Cinética de reacción entre Zr y CI₄Zr monitoreada por correlaciones angulares perturbadas

Abstract

Se presenta una descripción de la utilización de la técnica de Correlaciones Angulares Perturbadas Diferenciales en el Tiempo (TDPAC) para monitorear el progreso de la reacción química entre Zr metálico y tetracloruro de circonio. Los reactantes, dopados con ¹⁸¹Hf, fueron encerrados en vacio en un reactor de cuarzo. Las mediciones se realizaron a temperatura ambiente después de mantener durante varias horas el reactor con su extremo inferior, donde se alojaba el Zr metálico, a 800 °C y el resto del reactor a una temperatura superior a 400 °C, para asegurar la existencia del tetracloruro en forma gaseosa. Se utilizó la espectroscopia gamma simple como forma de estimar la cantidad de cada reactante que existía en las etapas de la reacción, tomando ventaja de la posibilidad de evaporar el tetracloruro remanente y condensarlo en un extremo del reactor, mientras el Zr y productos de reacción quedaban en el otro extremo.

An application of the Time Differential Perturbed Angular Correlation (TDPAC) technique for monitoring the progress of the Chemical reaction between metallic Zr and ZrCl₄ is presenled. Reactants (doped with ¹⁸¹Hf ) were enclosed in vacuum in a quartz reactor. After keeping the reactor during severa! hours in a temperature gradient measurements were carried out at room temperature. The temperature gradient was established in the following way: the lower end of the reactor, where the metallic Zr stood, was kept at 800 °C and the rest of the reactor was kept at a temperature higher than 400 °C, to maintain the Cl₄Zr in gaseous State. Simple gamma spectroscopy was used to check the amount of reactants existing at each process step, taking advantage of the possibility of condensing the remnant tetrachloride in the upper end of the reactor.