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OECD SCIP
OECD SCIP, Studsvik Cladding Integrity Project: Die Hüllrohre der Brennelemente umschliessen den als Tabletten (Pellets) vorliegenden nuklearen Brennstoff und bilden die primäre Barriere gegen die Freisetzung von radioaktiven Spaltprodukten. Sie müssen vielfältigen Belastungen standhalten, insbesondere bei erhöhten Abbränden. Das ENSI beteiligt sich zusammen mit 24 anderen Organisationen seit Mitte des Jahres 2009 am OECD-Projekt SCIP. Dieses befasst sich mit den wichtigsten Schädigungsmechanismen, die in den Hüllrohren aus Zirkoniumlegierungen – auch unter Einbeziehung des Pelleteinflusses – ablaufen können. Dazu werden Versuche sowohl am Forschungsreaktor Studsvik in Schweden als auch am Halden-Reaktor in Norwegen durchgeführt. Das Projekt SCIP lief in einer ersten Phase von 2004 bis Mitte 2009. Bis Ende 2009 wurde das Programm der auf fünf Jahre angesetzten Projektphase II konkretisiert, die sich vor allem mit folgenden Themen beschäftigen wird:
- Mechanische Interaktion zwischen Brennstoff und Hüllrohr: Die Brennstofftabletten verändern bei Leistungsänderungen ihre Form und können dadurch stellenweise starken Druck auf das Hüllrohr ausüben.
- Interaktion zwischen Brennstoff und Hüllrohr durch Spannungsrisskorrosion: Beim Betrieb anfallende gasförmige Spaltprodukte werden teilweise aus der festen oxidischen Tablettenmatrix in die Hohlräume im Inneren des Hüllrohrs freigesetzt. Beim Kontakt mit dem Hüllrohr können sie besonders an mechanisch beanspruchten Stellen die Rissbildung fördern (Spannungsrisskorrosion).
- Durch Wasserstoff induzierte Hüllrohr-Schwächung: Wasserstoff wird bei der Korrosion des Hüllrohrs freigesetzt und dringt von aussen in die Zirkoniumlegierung des Hüllrohrs ein. Dabei kann der Wasserstoff in Hydridform zu einer allgemeinen Versprödung des Hüllrohrs führen oder die Rissbildung von aussen forcieren.