DE3335839A1

DE3335839A1 - Verfahren zur absenkung der reaktivitaet und zum abschalten eines gasgekuehlten, graphitmoderierten kernreaktors und graphitelement mit abschaltsubstanz

Info

Publication number: DE3335839A1
Application number: DE19833335839
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. 4000 Düsseldorf Malléner; Theodor Dipl.-Phys. 5162 Niederzier Overhoff
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1983-10-03
Filing date: 1983-10-03
Publication date: 1985-04-18
Also published as: JPS60111186A; DE3335839C2; GB8424926D0; US4681732A; GB2147453A; GB2147453B

Description

Kernforschungsanlage Jülich Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Verfahren zur Absenkung der Reaktivität und zum Abschalten eines gasgekühlten, graphitmoderierten Kernreaktors und Graphitelement mit Abschaltsubstanz

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Absenkung der Reaktivität und zum Abschalten eines gasgekühlten, graphitmedeierten Kernreaktors, dessen im Reaktorcore vom Kühlgas umströmte Brennelemente in Graphit eingebettete Kernbrennstoffe enthalten und eine graphitische Oberfläche aufweisen. Die Reaktivitätsabsenkung und Abschaltung wird durch Neutroneneinfang mittels einer neutronenabsorbierenden Substanz erreicht, die im Reaktorcore auf freier Oberfläche des graphitischen Materials der Brennelemente angelagert wird. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Graphitelement mit Abschaltsubstanz zur Durchführung des Verfahrens.

Kernreaktoranlagen weisen aus Sicherheitsgründen stets mehrere voneinander unabhängig einsetzbare Regelsysteme zur Steuerung der Reaktivität und zum Abschalten des Kernreaktors auf. So besteht nach geltenden behördlichen Sicherheitsbestimmungen beispielsweise die Vorschrift,

daß mindestens zwei Sicherheitssysteme so auszulegen sind, daß nach Beseitigung der Ursache eines Störfalls eine Wiederaufnahme des Reaktorbetriebes möglich ist.

Als ein Sicherheitssystem dieser Art ist es für einen gasgekühlten Kernreaktor mit graphitischen Brennelementen aus DE-OS 2.7 53 928 bekannt, eine gadoliniumenthaltende Substanz in den Kühlgaskreislauf des Kernreaktors einzubringen und Gadolinium auf der Oberfläche der graphitischen Brennelemente im Reaktorcore anzulagern. Je mehr Gadolinium auf der Oberfläche angelagert ist, desto tiefer liegt die Reaktivität des Kernreaktors. Da Gadolinium in seinem natürlichen Isotopengemisch von allen in der Natur vorkommenden chemischen Elementen den höchsten Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen aufweist, genügt zum Abschalten eines Kernreaktors eine entsprechend geringe auf den graphitischen Brennelementen angelagerte Gadoliniummenge. Soll der Kernreaktor wieder angefahren werden, läßt sich das Gadolinium beispielsweise durch Temperaturerhöhung im Reaktorcore desorbieren oder durch Abwaschen der Brennelemente beseitigen oder nuklidisch abbrennen. Letzteres kann durch Zugabe frischer Brennelemente in das Reaktorcore eingeleitet werden.

Als gadoliniumenthaltende Substanzen sind Gadolinium-Verbindungen vorgesehen, die als Sol oder Lösung oder gasförmig in das Reaktorcore

einführbar sind. Zum Abschalten geeignet ist beispielsweise eine wäßrige Gadolinium-Acetat-Lösung. Als gasförmig einführbare Substanzen werden in DE-OS 27 53 928 Gadoliniumaluminiumisopropoxid, Gd(Al(C₃H₇O).)₃, und Gadoliniumtricyclopentadienyl, Gd(C₅H₅J₃, beschrieben, wobei letzteres wegen fehlender Flüssigkeitsphase als Feststoffverdampfer einsetzbar ist. Wird ein Bypaß zum Kühlgaskreislauf zum Einführen der Substanzen benutzt, so setzt dies voraus, daß der Kühlgaskreislauf bei Eintritt des Störfalles noch intakt ist. Anderenfalls ist es notwendig, die Substanz über zusätzlich zu installierende Leitungen in das Reaktorcore einzuführen, was bei flüssigen Substanzen bevorzugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reaktivitätsabsenkung und Abschaltung durch Anlagerung einer im Reaktorcore verteilten neutronenabsorbierenden Substanz auf den graphitischen Brennelementen ohne Änderung gegebener Ausbildungen eines Kernreaktors, also ohne zusätzlich zu installierende Einrichtungen, auch dann zu erreichen, wenn beim Störfall ein Regeleingriff zur Steuerung der Reaktivität im Reaktorcore erschwert oder gänzlich behindert ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung

durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Zur Absenkung der Reaktivität und zum Abschalten sind im Reaktorcore Elemente aus Graphit enthalten, die Partikeln mit neutronenabsorbierender Substanz enthalten. Die neutronenabsorbierende Substanz wird im folgenden auch als Abschaltsubstanz bezeichnet. Die Partikeln sind so beschaffen, daß die Abschaltsubstanz bei einer vorgegebenen Temperatur, die der gewünschten Abschalttemperatur entspricht, im Reaktorcore gasförmig freigesetzt wird. Dies gelingt beispielsweise dadurch, daß die Partikeln die Abschaltsubstanz in einer bei der vorgegebenen Temperatur schmelzenden oder gasdurchlässig werdendem Umhüllung (coating) enthalten. Der Graphit der Elemente ist für die Gasphase der Abschaltsubstanz durchlässig. Abschaltsubstanz, coating und Graphit der Elemente sind also so aufeinander abgestimmt, daß die Abschaltsubstanz, die Neutronen absorbiert, bei Erreichen der vorgegebenen Temperatur in die Umgebung des Elementes austreten kann. Werden solche Elemente bereits bei der ersten Beladung des Kernreaktors und während dessen Betriebszeit gemeinsam mit den die Kernbrennstoffe enthaltenden Brennelementen dem Reaktorcore zugeführt, so bedarf es im Störfall keiner weiteren Maßnahme, um den Kernreaktor abzuschalten. Es besteht somit ein inhärentes Abschaltsystem. Denn steigt die Temperatur im Reaktorcore auf die Abschalttemperatur an, so wird die Abschaltsubstanz selbsttätig freigesetzt und bewirkt die Abschaltung. Die

Abschaltsubstanz lagert sich nach ihrer Freisetzung an die Oberfläche der Brennelemente an und stabilisiert damit die Abschaltung des Kernreaktors auch für den Fall eines vollständigen Kühlgasverlustes im Reaktorcore.

Ein Element aus Graphit zur Durchführung des Verfahrens ist in Patentanspruch 2 angegeben. Im Element sind in Graphit eingelagerte Partikeln mit neutronenabsorbierender Substanz in einer Umhüllung enthalten. Die Abschaltsubstanz tritt bei einer vorgegebenen Temperatur gasförmig durch die Umhüllung und den für die Gasphase durchlässigen Graphit des Elementes in dessen Umgebung aus. Die Umhüllung ist so beschaffen, daß sie bei der vorgegebenen Temperatur schmilzt oder gasdurchlässig wird. Die Elemente werden bei der ersten Beladung des Reaktorcores und während der Betriebsphase in das Reaktorcore eingebracht und enthalten die neutronenabsorbierende Substanz in einer Menge, die zum Abschalten des Kernreaktors ausreichend ist. Die Größe der Partikeln und ihre Verteilung im Reaktorcore bzw. die Verteilung der sie enthaltenden Elemente sind so gewählt, daß der insgesamt verursachte Neutronenverlust im Reaktorcore vernachlässigbar gering ist. Der Neutronenverlust wird durch die lokale Konzentration der benötigten Abschaltsubstanz in einem oder mehreren im Reaktorcore verteilten Partikeln gering gehalten. Beispielsweise genügt eine Verteilung von Graphitelementen

mit Abschaltsubstanz zu Kernbrennstoff enthaltenden Brennelementen von 1 : 1000, um eine ausreichende Abschaltwirkung im Störfall zu erreichen. Vorteil der Erfindung ist somit vor allem die Tatsache, daß sich die Abschaltsubstanz ständig beispielsweise in wenigen Graphitelementen konzentriert und gekapselt im Core befindet. Damit ist man im Störfall weder auf Zugabevorrichtungen noch auf aktives Eingreifen angewiesen. Es wäre bei einem so beladenen Kernreaktor auch nicht möglich, einen Reaktivitätsstörfall bewußt herbeizuführen. Vorteil der Erfindung ist ferner, daß Graphitelemente mit Abschaltsubstanz auch bei Konzepten bestehender, im Bau befindlicher oder geplanter graphitmoderierter Kernreaktoren integrierbar sind, ohne daß solche Konzepte geändert werden müssen.

