ANWENDUNG METALLOGRAPHISCHER METHODEN FUR DIE ENTWICKLUNG UND
QUALITATSKONTROLLE VON NEUEN BRENNSTOFFEN FUR FORSCHUNGSREAKTOREN
V. Karcher, S. Mazaré
gen Kernforschungszentrum Karlsruhe
t Institut fiir Material- und Festkorperforschung
Postfach 3640
D-7500 Karlsruhe
-uren Bundesrepublik Deutschland
and-
Abstract
Metallography is an important requisite for the metallurgical development of new re-
a search reactor fuels. The paper describes its use for the preparation, quality con-
3 trol, and reaction behaviour of silicide based dispersion fuels.
1 Zusammenfassung
not- Die Metallographie ist eine wichtige Untersuchungsmethode fiir die Entwicklung von
its- neuen Brennstoffen für Forschungsreaktoren. Die Arbeit beschreibt die Anwendung die-
n ser Methode für die Herstellung, Qualitdtskontrolle sowie Untersuchung des Reaktions-
verhaltens von Dispersionsbrennstoffen auf Uransilizidbasis.
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n
ten 1. Einleitung
ührt. . . A . ;
Forschungs- und Testreaktoren werden weltweit mit plattenformigen Dispersionsbrenn-
elementen betrieben, die i.a. aus einer UAT, (hauptsächlich UAT,) oder Us0g-A1-Dis-
persion bestehen. Als Hiillwerkstoff wird eine Al-Legierung verwendet. Gegenwärtig
49-54 wird in solchen Brennelementplatten noch hochangereichertes Uran (v 23% 235-U) ein-
hter gesetzt. Mit der bestehenden Fabrikationstechnologie können mit der bekannten Bil-
derrahmentechnik Brennelement (BE)-platten im industriellen Maßstab mit Urandichten
tech- bis 3.2 g-U cm73 in Brennstoff gefertigt werden.
Überlegungen im Hinblick auf eine Verringerung des Proliferationsrisikos gaben An-
stoß zur Entwicklung von Brennstoffen, die den Einsatz von niedrig (20% U-235) an-
gereichertem Uran gestatten.
Wenn man größere Veränderungen der Leistungsdaten solcher Reaktoren vermeiden will,
darf sich der Spaltstoffgehalt im Brennstoff gegenüber der bisherigen Werte nur
in sehr geringem Maße ändern. Für die Brennstoffentwicklung bedeutet dies, daß, je
nach Reaktortyp, Urandichten von 2,0-7,0 q-U cm”? im Brennstoff erreicht werden
müssen. Da jedoch mit zunehmendem Urangehalt der Anteil der spröden dispergierten
Phase anwdchst, kann die Uranbeladung infolge zunehmender fertigungstechnischer
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