DE69110721T3

DE69110721T3 - Kernkraftstoffpellets und Verfahren zu deren Herstellung.

Info

Publication number: DE69110721T3
Application number: DE69110721T
Authority: DE
Inventors: Mutsumi C/O Nippon Nuclear Fuel Dev. Coltd Higashi-Ibaragigun Ibaragiken Hirai; Shinji Nippon Nuclear Fuel Dev. Co. Ltd Higashi-Ibaragigun Ibaragiken Ishimoto; Kenichi C/O Nippon Nuclear Fuel Dev. Co. Ltd Higashi-Ibaragigun Ibaragiken Ito
Original assignee: Nippon Nuclear Fuel Development Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Nuclear Fuel Development Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-03
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: EP0450469B2; DE69110721D1; US5180527A; DE69110721T2; US5362426A; EP0450469A3; US5429775A; EP0450469B1; EP0450469A2

Description

Die Erfindung betrifft Kernbrennstoffpellets zur Beschickung für einen LWR (Leichtwasserreaktor), und insbesondere Kernbrennstoffpellets mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Zur Zeit wird bei Leichtwasserreaktoren an deren wirtschaftlichen Verbesserung, d. h. die Erzielung einer hocheffizienten Verbrennung des Kernbrennstoffes und die Erzeugung höherer Leistung gearbeitet.
Unter diesen Umständen sind die Hauptnachteile hinsichtlich des Designs von Kernbrennstäben wie folgt:
(1) Ein Temperaturanstieg im Zentrum des Kernbrennstabes;
(2) ein Anstieg an der freigesetzten Menge an Gasen, die bei der Kernspaltung im Kernbrennstab erzeugt wird; und
(3) Wechselwirkungen zwischen den Brennstoffpellets und dem sie enthaltenden Rohr.
Insbesondere hat (1) eine Temperaturerhöhung im Zentrum des Kernbrennstabes einen äußerst negativen Effekt auf das übrige Brennstoffverhalten.
Ein konventioneller Kernbrennstoffstab wird unter Bezugnahme auf den schematischen Aufbau, wie in Fig. 4 gezeigt, beschrieben. Gemäß Fig. 4 umfaßt ein konventioneller Kernbrennstoffstab 6 Kernbrennstoffpellets 1, ein Behälterrohr 2, das die Brennstoffpellets 1 enthält, einen Verschluß 3 am oberen Ende, einen Verschluß 4 am unteren Ende und eine Plenumfeder 5. Die Kernbrennpellets 1 sind Oxidpellets aus Uranoxid oder Mischoxid, zu dem Gadoliniumoxid als kerntoxische Substanz zugegeben wurde.
Sowohl das Uranoxid als auch das Mischoxid haben inhärent eine niedrige Wärmeleitfähigkeit, und der Zusatz von Gadoliniumoxid erniedrigt deren Wärmeleitfähigkeit noch weiter. Wenn daher die Leistung des Kernbrennstabes erhöht wird, steigt die Temperatur im Zentrum des Kernbrennstabes an. Als Folge steigt die freigesetzte Menge der bei der Kernspaltung im Kernbrennstab erzeugten Gase an.
Andererseits werden hochfeste Fibriformsubstanzen einheitlich in der Keramik, welche die Kernbrennstoffpellets bildet, dispergiert, um die mechanische Festigkeit des Kernbrennstoffstabes zu verbessern. Diese Technik ist dem Fachmann bekannt (s. JP- A-53-16198).
Insbesondere werden metallische Fasern und Berylliumoxidfasern und Whisker als hochfeste Fibriformsubstanzen verwendet. Solche Fasern und Whisker und haben auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit, so daß sie zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit der Kernbrennstoffpellets dienen können. Die Fasern und Whisker werden zu der Keramik, welche die Kernbrennstoffpellets bildet, in dispergierter Form zugesetzt. Daher kann die Wärmeleitfähigkeit der Kernbrennstoffpellets nicht signifikant erhöht werden. Als Folge können die oben beschriebenen Nachteile, die bei der Leistungserhöhung des Kernbrennstabes entstehen, nicht wirksam vermindert werden.
