Oktober 1975 Projekt Schneller Brüter 2. Vierteljahl'e.sbericht 1915 M,IBJ. . t KFK 1275/2 EUR 5205 d KERNFORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE KFK 1275/'1. EUR 5205 d Projekt Schneller Brüter 2. Vierteljahresbericht 1975 Gesellschaft für Kernforschung mbH, Karlsruhe -1 -Zusammenfassung Der Bericht beschreibt Arbeiten des 2. Vierteljahres 1975, die im Rahmen des Projektes Schneller Brüter (PSB) bei der Gesellschaft fHr Kernforschung mbR Karlsruhe oder in deren Auftrag durchgeführt worden sind. Einige der

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... wesentlichen Ergebnisse aus den Teilprojekten: In Zusammenhang mit der Herstellung von Mischoxid-Brennstoff für Bestrahlungsversuche wird über die Entwicklung eines autoradiographischen Verfahrens zur Pu0 2-Teilchengröße-Bestimmung berichtet. Nachuntersuchungen von bestrahlten Brennstäben ergaben u.a. weitere Einzelheiten der chemischen und der mechanischen Wechselwirkung zwischen Brennstoff und Hülle. Nach in-pile Kriechversuchen mit karbidischen und nitridischen Brennstoffen liegt die bestrahlungsbedingte Kriechgeschwindigkeit von UN und UC um einen Faktor 7 bis 20 niedriger als für UO Z' diejenige von (U, Pu) C um einen Faktor 8 bis 15 niedriger als für (U, Pu) 02 unter vergleichbaren Bestrahlungsbedingungen. Das Verfahren der Wirbelstromprüfung von Hüllrohren erlaubt nunmehr eine gleichzeitige Detektion von Rißfehlern, metallurgischen Einflüssen und Wanddickenänderungen (z.B. infolge Korrosion) und zeigt damit Eignung zur integralen Eingangskontrolle angelieferter Chargen. Die Auswertung verschiedener Bestrahlungsversuche zeigt, daß die in-pile Kriechgeschwindigkeit von Hüllmaterial mit höheren Verlagerungsraten und wachsender Bestrahlungszeit zunimmt. Dies deutet auf eine Wechselwirkung des Schwellens und in-pile Kriechens hin. Korrosionsversuche: Von den im 1000 h Dauerversuch in Natrium eingesetzten 74 druckbeaufschlagten Rüllrohrproben sind mindestens 7 zu Bruch gegangen. Bei der Nachuntersuchung sind u.a. die Kriechaufweitung, die I%-Zeit-Dehngrenzen, die Dicke Inhaltsübersicht +) 112 BRENNSTABENTWICKLU~G 113 MATERIALUNTERSUCHUNG UND -ENTWICKLUNG 114 KORROSIONSVERSUCHE UND KÜHUlITTELANALYSEN 115 ARBEITEN Zill1 BRENNSTOFFZYKLUS 121 PHYSIKALISCHE EXPERIMENTE 122 REAKTORTHEORIE 123 SICHERHEIT SCHNELLER REAKTOREN 124 INSTRUHENTIERUNG UND SIGNALVERARBEITUNG ZUR KERNÜBERWACHUNG 126 NATRIUH-TECHNOLOGIE-VERSUCHE 127 THER}IO-und FLUIDDYNAMISCHE VERSUCHE IN GAS 129 ENT\~RFSSTUDIEN ZU NATRIill1GEKÜHLTEN BRUTREAKTOREN + ) Teilprojekte mit den zugehörigen PSB-Kennzahlen. Die Seiten sind innerhalb jedes Teilprojektes durchnumeriert. zum Druck eingereicht im September 1975 112-1 112 BRENNSTABENTWICKLUNG 1120 Brenns tab-Model I theorie Untersuchungen zur Brennstab-und Brennelementmechanik* Die Programmstruktur des Systems URANUS zur Brennstabanalyse ist überprüft worden. URANUS ist gekennzeichnet durch Variables Multizonen-Konzept im Brennstoff Anwendung der Theorie 2. Ordnung (nicht-lineare Theorie) Berechnung der,Rißstruktur des Brennstoffes (Unterprogramm STRECK) Allgemeine Blockstruktur des Rechenprogramms Vollständige axiale Kopplung. Das Modell zur axialen Kopplung ,~rde mit dem Rechenprogramm FINEL (I) überprüft. Dabei wurde eine sehr gute Übereinstimmung festgestellt. Werkstoffdaten zur Beschreibung von mechanischen Eigenschaften von Brennstoffen wurden zusammengestelltu. in analytischen Funktionen zusammengefasst, die rechentechnisch leicht ausgewertet werden können. 2. Me.!:rdimens!.0i!.a.!.e_Bre!:U~t~b.!:ü.!.l!.ohr~e.!.e~hnu~gy~c!!.~e!. Finitelementmethode Die Programmsysteme FINEL und ZIDRIG wurden erweitert und verbessert. ZIDRIG behandelt das Hüllrohr als in axialer Koordinate unendlich ausgedehntes Gebilde. Für den ebenen Dehnungszustand lassen sich damit Fragen"der Hüllrohrauslegung in Abhängigkeit von der radialen und azimutalen Koordinate behandeln. FINEL beschreibt den Brennstab als rotationssymmetrische Struktur end-licherLänge. Die Endstopfenvariante dieses Programms wurde zur Beurteilung des Endstopfens am SNR-Stab eingesetzt.