Abbrandbestimmung an Kernbrennstoffprueflingen aus dem FR2 [report]

H. Hoffmann, H. Wertenbach
1973
Projekt Schneller Brüter Abbrandbestimmung an Kernbrennstoffprüflingen aus dem FR2 H. Hoffmann+)~H. Wertenbach++) Gesellschaft für Kernforschung m.b.H.~Karlsruhe KUR Z F ASS U N G In dieser Arbeit wird ein Überblick gegeben über Abbrandbestimmungen an angereichertem U02-Brennstoff. Die Brennstabprüflinge wurden im thermischen Fluß des FR2 bis zu 90 000 MWd/t schwere Atome bestrahlt. Als Abbrandbestimmungsmethoden werden einschließlich einer Fehlerbetrachtung behandelt: die y-spektrometrische
more » ... spektrometrische Methode; sie umfaßt die Ermittlung eines y-Scans und dessen radiochemische Nacheichung. die neutronenphysikalische Methode mit Co-Sonden die radiochemischen Methoden. die auf der Messung der Aktivität der Spaltproduktnuklide Sr-90. Ru-l06. Cs-137. Ce-144. Nd-148 (nach Neutronenaktivierung) und der photometrischen Bestimmung der Konzentration des Tc-99g beruhen die massenspektrometrische Bestimmung des Nd-148 und der Isotopenzusammensetzung des Urans die kalorimetrischen Methoden. bei denen einmal die Temperatur und Durchsatzmenge des Kühlmittels und zum anderen die Temperatur mittels Thermoelemente an definierter Stelle des Kapselversuchseinsatzes gemessen wird. Anwendungen der radiochemischen Analysenmethoden zeigten. daß Cs-137 und Tc-99g, zumindest für hohe Stableistungen, (wegen ihrer Wanderungsneigung) als Abbrandmonitore ungeeignet sind. An den Bestrahlungsproben der Kapselversuchsgruppe 3 wurden die Ce-144-Methode und die kalorimetrische Methode direkt miteinander verglichen. Die bestehenden Diskrepanzen werden durch Thermoelement-Schäden und jahreszeitliche Schwankungen der D20-Temperatur des FR2 erklärt. Beide Methode weisen Fehler der gleichen Größe auf (5 -6%). Burnup Determinations in Fuel Sampies Irradiated in the FR2 Reactor Abstract In this work a survey will be presented of the methods of determining the burnup of enriched fuel (U02J max. 12,5% U-235). The pins were irradiated in the FR2 reactor up to a burnup of 90 000 MWd/t heavy atoms. Including a discussion of errors the following types of burnup determination will be treated: y-spectrometric methodj this is the radiochemical calibration of a y-scan; neutron physics method with Co-detectorsj radiochemical methods founded on measuring the activity of Sr-90, Ru-I06, Cs-137, Ce-144, Nd-l48 (after neutron activation) and the concentration of Tc-99g photometrically; mass spectrometrical determination of Nd-148 and of the composition of the uranium isotopes calorimetric methods including measurements of temperature and quantity of coolant and on the other hand, measurements of the temperature with thermocouples in the capsules. The radiochemical methods showed that Cs-137 and Tc-99g are not suitable as burnup detectors because of their tendency to migrate. The Ce-144-method was directly compared with the calorimetric method for irradiated sampies from capsule group No.). The discrepancies were explained as irradiation damage of the thermocouples and seasonal deviations of the D20 temperature of the reactor FR2. Both methods show uncertainties of the same magnitude (5 to 6%).
doi:10.5445/ir/270006164 fatcat:uu2a6i4ihrcc5dijaunipdirpq