DE9414375U1 - Brennstab für ein Kernreaktorbrennelement - Google Patents
Brennstab für ein KernreaktorbrennelementInfo
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Description
94 G 3 ^ 9 8
Beschreibung
Brennstab für ein Kernreaktorbrennelement
Die Neuerung betrifft einen Brennstab für ein Kernreaktorbrennelement
mit einem an beiden Stabenden gasdicht verschlossenen Hüllrohr und einer im Hüllrohr angeordneten Säule
aus überexnandergeschichteten Tabletten aus Kernbrennstoff.
j, Der Kernbrennstoff kann z.B. mindestens einer der Stoffe UO2,
UO2/PUO2 und TI1O2 sein.
Es ist bekannt, Tabletten aus Kernbrennstoff, wie z.B. aus UO2 oder UO2/PUO2, die abbrennbaren Neutronenabsorber wie Bor
oder Gadolinium enthalten, durch Sintern aus gepreßtem Kernbrennstoffpulver
herzustellen, das in abbrennbaren Neutronenabsorber entweder elementar oder in einer chemischen Verbindung
zugemischt enthält. Dieses Zumischen des abbrennbaren Neutronenabsorbers muß jedoch an offenem, nicht bestrahlten
pulverförmigen Kernbrennstoff aus UO2 oder UO2/PUO2 erfolgen.
Hierzu ist ein gesonderter räumlicher Bereich in den Fertigungsstätten
erforderlich, der wegen Strahlenschutzmaßnahmen nur einem zugelassenen Personenkreis geöffnet ist und eines
kostspieligen betrieblichen Abluftsystems und umfangreicher
Zutrittskontrollen bedarf.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Herstellen eines Brennstabs für ein Kernreaktorbrennelement ein solches
Zumischen von abbrennbarem Neutronenabsorber zu unbestrahltem Kernbrennstoffpulver zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe hat ein Brennstab der eingangs erwähnten
Art neuerungsgemäß die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1.
Der Neutronenabsorber kann nach dem Einbringen der Tabletten aus Kernbrennstoff in das Hüllrohr in den durch die Tabletten
geführten Kanal eingesetzt werden, ohne daß offenes Kern-
94 G 3 h 9 &dgr;
brennstoffpulver präsent ist und deshalb ein gesonderter Bereich
in den Fertigungsstätten erforderlich wäre.
Die Neuerung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung näher
erläutert:
FIG 1 zeigt in Längsschnitt einen neuerungsgemäßen Brennstab.
FIG 2 zeigt in Seitenansicht vergrößert einen Trägerkörper im Brennstab nach Figur 1.
Der Brennstab nach FIG 1 weist ein Hüllrohr 2, beispielsweise aus einer Zirkoniumlegierung auf. Dieses Hüllrohr 2 ist an
beiden Enden jeweils mit einem Stopfen 3 und 4 ebenfalls aus einer Zirkoniumlegierung gasdicht verschlossen. Zu diesem
Zwecke sind beide Stopfen 3 und 4 mit dem Hüllrohr 2 verschweißt.
Innerhalb des Hüllrohrs 2 ist eine Säule aus übereinanderge-0 schichteten Tabletten 5 aus Kernbrennstoff angeordnet. Diese
überexnandergeschichteten Tabletten 5 können Sinterkörper aus UC>2 sein und die Form eines Hohlzylinders mit einem Innendurchmesser
im Bereich von beispielsweise 1 bis 4 mm haben. Die Kernbrennstofftabletten 5 fluchten miteinander, so daß
sie eine Säule mit einer zentralen, durch die einzelnen Kernbrennstoff
tabletten 5 geführten Kanal 6 bilden.
In diesen Kanal 6 ist ein Trägerkörper 7 eingeschoben, der in FIG 2 dargestellt ist. Dieser Trägerkörper 7 kann ein Draht
z.B. aus Niob, Molybdän oder Wolfram sein. Auf diesem Trägerkörper 7 ist ein abbrennbarer Neutronenabsorber 8 aufgetragen,
der zum Beispiel eine Borverbindung sein kann. Als solche Borverbindung kommen Boroxide, Borcarbide und Bornitride
sowie Metallboride, insbesondere Uranboride in Betracht. Auch elementares Bor kann auf dem Trägerkörper 7 aufgetragen sein.
Es ist günstig, wenn der abbrennbare Neutronenabsorber 8 auf dem Trägerkörper 7 mit einem Überzug 9 versehen ist, der z.B.
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aus Niob, Molybdän, Wolfram oder Rhodium besteht und beispielsweise
durch Plasmasprühen, Sputtern oder Bedampfen auf den Neutronenabsorber 8 aufgebracht sein kann.
Der Trägerkörper 7 kann nach dem Einfüllen der Brennstofftabletten
5 in das Hüllrohr 2 in den zentralen Kanal 6 eingesetzt werden. Bei dem Trägerkörper kann es sich auch beispielsweise
um Kugeln oder Stäbchen aus abbrennbarem Neutronenabsorber gegebenenfalls mit Oberzug handeln, die in den
Zentralkanal 6 eingeschüttet und gegebenenfalls einvibriert sind. Auch können im Zentralkanal 6 befindliche Trägerkörper
in unterschiedlicher Höhe unterschiedliche Konzentration an abbrennbarem Neutronenabsorber aufweisen. Der Trägerkörper
kann auch ein zylindrischer Hohldraht sein, der durch Ziehen oder Walzen hergestellt ist und den abbrennbaren Neutronenabsorber
wie Bor oder auch Gadolinium enthält.
Im ordnungsgemäßen Brennstab erfolgt kein Kontakt des abbrennbaren
Neutronenabsorbers mit dem Hüllrohr, so daß keine Bruchstücke dieses Neutronenabsorbers gehäuft in den Spalt
zwischen den Kernbrennstofftabletten 5 und dem Hüllrohr 2 gelangen
und schädliche Wechselwirkungen hervorrufen können.
Der oder die Trägerkörper im zentralen Kanal 6 können auch mehrere verschiedene abbrennbare Neutronenabsorber aufweisen,
die unterschiedliches Abbrandverhalten zeigen. So können beispielsweise Bor oder Borverbindungen zur Steuerung des Temperaturkoeffizienten
der Reaktivität in einem Kernreaktor bei Zyklusbeginn eingesetzt werden und andere abbrennbare Neutro-0
nenabsorber, z.B. Gadolinium oder Erbium, nach Borausbrand zur Abflachung der Leistungsverteilung im Kernreaktor dienen.
Claims (2)
1. Brennstab für ein Kernreaktorbrennelement mit einem an beiden Stabenden gasdicht verschlossenen Hüllrohr (2) und
einer im Hüllrohr (2) angeordneten Säule aus übereinandergeschichteten Tabletten (5) aus Kernbrennstoff,
dadurch gekennzeichnet, daß die Säule einen durch die Tabletten (5) geführten Kanal (6)
aufweist, in dem ein Trägerkörper (7) mit abbrennbarem Neutronenabsorber angeordnet ist.
2. Brennstab nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Neutronenabsorber ein bor- und /oder gadolxniumhaltiger Stoff
ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9414375U DE9414375U1 (de) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Brennstab für ein Kernreaktorbrennelement |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE9414375U1 true DE9414375U1 (de) | 1994-11-17 |
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ID=6913302
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| DE9414375U Expired - Lifetime DE9414375U1 (de) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Brennstab für ein Kernreaktorbrennelement |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE9414375U1 (de) |
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1994
- 1994-09-05 DE DE9414375U patent/DE9414375U1/de not_active Expired - Lifetime
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