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OECD Halden Reactor Project
OECD Halden Reactor Project, Teil Brennstoff- und Materialverhalten: Am OECD Halden Reactor Project (HRP) nehmen über 130 Wissenschafts-, Behörden- und Industrieorganisationen aus 19 Staaten teil. Es hat zwei Stossrichtungen: Brennstoff- und Materialverhalten sowie Mensch-Technologie-Organisation (MTO). Im Bereich Brennstoff und Materialverhalten stehen zurzeit der Hochabbrand von Brennstoffen in Leichtwasserreaktoren und der Einfluss von Strahlung, Wasserchemie sowie mechanischen und thermischen Belastungen auf die Materialalterung von Kerneinbauten im Vordergrund. Der Bereich MTO wird im Kapitel «Mensch, Organisation und Sicherheitskultur» ausgeführt.
Im Berichtsjahr wurden zwölf experimentelle Kernbrennstoff-Anordnungen mit geringem bis hohem Abbrand bestrahlt, wobei die thermohydraulischen Bedingungen von Leichtwasserreaktoren simuliert werden. Es wurden Kenngrössen der keramischen Brennstoffe, vorab Uranoxide mit verschiedenen Zusätzen (Additiven), unter Betriebs- und Störfallbedingungen ermittelt. In vergleichenden Bestrahlungen wurden zudem Brennstab-Hüllrohre bezüglich Korrosion und Abscheidungen auf der Hüllrohr-Aussenseite untersucht.
Die Versuche an Hochabbrand-Brennstoffen aus kommerziellen Reaktoren unter Bedingungen, wie sie bei einem Kühlmittelverlust-Störfall auftreten, wurden fortgesetzt. Es wurden je zwei Tests an Brennstoffen für Druck- und Siedewasserreaktoren (DWR bzw. SWR) durchgeführt. Insbesondere die beiden Brennstoffproben aus dem KKW Leibstadt lieferten interessante Ergebnisse bezüglich Gasfreisetzung aus dem Brennstoff bzw. Hüllrohrdehnung und Brennstoffschwellen.
Ein Experiment zur Spaltgasfreisetzung aus Uranoxid-Brennstoffen mit Additiven bei hoher linearer Stableistung wurde abgeschlossen, und die Nachuntersuchungen sind im Gang. Ein neues Experiment zur Spaltgasfreisetzung mit Additivbrennstoff wird vorbereitet. Das Inertmatrixbrennstoff-Experiment, für welches das Paul Scherrer Institut (PSI) den Brennstoff produziert hatte, wurde aus dem Halden-Reaktor ausgebaut, und die Untersuchungen in den Heissen Zellen wurden abgeschlossen.
Die Versuche mit Reaktormaterialien gelten vorab der strahlungsinduzierten Spannungsrisskorrosion in normaler und reduzierender Wasserchemie. Interessante Ergebnisse bezüglich strahlungsinduzierten Veränderungen der Eigenschaften erhielt man für rostfreie Stähle von Reaktorstrukturen. Der günstige Einfluss der reduzierenden Wasserchemie auf das Risswachstum unter Bestrahlung konnte experimentell nachgewiesen werden.