Unter Berücksichtigung der Selbstabschirmung und des damit verbundenen Substanzverlustes durch nuklidischen Abbrand wird die Größe der Partikeln bemessen, Patentanspruch 3.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist nach Patentanspruch 4 vorgesehen, die Abmessung eines Elementes den äußeren Abmessungen eines für den zu beschickenden Kernreaktor bestimmten Brennelementes anzugleichen. Die Graphitelemente sind dann ohne Schwierigkeiten in gleicher Weise wie die Brennelemente über die für letztere

bestimmten Zugabevorrichtungen in das Reaktorcore einzubringen.

Auch kann ein Partikel eine solche Masse abbrennbarer Abschaltsubstanz enthalten, daß die neutronenabsorbierende Wirkung des Partikels mit Ablauf der Betriebszeit des Graphitelementes im Reaktorcore erlischt, Patentanspruch 5. Dies ist insbesondere für Elemente von Bedeutung, die für einen Kugelhaufenreaktor bestimmt sind, bei dem die Brennelemente das Reaktorcore nur einmal durchlaufen, der Kugelhaufenreaktor also im sog. OTTO-Verfahren betrieben wird.

Als Werkstoff für die Ausbildung der Umhüllung der Abschaltsubstanzen eignen sich vor allem Metalle aus der Gruppe der Seltenen Erden oder Legierungen dieser Metalle, Patentanspruch Die Seltenen Erden sind wegen ihrer Verträglichkeit mit Abschaltsubstanzen, die Gadolinium, Samarium oder Europium aufweisen, bevorzugt einzusetzen.

Darüberhinaus überdecken die reinen Metalle der Seltenen Erden mit ihren Schmelzpunkten einen Temperaturbereich zwischen 800 ⁰C (Cer) bis ca. 1650 ⁰C (Lutetium). Sie sind deshalb für eine Umhüllung von Abschaltsubstanz insbesondere für Elemente geeignet, die für die Abschaltung von Hochtemperaturreaktoren bestimmt sind.

Soll bei niedrigeren Störfalltemperaturen eine Abschaltung erreicht werden, lassen sich

die Abschaltsubstanzen auch in niedriger schmelzende metallische Umhüllungen einschließen. Bestehen die Umhüllungen aus Gadolinium, Samarium, Europium oder Dysprosium, so wirken die Umhüllungen zugleich als Schutzschicht vor nuklinischem Abbrand der Abschaltsubstanz, denn die Umhüllungen wirken selbst als Neutronengifte, absorbieren also Neutronen.

Werden die Abschaltsubstanzen mit Pyrokohlenstoff umhüllt, Patentanspruch 7, so läßt sich die Eigenschaft des Pyrokohlenstoffes, bei Temperaturen über ca. 1000 ⁰C mit steigender Temperatur für die Abschaltsubstanz allmählich gasdurchlässiger zu werden, dazu ausnutzen, den Betrag der Reaktivitätsabsenkung im Reaktorcore mit steigender Reaktortemperatur zu vergrößern. Denn je höher die Temperatur im Reaktorcore wird, um so mehr Abschaltsubstanz tritt aus den Elementen aus und lagert sich an die Oberfläche der Brennelemente an. Sinkt die Temperatur im Reaktorcore, so wird der Pyrokohlenstoff zunehmend wieder gasdicht.

