{"id":40193,"date":"2019-09-18T05:41:49","date_gmt":"2019-09-18T04:41:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-phonon-definicion\/"},"modified":"2020-01-08T11:18:52","modified_gmt":"2020-01-08T10:18:52","slug":"que-es-phonon-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-phonon-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es Fon\u00f3n? – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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Qu\u00e9 es Fon\u00f3n – Definici\u00f3n.\u00a0Los cuantos del campo vibratorio cristalino se denominan “fonones”. Un fon\u00f3n es una excitaci\u00f3n colectiva en una disposici\u00f3n peri\u00f3dica y el\u00e1stica de \u00e1tomos o mol\u00e9culas en materia condensada.\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n
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\u00bfQu\u00e9 es fon\u00f3n?<\/h2>\n

\"conductividad<\/a><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es Fon\u00f3n? – Definici\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Los\u00a0cuantos<\/strong>\u00a0del campo vibratorio cristalino se denominan ”\u00a0fonones<\/strong>\u00a0”\u00a0. Un fon\u00f3n es una excitaci\u00f3n colectiva en una disposici\u00f3n peri\u00f3dica y el\u00e1stica de \u00e1tomos o mol\u00e9culas en materia condensada, como s\u00f3lidos y algunos l\u00edquidos.\u00a0Los fonones juegan un papel importante en muchas de las propiedades f\u00edsicas de la materia condensada, como la conductividad t\u00e9rmica y la conductividad el\u00e9ctrica.\u00a0De hecho, para s\u00f3lidos cristalinos no met\u00e1licos como el diamante, k\u00a0ph<\/sub>\u00a0puede ser bastante grande, excediendo los valores de k asociados con buenos conductores, como el aluminio.\u00a0En particular, el diamante tiene la mayor dureza y conductividad t\u00e9rmica (k = 1000 W \/ mK) de cualquier material a granel.<\/p>\n

Para los\u00a0s\u00f3lidos no met\u00e1licos<\/strong>\u00a0,\u00a0k<\/strong>\u00a0est\u00e1 determinado principalmente por\u00a0k\u00a0ph<\/sub><\/strong>\u00a0, que aumenta a medida que disminuye la frecuencia de las interacciones entre los \u00e1tomos y la red.\u00a0De hecho, la conducci\u00f3n t\u00e9rmica en celos\u00eda es el mecanismo de conducci\u00f3n t\u00e9rmica dominante en los no metales, si no el \u00fanico.\u00a0En los s\u00f3lidos, los \u00e1tomos vibran alrededor de sus posiciones de equilibrio (red cristalina).\u00a0Las vibraciones de los \u00e1tomos no son independientes entre s\u00ed, sino que est\u00e1n fuertemente acopladas con los \u00e1tomos vecinos.\u00a0La regularidad de la disposici\u00f3n reticular tiene un efecto importante en\u00a0k\u00a0ph<\/sub><\/strong>\u00a0, con materiales cristalinos (bien ordenados) como el\u00a0cuarzo.<\/strong>que tiene una conductividad t\u00e9rmica mayor que los materiales amorfos como el vidrio.\u00a0A temperaturas suficientemente altas k\u00a0ph<\/sub>\u00a0\u221d 1 \/ T.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Conductividad t\u00e9rmica del di\u00f3xido de uranio<\/h2>\n

\"Conducci\u00f3n<\/a>La mayor\u00eda de los\u00a0PWR<\/a>\u00a0utilizan el\u00a0combustible de uranio<\/strong><\/a>\u00a0, que est\u00e1 en forma de\u00a0di\u00f3xido<\/strong>\u00a0de\u00a0uranio<\/strong>\u00a0.\u00a0El di\u00f3xido de uranio es un s\u00f3lido semiconductor negro con\u00a0muy baja conductividad t\u00e9rmica<\/strong>\u00a0.\u00a0Por otro lado, el di\u00f3xido de uranio tiene\u00a0un punto de fusi\u00f3n muy alto<\/strong>\u00a0y tiene un\u00a0comportamiento bien conocido<\/strong>\u00a0.\u00a0El UO2 se presiona en\u00a0gr\u00e1nulos<\/strong>\u00a0, estos gr\u00e1nulos se sinterizan en el s\u00f3lido.<\/p>\n

Estos\u00a0gr\u00e1nulos<\/strong>\u00a0se cargan y encapsulan dentro de una barra de combustible (o pasador de combustible), que est\u00e1 hecha de aleaciones de circonio debido a su\u00a0secci\u00f3n transversal de<\/a>\u00a0muy baja absorci\u00f3n\u00a0(a diferencia del acero inoxidable).\u00a0La superficie del tubo, que cubre los gr\u00e1nulos, se llama\u00a0revestimiento de combustible<\/strong>\u00a0.\u00a0Las barras de combustible son el elemento base de un conjunto de combustible.<\/p>\n

La\u00a0conductividad t\u00e9rmica<\/strong>\u00a0del\u00a0di\u00f3xido<\/strong>\u00a0de\u00a0uranio<\/strong>\u00a0es muy baja en comparaci\u00f3n con el uranio met\u00e1lico, nitruro de uranio, carburo de uranio y material de revestimiento de circonio.\u00a0La conductividad t\u00e9rmica es uno de los par\u00e1metros que determinan la\u00a0temperatura de la l\u00ednea central<\/strong>\u00a0del\u00a0combustible<\/strong>\u00a0.\u00a0Esta baja conductividad t\u00e9rmica puede provocar un sobrecalentamiento localizado en la l\u00ednea central del combustible y, por lo tanto, se debe evitar este sobrecalentamiento.\u00a0El sobrecalentamiento del combustible se evita manteniendo la\u00a0tasa de calor lineal m\u00e1xima<\/strong>\u00a0(LHR) en\u00a0estado estable\u00a0o el\u00a0factor de canal caliente del flujo de calor – F\u00a0Q<\/sub>\u00a0(z)<\/a>debajo del nivel en el cual ocurre la fusi\u00f3n de la l\u00ednea central del combustible.\u00a0La expansi\u00f3n del gr\u00e1nulo de combustible al derretirse en la l\u00ednea central puede hacer que el gr\u00e1nulo tensione el revestimiento hasta el punto de falla.<\/p>\n

La conductividad t\u00e9rmica<\/strong>\u00a0del UO\u00a02<\/sub>\u00a0s\u00f3lido\u00a0con una densidad del 95% se estima mediante la siguiente correlaci\u00f3n [Klimenko;\u00a0Zorin]:<\/p>\n

\"conductividad<\/a><\/p>\n

donde \u03c4 = T \/ 1000.\u00a0La incertidumbre de esta correlaci\u00f3n es + 10% en el rango de 298.15 a 2000 K y + 20% en el rango de 2000 a 3120 K.<\/span><\/p>\n

\"Conductividad<\/a><\/p>\n

Referencia especial: Centrales t\u00e9rmicas y nucleares \/ Manual ed.\u00a0por AV Klimenko y VM Zorin.\u00a0MEI Press, 2003.<\/span><\/p>\n

Referencia especial: Propiedades termof\u00edsicas de los materiales para la ingenier\u00eda nuclear: un tutorial y recopilaci\u00f3n de datos.\u00a0IAEA-THPH, IAEA, Viena, 2008. ISBN 978\u201392\u20130\u2013106508\u20137.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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