Ferner wird ein weiteres Beispiel im GB Review in "High Temperatures-High pressures", 1981, Band 13, Seiten 649- 660, im Artikel von B. Schulz "Thermal conductivity of porous and highly porous materials" offenbart. Insbesondere wird Molybdänmetall an den Korngrenzen von Uranoxid abgeschieden, um die Wärmeleitfähigkeit der Kernbrennstoffpellets zu erhöhten. Es ist jedoch extrem schwer, solche Kernbrennstoffpellets, wie in dieser Literaturstelle angegeben, unter Einsatz üblicher industrieller Techniken herzustellen.
Es ist demnach eine Aufgabe der Erfindung, Kernbrennstoffpellets mit verbesserter Wärmeleitfähigkeit zur Verfügung zu stellen, wobei die Temperatur im Zentrum des Kernbrennstabes vermindert ist, und die freigesetzte Menge der durch Kernspaltung im Kernbrennstab erzeugten Gase vermindert ist. Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung der oben beschriebenen Kernbrennstoffpellets, wie in Anspruch 7 beansprucht.
Eine umfassendere Würdigung der Erfindung und viele damit verbundenen Vorteile werden umso klarer, je besser sie unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und im Hinblick auf die anliegenden Zeichnungen erklärt ist, worin:
Fig. 1 zeigt ein vergrößertes schematisches Diagramm eines Kernbrennstoffpellets, das üblicherweise in entsprechenden erfindungsgemäßen Ausführungsformen beobachtet wird;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Konzentration von zu den Pellets zugesetztem Berylliumoxid und seiner relativen Wärmeleitfähigkeit in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung des Vergleichs der Wärmeleitfähigkeit der Pellets in der zweiten erfindunsgemäßen Ausführungsform mit üblichen Pellets; und
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen konventionellen Kernbrennstab.
In den erfindungsgemäßen Kernbrennstoffpellets liegt eine Abscheidungsphase einer Substanz mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit kontinuierlich an den Korngrenzen in den Pellets vor. Daher erfolgt eine wirksame Wärmeleitung in den Pellets über die kontinuierliche Abscheidungsphase. Als Folge ist die mittlere Wärmeleitfähigkeit der Pellets erhöht, und daher wird die Temperaturverteilung in den Pellets einheitlicher als bei konventionellen Kernbrennstoffpellets.
Ferner werden die erfindungsgemäßen Kernbrennstoffpellets auf die folgende Weise hergestellt. Insbesondere werden hochwärmeleitfähige Substanzen, von denen mindestens ein Teil bei einer Temperatur nahe oder unterhalb ihrer Sintertemperatur sich verflüssigt, zu Kernspaltungssubstanzen zugesetzt und gesintert. Daher schmelzen die hochleitfähigen Substanzen zu einer Flüssigkeit, wenn sie gesintert werden. Als Folge werden die so verflüssigten Substanzen auf den Korngrenzen des Uranoxids oder Mischoxids abgeschieden und werden zu kontinuierlichen Kornschichten nach Abkühlen.
Ferner sind die folgenden Substanzen als die oben erwähnten hochwärmeleitfähigen Substanzen bevorzugt. Insbesondere umfassen sie Berylliumoxid allein, oder eine Mischung von Berylliumoxid und mindestens einem weiteren Oxid von Titan, Gadolinium, Calcium, Barium, Magnesium, Strontium, Lanthan, Yttrium, Ytterbium, Silicium, Aluminium, Samarium, Wolfram, Zirkonium, Lithium, Molybdän, Uran und Thorium oder eine eutektische Mischung, die durch Erhitzen der obigen Mischung erhalten wird, wodurch ihr Schmelzpunkt gesenkt wird.
Im folgenden werden die erfindungsgemäßen Ausführungsformen von Kernbrennstoffpellets unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 gibt ein vergrößertes schematisches Diagramm eines Kernbrennstoffpellets wieder, das im allgemeinen in erfindungsgemäßen Ausführungsformen beobachtet wird.
In Fig. 1 ist eine Abscheidungsphase 8 von Substanzen mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit kontinuierlich über die Korngrenzen der Kernspaltungssubstanzen 7 abgeschieden.

