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DE1298208B - Brenn- und/oder Brutstoffelement fuer Kernreaktoren - Google Patents

Brenn- und/oder Brutstoffelement fuer Kernreaktoren

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DE1298208B
DE1298208B DEK55360A DEK0055360A DE1298208B DE 1298208 B DE1298208 B DE 1298208B DE K55360 A DEK55360 A DE K55360A DE K0055360 A DEK0055360 A DE K0055360A DE 1298208 B DE1298208 B DE 1298208B
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Germany
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fuel
pressure
breeding material
gas
nuclear reactors
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Dr Alfred
Boettcher
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Forschungszentrum Juelich GmbH
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Kernforschungsanlage Juelich GmbH
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brenn- und/ oder Brutstoffelement für Kernreaktoren, bei dem mit Kohlenstoff, Karbiden oder Oxyden beschichtete Brenn- und/oder Brutstoffteilchen in einer vakuumdicht verschlossenen metallischen Hülse in loser S Schüttung eingeschlossen sind, nach Patent 1 241 541. Diese Erfindung wird insofern weiter ausgebildet, als die Zwischenräume zwischen den festen Bestandteilen und der Hülsenwandung durch Helium oder ein sonstiges Gas ausgefüllt sind, das unter dem Druck von mehreren Atmosphären steht, dergestalt, daß dieser Druck dem Außendruck des Kühlmittels bei der Betriebstemperatur des Brennstoffelements möglichst nahe kommt.
Es ist zwar bekannt, den Zwischenraum zwischen den Brennstoffpartikeln durch Helium auszufüllen. Dabei steht das Helium jedoch unter Normaldruck, so daß zwischen Außen- und Innenwand des Brennstoffelements ein erheblicher Druckunterschied besteht, wenn das Kühlmittel, wie beispielsweise in Druckwasser- oder Siedewasserreaktoren, einen wesentlich größeren Druck aufweist. Dies führt zu Spannungen in der Ummantelung des Brennstoffelements. Insbesondere sind diese Spannungen bei Stahl unerwünscht, weil sie zur Spannungsrißkorrosion führen können, die häufig die Ursache von Brennstoffelementschäden ist. Darüber hinaus wird infolge der Druckdifferenz auf die Brennstoffpartikeln in der Umhüllung ein Druck ausgeübt. Dies führt zu Beschädigungen der Brennstoffpartikeln, so daß auch dadurch die Lebensdauer der Brennstoffelemente herabgesetzt wird.
Man hat auch bereits bei Brennstoffelementen, bei denen der Brennstoff in Tablettenform in eine Umhüllung eingefüllt ist, den zwischen Brennstoff und Umhüllung verbleibenden Zwischenraum durch ein inertes Gas, beispielsweise Helium oder Argon, ausgefüllt, dergestalt, daß der Druck des inerten Gases bei der Betriebstemperatur des Brennstoffelements nur wenig unter dem Außendruck des Kühlmittels liegt (französische Patentschrift 1370146). Durch diese Maßnahme sollen Deformationen des Brennstoffelements im Reaktorbetrieb verhindert werden.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Druck des Gases innerhalb der Hülse bei einer Temperatur von 20° C zwischen 5 und 15 Atmosphären liegt.
Ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung des Brenn- und/oder Brutstoffelements gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Hülse in einem Behälter vakuumdicht verschlossen wird, der das zur Füllung des Brenn- und/oder Brutstoffelements vorgesehene Gas — also beispielsweise Helium — enthält. Dabei steht das Gas während des vakuumdichten Verschließens unter dem Druck, unter dem das Gas in der Hülse enthalten sein soll. Wegen der bekannten Temperaturabhängigkeit des Drucks wird bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt, daß die Maßnahme zum vakuumdichten Verschließen der Hülse bei Raumtemperatur durchgeführt wird, während das Brenn- und/oder Brutstoffelement im Reaktorbetrieb eine sehr viel höhere Temperatur besitzt. Unter Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit des Drucks lag der Druck des als Füllgas vorgesehenen Gases in dem Behälter zweckmäßig zwischen 5 und 15 Atmosphären, wenn das Verfahren zur Herstellung des Brenn- und/oder Brutstoffelements gemäß der Erfindung bei 20° C durchgeführt wurde.
Das Verschließen der Hülse kann dabei in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Aufschweißen einer der beiden Endkappen der Hülse, mittels Lichtbogenschweißung geschehen. Doch ist selbstverständlich auch jede andere Maßnahme zum vakuumdichten Verschließen der Hülse anwendbar, die in Gegenwart des verwendeten Gases durchführbar ist.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Brenn- und/oder Brutstoff element für Kernreaktoren, bei dem mit Kohlenstoff, Karbiden oder Oxyden beschichtete Brenn- und/oder Brutstoffteilchen in einer vakuumdicht verschlossenen metallischen Hülse in loser Schüttung eingeschlossen sind, nach Patent 1241541, dadurchgekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den festen Bestandteilen und der Hülsenwandung durch Helium oder ein sonstiges Gas ausgefüllt sind, das unter dem Druck von mehreren Atmosphären steht, dergestalt, daß dieser Druck dem Außendruck des Kühlmittels bei der Betriebstemperatur des Brennstoffelements möglichst nahe kommt.
2. Brenn- und/oder Brutstoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Gases bei einer Temperatur von 20° C zwischen 5 und 15 Atmosphären liegt.
DEK55360A 1964-10-22 1965-02-23 Brenn- und/oder Brutstoffelement fuer Kernreaktoren Pending DE1298208B (de)

