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8401.30 - Elementos combustíveis (cartuchos) não irradiados

8401.40 - Partes de reatores nucleares

I.- REATORES NUCLEARES

A expressão reatores nucleares designa, de maneira geral, os aparelhos e dispositivos contidos em

recinto de proteção blindada biológica, inclusive, eventualmente, a própria proteção, bem como outros

aparelhos e dispositivos instalados no exterior desta proteção, desde que formem um todo com os

aparelhos instalados no interior.

Um reator nuclear compreende geralmente:

A) O núcleo formado por:

1) O combustível (físsil (cindível) ou fértil) que pode encontrar-se, quer dissolvido ou disperso no

moderador (reatores homogêneos), quer agrupados nos elementos combustíveis (cartuchos)

(reatores heterogêneos).

2) O moderador e, eventualmente, o refletor de nêutrons (berílio, grafita, água comum, água

pesada e certos hidrocarbonetos, como a difenila e as trifenilas).

3) O fluido de arrefecimento, necessário para eliminação do calor desprendido pelo reator (gás

carbônico, hélio, água comum, água pesada, sódio ou bismuto fundidos, mistura fundida de

sódio com potássio, sais fundidos, certos hidrocarbonetos, etc.). Todavia, o moderador assegura,

também, com frequência, a função de refrigerador.

4) As barras de controle ou de segurança, de matérias com alta capacidade de absorção de

nêutrons (tais como boro, cádmio, háfnio (céltio)) ou de ligas, dispersões ou compostos destas

matérias.

B) A estrutura mecânica (cubas, grades para introdução dos elementos combustíveis (cartuchos),

tubos para circulação do fluido de arrefecimento, válvulas, mecanismos de operação das barras de

controle ou de segurança, etc.).

C) O conjunto de aparelhos de medida, de regulação automática e de controle (fontes de nêutrons,

câmaras de ionização, termopares, telecâmaras, medidores de pressão ou de fluxo, etc.).

D) As blindagens térmicas ou biológicas (de aço, concreto (betão), chumbo, etc.).

Algumas máquinas, aparelhos e dispositivos, exceto os acima indicados, podem, especialmente nas

centrais nucleares, ser igualmente colocados no interior da blindagem biológica. Estas máquinas

aparelhos e dispositivos não adquirem, no entanto, as características de partes de reatores nucleares e

devem, por conseguinte, seguir o seu próprio regime (ver exclusões c) a ij), abaixo).

Todavia, a natureza, as características e o modo de montagem das partes constitutivas podem ser

fundamentalmente diferentes. Por este motivo, os reatores nucleares classificam-se geralmente:

1) Quanto à energia dos nêutrons que propagam a reação em cadeia: em reatores térmicos,

intermediários ou rápidos.

2) Quanto ao modo de distribuição da matéria físsil (cindível) no núcleo do reator: em reatores

homogêneos ou heterogêneos.

3) Quanto ao uso a que se destinam: em reatores para pesquisas, para produção de isótopos, para testes

de materiais, para transformação de uma matéria fértil em matéria físsil (cindível) (conversores e

autogeradores), para propulsão, para produção de energia térmica ou elétrica, etc.

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4) Quanto à natureza das matérias utilizadas ou à tecnologia de funcionamento: em reatores de urânio

natural, de urânio enriquecido, de urânio-tório, de sódio-grafita, de gás-grafita, de água pressurizada,

de água pesada pressurizada, de água em ebulição, de piscina, de moderador orgânico, etc.

Em geral, as dimensões de um reator são pelo menos “críticas”, a fim de que a fuga de nêutrons para o

exterior nunca seja suficiente para interromper a reação em cadeia. Todavia, utilizam-se, em alguns

casos, para pesquisas, montagens “subcríticas”, que funcionam com o auxílio de uma fonte adicional de

nêutrons. Os reatores subcríticos incluem-se igualmente nesta posição.

Quando apresentadas isoladamente, as partes de reatores nucleares classificam-se, em geral, conforme

as disposições da Nota 2 da Seção XVI.