Zur Abschaltung von Hochtemperaturreaktoren eignen sich als Abschaltsubstanzen bevorzugt Halogenverbindungen, insbesondere Seltenerdhalide, wobei neben Gadolinium- auch Samarium- oder Europiumverbindungen, beispielsweise Fluoride, Bromide oder Iodide dieser Metalle in Betracht kommen, Patentansprüche 8 und 9. Die Seltenerdhalide bleiben bis zu hohen Temperaturen stabil, ein pyrolytischer Zerfall ist weder

während des Einschlusses der Abschaltsubstanz im Partikel noch bei Verteilung der Substanz im heißen Reaktorcore zu erwarten. Als neutronenabsorbierende Substanzen sind auch andere natürlich vorkommende oder auch erzeugte Neutronenabsorber und deren Verbindungen einsetzbar, solange der Dampfdruck dieser Substanzen und ihre Stabilität für den Abschaltfall ausreichend ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Als Ausführungsbeispiele werden kugelförmige Elemente aus Graphit beschrieben, die für die Anwendung in Kugelhaufenreaktoren bestimmt sind. Die Erfindung ist auf solche Elemente jedoch nicht beschränkt. Sie läßt sich mit gleichem Erfolg auch bei graphitmoderierten Kernreaktoren mit Blockelementen einsetzen.

In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen 1 bis 3 werden Elemente aus Graphit beschrieben, die in einem Reaktorcore eines Kugelhaufenreaktors das Reaktorcore gemeinsam mit den Brennelementen durchlaufen, pie Elemente enthalten als neutronenabsorbierende Substanz eine Halogenverbindung eines Seltenerd-Metalls, beispielsweise Gadolinium-, Samarium- oder Europiumverbindungen, beispielsweise als Fluorid, Bromid oder Jodid. Die Abschaltsubstanz ist mit einem Metall umhüllt, das wie eine Schmelzsicherung wirkt und bei Erreichen seiner Schmelztemperatur

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die Abschaltsubstanz freisetzt. Die Abschaltsubstanz durchdringt dann den Graphit, breitet sich in der Umgebung des Elements aus und wird adsorptiv an der Oberfläche der Brennelemente gebunden.

Ausführungsbeispiel 1

Zur Erprobung wurde ein hohlkugelförmiges Element aus Graphit, dessen Größe der Größe einer Brennelementkugel eines Kugelhaufenreaktors entspricht, mit Gadolinium-III-Bromid als Abschaltsubstanz eingesetzt. Die Partikelgröße betrug weniger als 5 mm. Das Element wurde einer Graphitkugelschüttung beigegeben, mit der eine Brennelement-KugeIschüttung eines Kugelhaufenreaktors simuliert wurde. Die Kugelschüttung wurde gemeinsam mit dem Element auf 850 ⁰C aufgeheizt. Es konnte nachgewiesen werden, daß sich die Abschaltsubstanz schon bei dieser Temperatur mindestens bis zu einer Entfernung von 750 mm vom Abschaltelement, d.h. also innerhalb eines Raumes mit einem Durchmesser von 1,5 m in der Kugelschüttung, ausgebreitet hatte und daß die Abschaltsubstanz an den Graphitkugeln der Kugelschüttung angelagert war.

Ausführungsbeispiel 2

In einem Element aus Graphit sind Partikel mit Abschaltsubstanz in einer Umhüllung aus metallischem Gadolinium enthalten. Das Gadolinium

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ist unterhalb seiner Schmelztemperatur für die Abschaltsubstanz nicht durchlässig. Schmilzt es jedoch bei einer Temperatur zwischen 1300 ⁰C und 1350 ⁰C, wird die Abschaltsubstanz freigegeben. Wird beispielsweise wie im Ausführungsbeispiel 1 Gadolinium-HI-Bromid als Abschaltsubstanz verwendet, so reicht das Gadoliniumangebot bei weitem für eine Abschaltung eines Kugelhaufenreaktors aus, da Gadolinium-III-Bromid beim Schmelzen der metallischen Gadoliniumumhüllung einen Partialdruck von 0,28 bar aufweist.