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DEK54321A DE1241541B (de) 1964-10-22 1964-10-22 Brenn- und/oder Brutelement fuer Kernreaktoren
DEK55360A DE1298208B (de) 1964-10-22 1965-02-23 Brenn- und/oder Brutstoffelement fuer Kernreaktoren
DE19651514092 DE1514092B2 (de) 1964-10-22 1965-06-29 Brenn und oder brutelement fuer kernreaktoren
CH1384765A CH434498A (de) 1964-10-22 1965-10-05 Brennelement, insbesondere für wasser- oder metallgekühlte Kernreaktoren und Verfahren zu dessen Herstellung
GB43320/65A GB1070677A (en) 1964-10-22 1965-10-12 Improvements in fuel elements for nuclear reactors
BE671067D BE671067A (de) 1964-10-22 1965-10-19
NL6513491A NL6513491A (de) 1964-10-22 1965-10-19
FR35565A FR1452344A (fr) 1964-10-22 1965-10-20 élément de combustion, en particulier pour réacteurs nucléaires
SE13603/65A SE328061B (de) 1964-10-22 1965-10-20
ES0318725A ES318725A1 (es) 1964-10-22 1965-10-21 Mejoras introducidas en la fabricacion de elementos combustibles, en especial para reactores nucleares refrigerados por agua o por metal.
CH899266A CH465076A (de) 1964-10-22 1966-06-17 Brennelement, insbesondere für wasser- oder metallgekühlte Kernreaktoren
DE19661564232 DE1564232A1 (de) 1964-10-22 1966-06-25 Brenn- und/oder Brutelement fuer Kernreaktoren
US561126A US3413195A (en) 1964-10-22 1966-06-28 Fuel or fertile element for nuclear reactors
FR67258A FR90725E (fr) 1964-10-22 1966-06-28 élément de combustion pour réacteurs nucléaires
BE683269D BE683269A (de) 1964-10-22 1966-06-28
GB28890/66A GB1121892A (en) 1964-10-22 1966-06-28 Fuel or breeding element for a nuclear reactor
NL6609021A NL6609021A (de) 1964-10-22 1966-06-29
US646268A US3472734A (en) 1964-10-22 1967-06-15 Fuel element for liquid-cooled nuclear reactors