Na presente posição, incluem-se, por conseguinte, como partes de reatores nucleares, principalmente, as

barras de controle ou de segurança e os mecanismos correspondentes, as fontes de nêutrons montadas

para desencadear a reação de fissão do reator, a cuba, a grade para introdução de elementos combustíveis

(cartuchos) e os pressurizadores para reatores de água pressurizada.

Todavia, não são considerados partes de reatores nucleares:

a) Os blocos de grafita (posições 38.01 ou 68.15), de berílio (posição 81.12) ou de glucina (óxido de berílio) (posição 69.14).

b) Os tubos de metal de forma especial ou simplesmente trabalhados, não montados, mesmo no caso de se destinarem

manifestamente à fabricação de reatores nucleares (Seção XV).

c) Os geradores de vapor (posição 84.02).

d) Os trocadores (permutadores) de calor (posições 84.04 ou 84.19).

e) As turbinas a vapor (posição 84.06).

f) As bombas (posições 84.13 ou 84.14).

g) Os sopradores (posição 84.14).

h) Os aparelhos para desmineralização da água (posições 84.19 ou 84.21, geralmente).

ij) Os aparelhos para movimentação ou extração dos elementos combustíveis e as pontes-guindastes (posição 84.26,

geralmente).

k) Os manipuladores mecânicos de controle remoto para produtos radioativos (posição 84.28).

II.- MÁQUINAS E APARELHOS PARA A SEPARAÇÃO DE ISÓTOPOS

Este grupo engloba todos os aparelhos e instrumentos mecânicos, térmicos ou elétricos especialmente

concebidos para o enriquecimento de um elemento químico, ou de um composto desse elemento, num

de seus isótopos ou, eventualmente, para separação completa dos isótopos constitutivos.

Os mais importantes são os que se utilizam para produção de água pesada (óxido de deutério) ou para

enriquecimento do urânio em U 235.

Entre os aparelhos e dispositivos utilizados para produção de água pesada por enriquecimento da água

natural, podem citar-se:

1) Os aparelhos de destilação fracionada e de retificação de tipo especial, que comportam um grande

número de placas dispostas em série e em cascata e utilizam a pequena diferença de ponto de

ebulição entre a água pesada e a água normal para obter frações leves cada vez mais pobres em água

pesada e frações pesadas cada vez mais ricas.

2) Os aparelhos que, por destilação fracionada, a baixa temperatura, de hidrogênio líquido, permitem

separar o deutério, que pode em seguida ser queimado para se obter água pesada.

3) Os aparelhos para produzir água pesada ou compostos de deutério, baseados na troca de isótopos,

eventualmente em presença de catalisadores, por aplicação do método denominado “de duas

temperaturas” ou por contato de fases hidrogenadas líquidas ou gasosas diferentes, por exemplo.

4) As células eletrolíticas para produção de água pesada por eletrólise da água, bem como os aparelhos

que associam a eletrólise e a troca de isótopos entre o hidrogênio produzido e a água de mesma

procedência.

Os aparelhos mais utilizados para enriquecimento de urânio em U 235 são os seguintes:

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1) As centrifugadoras especiais, denominadas centrifugadoras “a gás” (hexafluoreto de urânio), cujo

rotor (cuba) cilíndrico, de plástico ou de aço, gira a uma velocidade muito elevada.

Estas centrifugadoras são tratadas interiormente para resistir à corrosão do hexafluoreto de urânio.

Na prática, utiliza-se um número muito elevado de unidades reunidas em cascata e que funcionam

em corrente ou contracorrente.

2) Os aparelhos para separação de isótopos de urânio por difusão gasosa. Nestes aparelhos, o

hexafluoreto de urânio gasoso passa no interior dos recipientes (podendo estes serem tubulares)

através de divisórias porosas (barreiras) e separa-se em duas frações cujo teor de U 235 é

ligeiramente diferente do teor do gás inicialmente utilizado no processo. Repetindo-se esta operação

várias vezes, pode obter-se hexafluoreto de U 235 puro.

3) Os aparelhos denominados “de tubulação” (processo Becker) nos quais o fluxo de gás (hexafluoreto

de urânio e hélio ou hidrogênio) é injetado com grande velocidade numa tubulação muito recurvada,

na saída da qual uma “lâmina” permite separar a fração enriquecida de hexafluoreto de urânio.