Metallisches Gadolinium als coating für die Abschaltsubstanz erfüllt aufgrund der neutronenabsorbierenden Wirkung des Gadoliniums im coating auch die Funktion eines Schutzschirmes vor nuklidischem Abbrand der Abschaltsubstanz. Mit ähnlicher Wirkung lassen sich für hohe Abschalttemperaturen von Kernreaktoren auch Europium mit einer Schmelztemperatur von ca. 830 ⁰C, Samarium mit einer Schmelztemperatur von ca. 1070 ⁰C, sowie Dysprosium mit einer Schmelztemperatur von ca. 1400 ⁰C einsetzen. Für eine Abschalttemperatur von ca. 1500 ⁰C läßt sich von den Seltenen Erden beispielsweise Erbium einsetzen, dessen Schmelztemperatur der vorgenannten Abschalttemperatur entspricht.

Ausführungsbeispiel 3

Geeignete Halogenverbindungen von Seltenen Erden für Elemente, die eine Abschaltung bewirken sollen, müssen bei gewünschter Abschalt-

temperatur einen für die Abschaltung geeigneten Dampfdruck aufweisen. Eines der Kriterien, die für die Einsetzbarkeit einer Halogenverbindung als Abschaltsubstanz sprechen, ist deren Schmelztemperatur, weil oberhalb der Schmelztemperatur der Dampfdruck im allgemeinen schnell ansteigt. Die Schmelztemperatur soll nahe der jeweiligen Betriebstemperatur des Kernreaktors liegen, für den die Graphitelemente bestimmt sind. In dem für die Abschaltung von Hochtemperaturreaktoren, insbesondere von Kugelhaufenreaktoren wichtigen Abschaltbereich bei Temperaturen zwischen ca. 900 ⁰C und 1300 ⁰C liegen die Schmelztemperaturen folgender Abschaltsubstanzen: SmBr₃, Schmelztemperatur 913 ⁰C, EuBr₃, " 975 ⁰C,

GdBr₃, " 1038 ⁰C,

GdJ₃, " 1198 ⁰C,

GdF₃, " 1228 ⁰C,

EuF₃, " 1276 ⁰C,

SmF₃, " 1305 ⁰C.

Ausführungsbeispiel 4

Ein Graphitelement enthält ein Partikel mit Abschaltsubstanz einer in den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 genannten Art, die mit Pyrokohlenstoff umhüllt ist. Pyrokohlenstoffcoatings werden je nach Qualität oberhalb von 1000 ⁰C nicht plötzlich, sondern allmählich gasdurchlässig. Bei Graphitelementen der vorgenannten Art wird daher bei steigender Temperatur

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zunächst entsprechend der geringen Durchlässigkeit des Pyrokohlenstoffs nur eine geringe Menge AbschaItsubstanζ freigesetzt und nur eine teilweise Absenkung der Reaktivität erreicht. Bei weiterem Temperaturanstieg erhöht sich dann der Austritt von Abschaltsubstanz und damit die Reaktivitätsabsenkung. Erniedrigt sich die Temperatur im Reaktorcore, so wird das Pyrokohlenstoff-coating zunehmend wieder dicht und gibt keine weitere Abschaltsubstanz mehr ab.

Ausführungsbeispiel 5

Ein Element aus Graphit enthält ein aus einer Abschaltsubstanz der in den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 genannten Art bestehendes Partikel von 10 mm Durchmesser, das auch, wie im Ausführungsbeispiel 4 angegeben, mit Pyrokohlenstoff umhüllt sein kann. Bei einem Verhältnis von Elementen, die zur Abschaltung geeignet sind, zu Brennelementen wie 1 : 1000 im Reaktorcore ist der Einfluß der AbschaItsubstanζ auf die Reaktivität des Reaktorcores sicher unter 0,1 %, voraussichtlich jedoch gar nicht nachweisbar.

Enthält ein solches Partikel in einem coating aus metallischem Gadolinium Gadolinium-III-Bromid als Abschaltsubstanz, dann ergibt die neutronenphysikalische Rechnung, daß das Element

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nach tausend Tagen Aufenthalt im Reaktorcore noch immer fast 100 % der im Partikel eingeschlossenen Abschaltsubstanz enthält, d.h., daß die AbschaItsubstanζ während des Betriebes im Reaktorcore nur wenig nuklidisch abgebrannt wird. Je ein Element dieser Art pro 1000 Brennelemente reicht in einem Kugelhaufenreaktor für die Abschaltung des Reaktorcores aus.

