El disilicida de uranio es un compuesto químico inorgánico de uranio en estado de oxidación +4. Es un siliciuro de uranio . Recientemente ha habido interés en utilizar disilicida de uranio como alternativa al dióxido de uranio como combustible en reactores nucleares . [1] Las ventajas son un mayor porcentaje de uranio y una mayor conductividad térmica . Un reemplazo directo de UO 2 por U 3 Si 2 debería permitir que un reactor genere más energía a partir de un conjunto de barras de combustible. y también proporcionar más "tiempo de afrontamiento" en el caso de un LOCA (accidente de pérdida de refrigeración).
El desarrollo de disilicida de uranio, nitruro de uranio u otro compuesto de uranio de alta conductividad térmica puede ser crítico para el desempeño del " Combustible tolerante a accidentes ", un esfuerzo de desarrollo encomendado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos . [2] Esto se debe a que la aleación de zinc tiene una conductividad térmica más alta que todos los materiales de reemplazo que se están desarrollando. En particular, SIC-SiC CMC (enlace), que tiene varias propiedades de material superiores al zircalloypara esta aplicación, tiene una conductividad térmica aproximadamente cinco veces menor (varía debido a los métodos de fabricación utilizados para la fibra y para la matriz) que el zircalloy (referencias sobre SiC-SiC y zircalloy). La conductividad térmica más baja significa que un reactor que usa barras de combustible con revestimiento de SiC-SiC CMC y combustible convencional de UO 2 tendrá que: 1) Funcionar a una potencia de salida menor para mantener el combustible a la misma temperatura, o 2) Funcionar con la misma potencia, con el combustible más caliente, lo que significa que el reactor tiene menos tiempo de respuesta (tiempo para arreglar lo que está mal antes de que algo falle). La alternativa, habilitada por U 3 Si 2 que tiene una conductividad térmica aproximadamente cinco veces mejor que UO 2 , se espera que sea una barra de combustible capaz de producir la misma potencia, una producción de energía ligeramente mejor y un tiempo de adaptación más prolongado.