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DEK54321A DE1241541B (de) 1964-10-22 1964-10-22 Brenn- und/oder Brutelement fuer Kernreaktoren
DEK55360A DE1298208B (de) 1964-10-22 1965-02-23 Brenn- und/oder Brutstoffelement fuer Kernreaktoren
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SE (1) SE328061B (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3661709A (en) * 1970-04-06 1972-05-09 Atomic Energy Commission Nonswelling uranium nitride fuel
FR2181468B1 (de) * 1972-04-25 1974-12-20 Commissariat Energie Atomique
GB1455795A (en) * 1973-03-30 1976-11-17 Hochtemperatur Kernkraftwerk Fuel elements for use in a method of testing the circulation of fuel elements in pebble bed reactors
DE2362088A1 (de) * 1973-12-14 1975-06-26 Hobeg Hochtemperaturreaktor Kugelbrennelement aus graphit fuer hochtemperaturreaktoren und verfahren zu seiner aufarbeitung nach der bestrahlung
US4134941A (en) * 1973-12-14 1979-01-16 Hobeg Hochtemperaturreaktor-Brennelement Gmbh Spherical fuel elements made of graphite for temperature reactors and process for reworking it after the irradiation
US4311559A (en) * 1978-05-19 1982-01-19 United Kingdom Atomic Energy Authority High temperature gas cooled nuclear reactors
DE2941878C2 (de) * 1979-10-16 1982-12-16 Nukem Gmbh, 6450 Hanau Brennelement für Materialtest- und Forschungsreaktoren
US4911881A (en) * 1988-06-27 1990-03-27 The Babcock & Wilcox Company Spring packed particle bed fuel element
FR2637113B1 (fr) * 1988-09-23 1991-08-23 Babcock & Wilcox Co Element combustible nucleaire a lit de particules muni d'une fritte exterieure porteuse de combustible
US7666470B1 (en) * 2003-10-24 2010-02-23 Areva Np Inc. Process for manufacturing enhanced thermal conductivity oxide nuclear fuel and the nuclear fuel
WO2005088646A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-22 Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited Nuclear fuel provided with a coating
US20100226472A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-09 Westinghouse Electric Company Llc Nuclear fuel element and assembly
US10522255B2 (en) 2015-02-19 2019-12-31 X-Energy, Llc Nuclear fuel pebble and method of manufacturing the same
US9793010B2 (en) * 2015-02-19 2017-10-17 X-Energy, Llc Nuclear fuel pebble and method of manufacturing the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1303678A (fr) * 1960-08-23 1962-09-14 Nuclear Materials & Equipment élément combustible nucléaire
FR1370146A (fr) * 1963-07-11 1964-08-21 Commissariat Energie Atomique élément combustible surpressé pour réacteur nucléaire et son procédé de fabrication

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2820751A (en) * 1952-12-01 1958-01-21 Henry A Saller Process for producing jacketed bodies
DE1014240B (de) * 1956-08-16 1957-08-22 Phil Heinz Maier Leibnitz Dr Brennstoffelement
BE572515A (de) * 1957-11-01
FR1200408A (fr) * 1958-06-05 1959-12-21 Commissariat Energie Atomique Nouvelle disposition améliorant les transferts de chaleur
US2983660A (en) * 1959-02-04 1961-05-09 Loeb Ernest Fabrication of tube type fuel element for nuclear reactors
BE593326A (de) * 1959-07-24
US3124875A (en) * 1959-10-15 1964-03-17 Method of preparing hollow type
FR1270380A (fr) * 1959-10-15 1961-08-25 Mitsubishi Atomic Power Ind Procédé de préparation d'éléments de combustible nucléaire
US3088892A (en) * 1960-05-05 1963-05-07 Jr Francis M Cain Dispersion element consisting of chromium coated uo2 particles uniformly distributedin a zircaloy matrix
GB933500A (en) * 1960-08-23 1963-08-08 Nuclear Materials & Equipment Nuclear fuel element
US3158547A (en) * 1961-06-30 1964-11-24 Air Reduction Method of encapsulating a graphite body containing metallic and ceramic particles
US3122595A (en) * 1961-12-04 1964-02-25 Joseph H Oxley Controlled nuclear reactor dispersions and method of making
BE627673A (de) * 1962-01-30
BE630760A (de) * 1962-04-13
FR1359963A (fr) * 1962-04-13 1964-04-30 Atomic Energy Authority Uk Cartouche de combustible perfectionnée pour réacteur nucléaire
US3325363A (en) * 1963-04-11 1967-06-13 Gen Dynamics Corp Carbon coated nuclear fuel and poison particles
US3290223A (en) * 1963-11-12 1966-12-06 Jr John M Blocher Coated nuclear reactor fuel particle of uo2 and method of making the same
US3262859A (en) * 1965-05-20 1966-07-26 Warren E Winsche Ordered bed nuclear fuel assemblies
US3318779A (en) * 1965-06-09 1967-05-09 Richard F Turner Fuel element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1303678A (fr) * 1960-08-23 1962-09-14 Nuclear Materials & Equipment élément combustible nucléaire
FR1370146A (fr) * 1963-07-11 1964-08-21 Commissariat Energie Atomique élément combustible surpressé pour réacteur nucléaire et son procédé de fabrication

Also Published As

Publication number Publication date
BE671067A (de) 1966-02-14
GB1121892A (en) 1968-07-31
DE1514092B2 (de) 1971-04-08
SE328061B (de) 1970-09-07
US3413195A (en) 1968-11-26
DE1514092A1 (de) 1969-07-24
NL6609021A (de) 1966-12-30
FR1452344A (fr) 1966-02-25
CH465076A (de) 1968-11-15
US3472734A (en) 1969-10-14
CH434498A (de) 1967-04-30
NL6513491A (de) 1966-04-25
GB1070677A (en) 1967-06-01
BE683269A (de) 1966-12-01
DE1241541B (de) 1967-06-01

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