Erste Ausführungsform

Berylliumoxid (BeO)-Pulver wurde zu Uranoxid (UO&sub2;)-Pulver zugegeben und damit vermischt. Die Menge des Berylliumoxids war 1,5 Gew.-% maximal (5,0 Vol-% Maximum) hinsichtlich der Gesamtmenge des Uranoxidpulvers und des Berylliumoxidpulvers. Das so vermischte Pulver wurde durch Pressen mit einem Druck von ca. 2,5 bis ca. 3,0 t/cm² geformt, und ein Formling von ca. 50 bis ca. 55% TD wurde erhalten. Der Formling wurde bei ca. 2100ºC gesintert, wobei die Temperatur höher als ihr eutektischer Punkt war. Als Folge wurden Pellets mit einem mittleren Korndurchmesser von ca. 110 bis 160/um erhalten. Während des Sinters verflüssigte mindestens ein Teil der Pellets und bedeckte mindestens die Hälfte der Korngrenzen. In dem Maße, wie der Korngrenzen bedeckende Faktor der so verflüssigten Pellets ansteigt, erhöht sich gleichmäßig die Wärmeleitfähigkeit der Pellets. Anschließend wurden die relativen Wärmeleitfähigkeiten solcher Pellets mit variierendem Zusatz der Berylliumoxidmenge gemessen. Die Messungen sind in Fig. 2 gezeigt.

Zweite Ausführungsform

Berylliumoxidpulver und Titanoxidpulver wurden vermischt und die Mischung wurde bei einer Temperatur höher als ihr eutektischer Punkt geschmolzen und dann vermahlen. Das so vermahlene Pulver wurde mit Uranoxidpulver vermischt und durch Pressen mit einem Druck von ca. 2,5 bis 3,0 t/cm² geformt. Anschließend wurde der so erhaltene Formling in einer reduzierenden Atmosphäre bei ca. 1700ºC gesintert, wobei die Temperatur höher als der eutektische Punkt (etwa 1670ºC) war. Als Folge wurden Pellets mit einem mittleren Korndurchmesser von ca. 50 bis ca. 110/um erhalten.
In diesen Ausführungsformen wurden Berylliumoxidpulver und Titanoxidpulver zum Uranoxidpulver in den folgenden Anteilen, ausgedrückt in Gew.-%, in Bezug auf die Gesamtmenge der Pellets, zugegeben:
Berylliumoxidpulver Titanoxidpulver
1,5 Gew.-% 1,0 Gew.-%
3,0 Gew.-% 2,0 Gew.-%
1,0 Gew.-% 1,0 Gew.-%
1,0 Gew.-% 4,0 Gew.-%
1,0 Gew.-% 8,0 Gew.-%
Die Wärmeleitfähigkeiten (K) der unter Verwendung der oben beschriebenen Anteile erhaltenen Pellets wurden mit den Wärmeleitfähigkeiten (Ko) konventioneller Pellets verglichen. Die Vergleichsergebnisse sind in Fig. 3 gezeigt.

Dritte Ausführungsform

Berylliumoxidpulver und Gadoliniumoxidpulver wurden vermischt, und die Mischung davon wurde bei einer Temperatur höher als ihr eutektischer Punkt geschmolzen und dann vermahlen. Das so vermahlene Pulver wurde mit Uranoxidpulver vermischt und durch Pressen mit einem Druck von ca. 2,5 bis ca. 3,0 t/cm² geformt. Anschließend wurde der so erhaltene Formling in einer schwachoxidierenden Atmosphäre (feuchter Wasserstoff mit einem Oxidationspotential von ca. -300 kJ/mol) bei ca. 1700ºC gesintert, wobei die Temperatur höher als ihr eutektischer Punkt (ca. 1500ºC) war. Als Ergebnis wurden Pellets mit einem mittleren Korndurchmesser von ca. 15 bis ca. 20/um erhalten. Die Wärmeleitfähigkeit der so erhaltenen Pellets war ca. 1,11 bis ca. 1,13 mal der von konventionellen Pellets, in denen Gadoliniumoxidpulver von ca. 10 Gew.-% zum Uranoxidpulver zugesetzt wurde (der Vergleich wurde bei einer Temperatur von ca. 1000 K gemacht).
In dieser Ausführungsform waren die zugesetzten Anteile des Berylliumoxidpulvers und des Gadoliniumoxidpulvers zum Uranoxidpulver ca. 1,5 Gew.-% und ca. 1,0 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Pellets.

