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Hagen, S.; Sepold, L.; Hofmann, P.; Schanz, G.
Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Hauptabteilung Ingenieurtechnik; Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Inst. fuer Material- und Festkoerperforschung; Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Projektgruppe LWR-Sicherheit1988
Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Hauptabteilung Ingenieurtechnik; Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Inst. fuer Material- und Festkoerperforschung; Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Projektgruppe LWR-Sicherheit1988
AbstractAbstract
[en] In the tests with Al2O3 pellets, simulating burnable poison rods (98.6 wt.% Al2O3 + 1.4 wt.% B4C), early melt formation at about 13500C was observed. The liquefaction increases distinctly at 15000C. In the resolidified melts two metallic phases: α-Zr(O) and (Zr, Al) alloy and one porous ceramic (ZrO2/Al2O3) eutectic can be distinguished. Large blockages form at the lower end of the bundle. In the tests with UO2 pellets the melting starts at the elevation of the Inconel grid spacer. By eutectic melt formation in contact with the Zircaloy the liquefaction begins already below the melting point of the Zry and Inconel. Further interaction of this melt with the UO2 results in partial dissolution of the pellets. Solidification of the melt led to blockage formation at the lower end of the bundle, but at higher elevations compared to the tests with alumina pellets. At some locations fragmentation of fuel pellets to fine powder took place during cooldown. (orig./HP)
[de]
In dem Experiment mit Al2O3-Pellets, das das Verhalten von abbrennbaren Neutronenabsorberstaeben simulieren sollte (98.6 Gew.% Al2O3 und 1.4 Gew.% B4C) wurde die erste Schmelze schon ab 13500C bemerkt. Die Verfluessigung der Staebe nahm bei 15000C deutlich zu. In den erstarrten Schmelzmassen kann man zwei metallische Phasen [α-Zr(O) und eine (Zr, Al) Legierung] und eine poroese keramische Phase (ZrO2/Al2O3-Eutektikum) finden. Am unteren Ende des Buendels haben sich starke Blockaden ausgebildet. Im UO2-Test begannen die Schmelzerscheinungen auf der Hoehe des Inconel-Abstandshalters. Durch eutektische Schmelzbildung am Kontakt zwischen Inconel und Zry begann die Verfluessigung schon unterhalb der Schmelztemperatur des Zry-Huellmaterials und Abstandshalters. Die daraus folgende Wechselwirkung dieser Schmelze mit dem UO2 fuehrte zum Aufloesen der Pellets und zur Bildung einer uranhaltigen Schmelze. Das Erstarren der Schmelze fuehrte zur Blockadenbildung am unteren Ende der Buendels, aber in einer Hoehe, die deutlich ueber derjenigen des Al2O3 Buendels lag. An einigen Positionen des CORA-2-Buendels kann man die Fragmentierung der UO2-Pellets waehrend des Abkuehlens bis hin zu feinem Pulver erkennen. (orig./HP)Primary Subject
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Source
Sep 1988; 44 p
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