Ausführungsbeispiel 7

Ein Brennelement enthält zusätzlich zu seinen Kernbrennstoffpartikeln mindestens ein Partikel von ca. 1 mm Durchmesser aus Abschaltsubstanz. Die Einlagerung solcher Partikel in Brennelementen ist sehr vorteilhaft. Denn ein solches Brennelement ist ja durch das vorhandene Partikel mit Abschaltsubstanz zugleich für die Abschaltung des Reaktorcores geeignet. Die Abschaltsubstanz ist auch in einem solchen Partikel durch Selbstabschirmung vor nuklidischem Abbrand geschützt. Beispielsweise beginnt bei Gadoliniumverbindungen die Selbstabschirmung im Bereich von 0,01 mm Schichtdicke und ist bei einer Schichtdicke von 0,5 mm, bzw. bei einem Partikeldurchmesser von 1 mm, praktisch vollständig.

Enthält jedes gefertigte Brennelement ein Partikel mit AbschaItsubstanz, dann ist auch beim Beladen eines Reaktorcores jeder beabsichtigte oder unbeabsichtigte Beladungsfehler ausgeschlossen. Jedes Brennelement trägt seine eigene Abschaltsicherheit von Produktionsprozeß an bis zur Wiederaufarbeitung oder Endlagerung in sich selbst.

Neben den in den Ausführungsbeispielen 1 bis angegebenen Halogenverbindungen der Seltenen Erden kommen als neutronenabsorbierende Substanzen zum Abschalten von Kernreaktoren auch andere Verbindungen von Gadolinium, Europium und Samarium in Betracht, solange der Dampfdruck dieser Substanzen und ihre Stabilität für den Abschaltfall ausreichend ist.

Claims

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Kernforschungsanlage Jülich
Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Patentansprüche

Verfahren zum Absenken der Reaktivität und zum Abschalten eines gasgekühlten, graphitmoderierten Kernreaktors, dessen im Reaktorcore vom Kühlgas umströmte Brennelemente in Graphit eingebettete Kernbrennstoffe enthalten und eine graphitische Oberfläche aufweisen, mittels einer Neutronen absorbierenden Substanz, die im Reaktorcore auf freier Oberfläche des graphitischen Materials der Brennelemente angelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktorcore zumindest ein Element aus für die Gasphase der Neutronen absorbierenden Substanz durchlässigem Graphit mit zumindest einem im Graphit eingelagerten Partikel zugegeben wird, daß die Neutronen absorbierende Substanz enthält, wobei das Partikel derart beschaffen ist, daß die Neutronen absorbierende Substanz oberhalb einer vorgegebenen Temperatur gasförmig im Reaktorcore freigesetzt wird.
2. Element aus Graphit zur Eingabe in ein Reaktorcore eines Kernreaktors mit zumindest einem im Graphit eingelagerten Partikel, dadurch gekennzeichnet, daß das Partikel in einer bei einer vorgegebenen Temperatur schmelzenden oder gasdurchlässig

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werdenden Umhüllung eine Neutronen absorbierende Substanz enthält, die bei der vorgegebenen Temperatur in einer die Umhüllung durchdringenden Gasphase vorliegt, für die der Graphit des Elementes durchlässig ist.
3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Partikel eine Größe aufweist, die unter Berücksichtigung der Selbstabschirmung und des damit verbundenen Abbrandes der Substanz bemessen ist.
4. Element nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Element in seinen äußeren Abmessungen einem Brennelement des zu beschickenden Kernreaktors entspricht.
5. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Partikel eine solche Masse abbrennbarer Neutronen absorbierender Substanz enthält, daß die Neutronen absorbierende Wirkung mit Ablauf der Betriebszeit des Elementes im Reaktorcore erlischt.
6. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Metall aus der Gruppe der Seltenen Erden oder aus einer Legierung solcher Metalle besteht.
7. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus Pyrokohlenstoff besteht.
8. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Neutronen absorbierende Substanz eine Halogenverbindung verwendet wird.
9. Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Neutronen absorbierende Substanz eine Gadolinium-, Samarium- oder Europiumverbindung eingesetzt ist.