Vierte Ausführungsform

Berylliumoxidpulver und Siliciumoxidpulver wurden vermischt und die Mischung wurde mit Uranoxidpulver vermischt. Die so erhaltene Pulvermischung wurde durch Pressen mit einem Druck von ca. 2,5 bis ca. 3,0 t/cm² geformt. Anschließend wurde der so erhaltene Formling in einer reduzierenden Atmosphäre bei ca. 1700ºC gesintert, wobei die Temperatur höher als der eutektische Punkt (ca. 1670ºC) war. Anschließend wurden neben den obigen Bestandteilen Berylliumoxidpulver und Siliciumoxidpulver vermischt und die Mischung davon bei einer Temperatur höher als der eutektische Punkt geschmolzen und dann vermahlen. Das so vermahlene Pulver wurde mit Uranoxidpulver vermischt und die Mischung davon auf dieselbe Weise wie oben gesintert.
Als Folge wurden Pellets mit einem mittleren Korndurchmesser von ca. 40 bis 50/um erhalten. Die Wärmeleitfähigkeit der so erhaltenen Pellets war ca. 1,08- fach größer als die üblicher Pellets aus Uranoxid (der Vergleich wurde bei einer Temperatur von 1000 K gemacht).
In dieser Ausführungsform wurden das Berylliumoxidpulver und das Siliciumoxidpulver zum Uranoxidpulver in den folgenden Anteilen, ausgedrückt als Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Pellets, zugegeben:
Berylliumoxidpulver Siliciumoxidpulver
0,9 Gew.-% 0,1 Gew.-%
0,9 Gew.-% 0,3 Gew.-%

Fünfte Ausführungsform

Berylliumoxidpulver und Aluminiumoxidpulver wurden vermischt, und die Mischung wurde mit Uranoxidpulver vermischt. Die so erhaltene Pulvermischung wurde durch Pressen mit einem Druck von ca. 2,5 bis 3,0 t/cm² geformt. Anschließend wurde der so erhaltene Formling in einer reduzierenden Atmosphäre bei ca. 1900ºC oder ca. 2000ºC gesintert, wobei die Temperaturen höher waren als der eutektische Punkt (ca. 1840ºC). Ferner wurden zusätzlich Berylliumoxidpulver und Aluminiumoxidpulver vermischt und die Mischung bei einer Temperatur höher als der eutektische Punkt geschmolzen und dann vermahlen. Das so vermahlene Pulver wurde mit Uranoxidpulver vermischt, und die Mischung davon auf dieselbe Weise wie oben gesintert. Als Folge wurden zwei verschiedene Arten von Pellets erhalten. Insbesondere war die Wärmeleitfähigkeit der Pellets, erhalten durch Sintern bei ca. 1900ºC, ca. 1,08-fach von derjenigen von Uranoxid. Ferner war die Wärmeleitfähigkeit der durch Sintern bei ca. 2000ºC erhaltenen Pellets ca. 1,12-mal größer als die von Uranoxid (der Vergleich wurde bei einer Temperatur von 1000 K gemacht).
In dieser Ausführungsform wurden Berylliumoxidpulver und Aluminiumoxidpulver zum Uranoxid in den folgenden Anteilen, ausgedrückt in Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Pellets, zugesetzt.
Berylliumoxidpulver Aluminiumoxidpulver
0,9 Gew.-% 0,1 Gew.-%
0,9 Gew.-% 0,3 Gew.-%
Ferner waren die mittleren Korndurchmesser bei 0,9 Gew.-% Berylliumoxidpulver und 0,1 Gew.-% Aluminiumoxidpulver wie folgt, je nach den Sintertemperaturen:
ca. 60/um bei ca. 1900ºC Sintern und
ca. 110/um bei ca. 2000ºC Sintern.
Ferner waren die mittleren Korndurchmesser bei 0,9 Gew.-% Berylliumoxidpulver und 0,3 Gew.-% Aluminiumoxidpulver wie folgt, je nach den Sintertemperaturen:
ca. 90/um bei ca. 1900ºC Sintern und
ca. 140/um bei ca. 2000ºC Sintern.