Os calutrons, que utilizam a separação eletromagnética, incluem-se igualmente na presente posição.

Ressalvadas as disposições gerais relativas à classificação das partes (ver as Considerações Gerais da

Seção), classificam-se também nesta posição as partes das máquinas ou aparelhos do presente grupo.

III.- ELEMENTOS COMBUSTÍVEIS (CARTUCHOS) NÃO IRRADIADOS

PARA REATORES NUCLEARES

Os elementos combustíveis (cartuchos) não irradiados para reatores nucleares são constituídos de

uma matéria físsil (cindível) ou fértil encerrada num invólucro, geralmente de metal comum (por

exemplo, zircônio, alumínio, magnésio, aço inoxidável) provido de dispositivos especiais que permitem

a sua manipulação.

Os elementos combustíveis físseis (cindíveis) podem conter quer urânio natural no estado de metal ou

de compostos (óxidos, carbonetos, nitretos, etc.), quer urânio enriquecido em urânio 235 ou 233 ou em

plutônio no estado de metal ou de compostos, quer ainda de tório enriquecido em plutônio. Os elementos

combustíveis férteis (por exemplo, de tório ou de urânio empobrecido) são colocados na periferia do

reator para refletir os nêutrons e funcionam como elementos físseis (cindíveis) após terem absorvido

uma parte desses nêutrons.

Os elementos combustíveis são de tipos diferentes. Podem citar-se, por exemplo, os constituídos:

1) Por metais combustíveis ou suas ligas, em forma de barras ou tubos recobertos de uma bainha de

metais comuns, comportando eventualmente aletas para facilitar a troca de calor, e dispositivos

destinados a permitir a sua introdução ou extração.

2) Por dispersões do combustível físsil (cindível) em grafita, em forma de barras, placas ou esferas

recobertas de grafita, ou ainda por outros tipos de dispersões, sendo equipadas como os combustíveis

indicados no item 1).

3) Por montagem:

1º) De placas que contenham, segundo uma disposição de tipo sanduíche, o combustível físsil

(cindível) ou fértil em forma de metal ou de composto cerâmico revestido exteriormente de metal

inerte.

2º) De tubos de metal inerte que contenham pastilhas de dióxido de urânio ou de carboneto de

urânio.

3º) De tubos concêntricos de metal físsil (cindível) embainhados com metal inerte.

Todos estes tipos de elementos combustíveis (cartuchos) comportam dispositivos de fixação, de

disjunção ou de bloqueio e, frequentemente, um invólucro externo (caixa de elemento combustível); os

dispositivos são comuns a todos os subelementos que constituam o elemento combustível (cartucho).

Apresentados isoladamente, estes subelementos (as bainhas de aço inoxidável cheias com combustível

nuclear e seladas, por exemplo) continuam a classificar-se neste grupo, como partes de elementos

combustíveis (cartuchos).

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As microsferas de combustível nuclear revestidas de camadas de carbono ou de carboneto de silício, destinadas a serem

introduzidas nos elementos combustíveis esféricos ou prismáticos, e os elementos combustíveis (cartuchos) usados (irradiados)

incluem-se na posição 28.44.

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* *

Excluem-se ainda desta posição:

a) Os fornos para separação, por processos pirometalúrgicos, de combustíveis nucleares irradiados (posições 84.17 ou 85.14,

conforme o caso).

b) Os aparelhos para separação de combustíveis irradiados ou para tratamento de desperdícios radioativos por destilação

fracionada (exceto os utilizados na fabricação de água pesada) (posição 84.19).

c) Os filtros de ar especialmente concebidos para eliminação de poeiras radioativas (de ação física ou eletrostática), os

depuradores de carvão ativado para reter o iodo radioativo, os permutadores de íons para separação de elementos

radioativos (incluindo os que funcionam por eletrodiálise) e os aparelhos para separação de combustíveis irradiados ou

para tratamento de desperdícios por troca de íons ou por processos químicos (posição 84.21).

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