ईंधन, cladding, और रोकथाम सामग्री लेजर ३,००० कश्मीर से परे तापमान को गर्म जबकि उनके व्यवहार चमक स्पेक्ट्रोस्कोपी और थर्मल विश्लेषण द्वारा अध्ययन किया है मौजूद हैं । इन प्रयोगों अनुकरण, एक प्रयोगशाला पैमाने पर, एक लावा के गठन एक परमाणु रिएक्टर कोर मंदी के बाद चरण ।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र दुर्घटना का अनुकरण करने वाली स्थितियों में नाभिकीय सामग्रियों के अध्ययन के लिए लेजर ताप और चमक स्पेक्ट्रोमेट्री

Major and severe accidents have occurred three times in nuclear power plants (NPPs), at Three Mile Island (USA, 1979), Chernobyl (former USSR, 1986) and ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Radioactivity and Nuclear Chemistry

SCIENTISTS IN ACTION

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry (UPLC-HRMS)

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry UPLC-HRMS

Ultraperformance लिक्विड क्रोमैटोग्राफी उच्च संकल्प मास स्पेक्ट्रोमेट्री (UPLC-HRMS) का उपयोग जैविक स्रोतों से अलक्षित Metabolomics

Here we present a workflow to analyze the metabolic profiles for biological samples of interest including; cells, serum, or tissue. The sample is first ...

Dissolution Dynamic Nuclear Polarization Instrumentation for Real-time Enzymatic Reaction Rate Measurements by NMR

विघटन गतिशील परमाणु ध्रुवीकरण एनएमआर द्वारा वास्तविक समय enzymatic प्रतिक्रिया दर माप के लिए उपकरण

The main limitation of NMR-based investigations is low sensitivity. This prompts for long acquisition times, thus preventing real-time NMR measurements of ...

Sequencing of Plant Wall Heteroxylans Using Enzymic, Chemical (Methylation) and Physical (Mass Spectrometry, Nuclear Magnetic Resonance) Techniques

Sequencing of Plant Wall Heteroxylans Using Enzymic, Chemical Methylation and Physical Mass Spectrometry, Nuclear Magnetic Resonance Techniques

संयंत्र दीवार Heteroxylans का अनुक्रमण Enzymic, रासायनिक (मेथिलिकरण) और शारीरिक (मास स्पेक्ट्रोमेट्री, परमाणु चुंबकीय अनुनाद) तकनीकों का प्रयोग

This protocol describes the specific techniques used for the characterization of reducing end (RE) and internal region glycosyl sequence(s) of ...

Investigations on the Ga(III) Complex of EOB-DTPA and Its 68Ga Radiolabeled Analogue

Investigations on the GaIII Complex of EOB-DTPA and Its 68Ga Radiolabeled Analogue

EOB-DTPA और गा (तृतीय) परिसर पर जांच इसका<sup&gt; 68</sup&gt; गा radiolabeled एनालॉग

We demonstrate a method for the isolation of EOB-DTPA (3,6,9-triaza-3,6,9-tris(carboxymethyl)-4-(ethoxybenzyl)-undecanedioic acid) from its Gd(III) ...

In Situ Detection and Single Cell Quantification of Metal Oxide Nanoparticles Using Nuclear Microprobe Analysis

In Situ Detection and Single Cell Quantification of Metal Oxide Nanoparticles Using Nuclear Microprobe Analysis

सीटू में परमाणु Microprobe विश्लेषण का उपयोग करके मेटल ऑक्साइड नैनोकणों का पता लगाना और एकल सेल ठहराव

Micro-analytical techniques based on chemical element imaging enable the localization and quantification of chemical composition at the cellular level. ...

Synthesis of High Purity Nonsymmetric Dialkylphosphinic Acid Extractants

उच्च शुद्धता सममित Dialkylphosphinic एसिड Extractants का संश्लेषण

We present the synthesis of (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example to demonstrate a method for the synthesis of high ...

Chemical Synthesis of Porous Barium Titanate Thin Film and Thermal Stabilization of Ferroelectric Phase by Porosity-Induced Strain

Porosity प्रेरित तनाव द्वारा छिद्रित बेरियम Titanate पतली फिल्म और Ferroelectric चरण के थर्मल स्थिरीकरण के रासायनिक संश्लेषण

Barium titanate (BaTiO3, hereafter BT) is an established ferroelectric material first discovered in the 1940s and still widely used because of its ...

Automated 90Sr Separation and Preconcentration in a Lab-on-Valve System at Ppq Level

Automated 90Sr Separation and Preconcentration in a Lab-on-Valve System at Ppq Level

स्वचालित ९०Sr जुदाई और एक प्रयोगशाला में Ppq स्तर पर वाल्व प्रणाली में एकाग्रता

A quick, automated and portable system for the separation and determination of radiostrontium in aqueous samples, using Sr-resin and multi sequential flow ...

Spatiotemporally Controlled Nuclear Translocation of Guests in Living Cells Using Caged Molecular Glues as Photoactivatable Tags

Spatiotemporally नियंत्रित परमाणु Photoactivatable टैग के रूप में बंदी आणविक गोंद का उपयोग कर कोशिकाओं में रहने वाले मेहमानों के Translocation

The cell nucleus is one of the most important organelles as a subcellular drug-delivery target, since modulation of gene replication and expression is ...

U2O5 Film Preparation via UO2 Deposition by Direct Current Sputtering and Successive Oxidation and Reduction with Atomic Oxygen and Atomic Hydrogen

U2O5 Film Preparation via UO2 Deposition by Direct Current Sputtering and Successive Oxidation and Reduction with Atomic Oxygen and Atomic Hydrogen

यू2ओ5 फिल्म की तैयारी के माध्यम से UO2 प्रत्यक्ष वर्तमान sputtering और लगातार ऑक्सीकरण और परमाणु ऑक्सीजन और परमाणु हाइड्रोजन के साथ कमी से जमाव

We describe a method to produce U2O5 films in situ using the Labstation, a modular machine developed at JRC Karlsruhe. The Labstation, an essential part ...