Sechste Ausführungsform

Berylliumoxidpulver, Titanoxidpulver und Gadoliniumoxidpulver wurden vermischt, und die Mischung davon wurde bei einer Temperatur, höher als der eutektische Punkt, geschmolzen und dann vermahlen. (Daneben wurde die Mischung davon je nach den Bedingungen nicht geschmolzen). Das so erhaltene Pulver wurde mit Uranoxidpulver vermischt und das vermischte Pulver durch Pressen geformt. Anschließend wurde der so erhaltene Formling in einer schwachoxidierenden Atmosphäre gesintert. Der mittlere Korndurchmesser war ca. 30/um, und die Wärmeleitfähigkeit der so erhaltenenen Pellets war ca. 1,11- bis 1,13-fach größer als die üblicher Pellets aus Uranoxid und Gadoliniumsoxid.
In dieser Ausführungsform wurden Berylliumoxidpulver, Titanoxidpulver und Gadoliniumoxidpulver zum Uranoxidpulver in den folgenden Anteilen, ausgedrückt in Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Pellets, zugesetzt:
In allen oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein Teil der zugesetzten Substanz mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit während des Sinterns verflüssigt. Ferner wird mindestens die Hälfte der Kerngrenzen kontinuierlich mit den so verflüssigten hochwärmeleitfähigen Substanzen bedeckt. Wenn der Korngrenzen bedeckende Faktor der verflüssigten Substanz ansteigt, steigt die Wärmeleitfähigkeit der Pellets stetig an. In allen Fällen wird die Wärmeleitfähigkeit von Pellets erhöht, wenn diese dieselbe Dichte haben, proportional der Erhöhung der Menge der Zusätze. Ferner können auch, wenn sehr kleine Mengen an Zusatz (z. B. Berylliumoxid von 0,3 Gew.-%) zugesetzt werden, hochdichte Pellets erhalten werden, und ihre Wärmeleitfähigkeit kann ebenfalls erhöht werden. Ferner waren die relativen Dichten der Formlinge in Bezug auf die theoretische Dichte ca. 50% TD. Die relativen Dichten der so erhaltenen gesinterten Pellets waren ca. 95 bis 99,7%.
Ferner können Kernbrennstoffpellets mit denselben Vorteilen wie oben auch unter Verwendung der folgenden hochwärmeleitfähigen Substanzen erhalten werden, von denen ein Teil oder alles bei einer Temperatur in der Nähe oder unterhalb ihrer Sintertemperatur schmilzt. Spezifisch umfassen solche Substanzen Berylliumoxid allein, und eine Mischung von Berylliumoxid mit mindestens einem Oxid von Barium, Calcium, Magnesium, Strontium, Aluminium, Lanthan, Yttrium, Ytterbium, Silicium, Titan, Uran, Zirkonium, Wolfram, Lithium, Molybdän, Samarium, Thorium und Gadolinium.
Wie oben beschrieben, kann erfindungsgemäß die Wärmeleitfähigkeit der Kernbrennstoffpellets deutlich erhöht werden. Daher kann die Temperatur im Zentrum des Kernbrennstabes vermindert werden, wodurch die freigesetzte Menge von bei der Kernspaltung erzeugten Gasen wirksam vermindert werden kann.
Es ist offensichtlich, daß zahlreiche zusätzliche Modifikationen und Variationen der Erfindung im Lichte der obigen Lehre gemacht werden können. Es ist daher selbstverständlich, daß die Erfindung auch anders als hier spezifisch beschrieben innerhalb des Umfangs der anliegenden Ansprüche durchgeführt werden kann.

Claims

1. Kernbrennstoffpellets zur Beschickung in einen Leichtwasserreaktor, bestehend aus gesinterten Körnern, die Kernbrennstoffsubstanzen umfassen, wobei die Kernbrennstoffpellets eine Abscheidungsphase aus hochwärmeleitfähigen Substanzen haben, die kontinuierlich an den Korngrenzen der gesinterten Körner abgeschieden ist, worin die Abscheidungsphase der hochwärmeleitfähigen Substanzen aus Berylliumoxid allein oder einer Mischung von Berylliumoxid mit mindestens einem oder einem Oxid von Titan, Gadolinium, Calcium, Barium, Magnesium, Strontium, Lanthan, Yttrium, Ytterbium, Silicium, Aluminium, Samarium, Wolfram, Zirkonium, Lithium, Molybdän, Uran und Thorium besteht.

