Fuel pin irradiation test with integrated variation of the fuel density
Description
Within the fuel pin irradiation experiments in the Karlsruhe Research Reactor FR 2 the Capsule Test Group 5a has a certain special attitude. In the 9 pin specimens of this test group containing UO2-PuO2 fuel the two parameters fuel density and burnup are varied in a specific manner. In order to minimize the disturbing influences of changing irradiation conditions, the density variation was included in every single specimen. In this so-called 'Integrated Density Test' every specimen contained 4 different fuel densities adjacently positioned. Thus, the 4 density stages in one pin were exposed to an identical irradiation history, independent of operational changes in the FR 2. The irradiation was performed in 3 Na/PbBi-capsules - each loaded with 3 pin specimens - at linear rod powers of about 500 W/cm, clad surface temperatures of about 6000C up to the burnup stages 6, 17 and 47 MWd/kg M. The 80 mm long fuel column in every pin was composed by 84, 87, 90 and 93% th.D. fuel portions. The SS cladded pins had an outer diameter of 7 mm. 2 out of the 9 irradiated pins were ruptured, the reason being not definitely known. The documentation in this report presents the objectives of the experiment, the detailed description of design, specification and fabrication of the spin specimens, the irradiation history and the post irradiation examination. The final evaluation demonstrates that structural changes in the fuel are in systematic interconnection to the original fuel density. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Im Rahmen der im Karlsruher Forschungsreaktor FR 2 durchgefuehrten Brennstabbestrahlungsexperimente nimmt die Kapselversuchsgruppe 5a eine gewisse Sonderstellung ein. Bei den 9 mit UO2-PuO2-Brennstoff bestueckten Prueflingen dieser Versuchsgruppe wurden die beiden Parameter Brennstoffdichte und Abbrand in gezielter Weise variiert. Um stoerende Einfluesse des Bestrahlungskanales und des zeitlichen experimentellen Ablaufes moeglichst zurueckzudraengen, fand der Dichtevergleich innerhalb jedes einzelnen Stabprueflings statt. Bei diesem sogenannten 'integrierten Dichteversuch' waren 4 unterschiedliche Brennstoffdichten in jedem Stab uebereinander angeordnet und erlebten so - unabhaengig von eventuellen Betriebsschwankungen des FR 2 - eine identische Bestrahlungsgeschichte. Die Bestrahlung erfolgte in 3 Na/PbBi-Doppelkapseln, in die jeweils 3 Stabprueflinge eingesetzt waren, bis zu Abbraenden von 6.000, 17.000 und 47.000 MWd/t M bei Stableistungen um 500 W/cm und Huelloberflaechentemperaturen um 6000C. Jeder Pruefling hatte eine Brennstoffsaeule von 80 mm Laenge, die sich aus 4 Dichtestufen mit 84, 87, 90 und 93% th.D. zusammensetzte. Die Brennstabhuellen waren aus austenitischem Edelstahl der Werkstoff-Nr. 1.4988, Stabdurchmesser 7 mm, Wandstaerke 0,4 mm. Von den 9 eingesetzten Staeben blieben 7 intakt. Die Schadensursache fuer die beiden anderen Staebe ist nicht bekannt. In der vorliegenden Dokumentation wird nach der Darstellung von Aufgabe und Ziel des Experimentes eine detaillierte Beschreibung der Prueflingsauslegung, der Spezifikationen und der Herstellung, des Bestrahlungsablaufes und der zerstoerungsfreien und zerstoerenden Nachuntersuchung gegeben. Wie die Auswertung zeigt, sind die keramografisch sichtbaren Strukturaenderungen im Brennstoff bereits bei der ersten Abbrandstufe praktisch abgeschlossen. Sie sind in ausgepraegter und systematischer Weise von der Ausgangsdichte des Brennstoffes abhaengig. (orig.)
Files
Restricted
The record is publicly accessible, but files are restricted to users with access.
Additional details
Additional titles
- Subtitle (English)
- FR 2-capsule-experimental group 5a
- Original title (German)
- Brennstab-Bestrahlungsversuch mit integrierter Variation der Brennstoffdichte
- Original subtitle (German)
- FR 2-Kapsel-Versuchsgruppe 5a.
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 78 p.
- Report number
- KFK--1886
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 6210590
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS; S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Descriptors DEI
- BURNUP; DESTRUCTIVE TESTING; DIAGRAMS; FR-2 REACTOR; FUEL DENSIFICATION; FUEL PINS; IRRADIATION CAPSULES; IRRADIATION PROCEDURES; MICROSTRUCTURE; NONDESTRUCTIVE TESTING; SPECIFICATIONS
- Descriptors DEC
- CRYSTAL STRUCTURE; FUEL ELEMENTS; HEAVY WATER COOLED REACTORS; HEAVY WATER MODERATED REACTORS; IRRADIATION REACTORS; ISOTOPE PRODUCTION REACTORS; MATERIALS TESTING; NATURAL URANIUM REACTORS; REACTOR COMPONENTS; REACTORS; RESEARCH AND TEST REACTORS; RESEARCH REACTORS; TANK TYPE REACTORS; TEST REACTORS; TESTING; THERMAL REACTORS
Optional Information
- Notes
- 28 figs.; 21 tabs.; 11 refs.; with apps.