Metallografische Präparation von Uran-Molybdän

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Physik - Angewandte Physik, Note: 1, 0, Technische Universität München (FRM 2), Veranstaltung: Bachelorarbeit, Sprache: Deutsch, Abstract: Im Rahmen der geplanten Umrüstung des FRMII auf einen Kernbrennstoff mit niedrigerem Anreicherungsgrad ist die metallographische Präparation der Legierung Uran-Molybdän
für verschiedene materialwissenschaftliche Untersuchungen von großer Bedeutung. Uran-Molybdän hat sich schon in der Vergangenheit als ein erfolgversprechender Kandidat für
die Umrüstung von Forschungsreaktoren etabliert. Nur durch weitere Analysen kann überprüft werden, inwiefern diese Legierung auch als zukünftiger hochdichter Kernbrennstoff
des FRM II geeignet ist. In Bezug auf die metallurgische Untersuchung der Gefügestruktur ist die korrekte Präparation von Uran-Molybdän ein zentrales Element. Informationen
über eine geeignete Vorgehensweise bei der metallographischen Präparation dieser Legierung
sind in der entsprechenden Fachliteratur bisher kaum vorhanden.

Aus diesem Grund erfolgen im Rahmen dieser Arbeit systematische Untersuchungen, wobei für jeden Präparationsschritt ein entsprechendes Verfahren entwickelt und optimiert wird. Verschiedene Festkörperphasen besitzen unterschiedliche mechanische und chemische Eigenschaften,
sodass für alle relevanten Phasenzusammensetzungen von Uran-Molybdän und zusätzlich für reines, metallisches alpha-Uran geeignete Präparationsverfahren entwickelt werden. Durch den Vergleich unterschiedlich präparierter und analysierter Proben wird die Ausbildung eines Scheingefüges ausgeschlossen.

Mit den entwickelten Verfahren ist eine mechanische Präparation der Proben ohne Schädigungen wie Kratzern oder einer Kantenverrundung gewährleistet. Zusätzlich konnte die
Kornstruktur von alpha-Uran und der Legierung Uran-Molybdän bei allen Phasenzusammensetzungen mit verschiedenen Präparationsverfahren aufgedeckt werden. Auch die Dendritenstruktur der inhomogen verteilten gamma-Phase konnte sichtbar gemacht werden. Alle auftretenden Strukturen wurden zudem mit individuell ausgewählten Ätzverfahren kontrastiert.
Die Analyse der Proben erfolgte mit optischen Mikroskopen, mit einem Elektronenmikroskop und mittels Röntgenanalyse (EDX).

Für nachfolgende wissenschaftliche Arbeiten und metallurgische Untersuchungen ist dadurch eine sehr gute Präparation der Legierung Uran-Molybdän gegeben.