2. Kernbrennstoffpellets gemäß Anspruch 1, worin die Abscheidungsphase der hochwärmeleitfähigen Substanz aus Berylliumoxid und Titanoxid besteht.

3. Kernbrennstoffpellets gemäß Anspruch 1, worin die Abscheidungsphase der hochwärmeleitfähigen Substanz aus Berylliumoxid und Gadoliniumoxid besteht.

4. Kernbrennstoffpellets gemäß Anspruch 1, worin die Abscheidungsphase der hochwärmeleitfähigen Substanz aus Berylliumoxid und Siliciumoxid besteht.

5. Kernbrennstoffpellets gemäß Anspruch 1, worin die Abscheidungsphase der hochwärmeleitfähigen Substanz aus Berylliumoxid und Aluminiumoxid besteht.

6. Kernbrennstoffpellets gemäß Anspruch 1, worin die Abscheidungsphase der hochwärmeleitfähigen Substanz aus Berylliumoxid, Titanoxid und Gadoliniumoxid besteht.

7. Verfahren zur Herstellung von Kernbrennstoffpellets gemäß Anspruch 1, umfassend die Schritte

Herstellen von hochwärmeleitfähigen pulverigen Substanzen, die Berylliumoxid allein oder eine Mischung von Berylliumoxid und mindestens einem oder einem Oxid von Titan, Gadolinium, Calcium, Barium, Magnesium, Strontium, Lanthan, Yttrium, Ytterbium, Silicium, Aluminium, Samarium, Wolfram, Zirkonium, Lithium, Molybdän, Uran und Thorium oder eine eutektische Substanz, die durch Erhitzen der Mischung erhalten wird, wobei mindestens ein Teil davon bei einer Temperatur in der Nähe oder unterhalb des Sintertemperatur sich verflüssigt;

Zugeben der hochwärmeleitfähigen pulverförmigen Substanzen zu einer Kernfusionspulversubstanz;

Vermischen der hochwärmeleitfähigen pulverförmigen Substanzen mit der Kernfusionspulversubstanz; und

Sintern der Mischung bei einer bestimmten Temperatur.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, worin die hochwärmeleitfähige pulverförmige Substanz Berylliumoxid maximal 1,5 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Kernbrennstoffpellets umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, worin die hochwärmeleitfähige pulverförmige Substanz eine Mischung von Berylliumoxid mit maximal 1,5 Gew.-% und Titanoxid mit maximal 8,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Kernbrennstoffpellets, enthält, wobei die Mischung bei einer bestimmten Temperatur geschmolzen wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 7, worin die hochwärmeleitfähige pulverförmige Substanz eine Mischung von Berylliumoxid mit maximal 4,5 Gew.-% und Gadoliniumoxid mit maximal 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Kernbrennstoffpellets, enthält, wobei die Mischung bei einer bestimmten Temperatur geschmolzen wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 7, worin die hochwärmleitfähige pulverförmige Substanz eine Mischung von Berylliumoxid mit maximal 1,5 Gew.-% und Siliciumoxid mit maximal 0,3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Kernbrennstoffpellets, enthält, wobei die Mischung je nach Bedingungen geschmolzen wird oder nicht geschmolzen wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 7, worin die hochwärmeleitfähige pulverförmige Substanz eine Mischung von Berylliumoxid mit maximal 1,5 Gew.-% und Aluminiumoxid mit maximal 0,3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Kernbrennstoffpellets, umfaßt, wobei die Mischung je nach Bedingungen geschmolzen wird oder nicht geschmolzen wird.

13. Verfahren gemäß Anspruch 7, worin die hochwärmeleitfähige pulverförmige Substanz eine Mischung von Berylliumoxid mit maximal 1,5 Gew.-%, Titanoxid mit maximal 1,0 Gew.-% und Gadoliniumoxid mit maximal 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Kernbrennstoffpellets, umfaßt, wobei die Mischung bei einer bestimmten Temperatur geschmolzen wird.