Published February 7, 1978 | Version v1
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HBK project high temperature reactor fuel cycle. Retention of solid fission products in oxide HTR fuel

Description

Low- and medium enriched UO2 HTR fuel has been assessed for irradiation performance and retention of solid fission products. Work concentrated on cesium and silver and results were compared to those obtained with high-enriched (Th,U)O2 fuel particle kernels for the German THTR. Evaluation is presented of the Dragon rig test HTR 3 (in the OSIRIS reactor, Saclay) and of the KFA DR-K4 experiment, which was a directly cooled test with 25 stacked spherical fuel elements in the Dragon reactor. The measurement technique involves mechanical separation of fueled kernel and coatings. Thereby one particle each is inserted into a glass capillary tube and held between two steel pistons, which are carefully and slowly driven towards each other by a micrometer screw. After cracking the particle the kernel and coating fragments can easily be recovered and are separately r-counted. By this method the release from kernels can be established. Results, combined with actual irradiation time allow to deduce an effective 'reduced diffusion coefficient in terms of the equivalent sphere model.

Abstract (German)

Die Spaltproduktfreisetzung aus HTR-Brennelementen wird durch die Rückhaltewirkung mehrerer Barrieren (Brennstoffkern, Partikelbeschichtung und Matrixgraphit) erheblich reduziert. In der vorliegenden Arbeit wird die Freisetzung von Spaltprodukten aus Teilchenkernen diskutiert. Die Ergebnisse wurden aus der Nachbestrahlungsuntersuchung von über 180 Brennstoffteilchen mit unterschiedlichem Partikeldesign gewonnen. Es wurden sowohl TRISO-Teilchen (Methan, Butan, Propylen, Mischgas) als auch TRISO-Teilchen untersucht. Die Zusammensetzung der Kerne variierte von U, Th-Mischoxid (naßchemisch) bis zu niedrigangereichertera Uranoxid (pulvermetallurgisch hergestellt). Die Bestrahlung erfolgte unter sehr unterschiedlichen Bedingungen (Temperatur, Temperaturverlauf, schnelle Dosis, Abbrand); einige Einzelteilchen waren lose in Coupons bestrahlt worden, der Großteil der untersuchten Partikeln stammte jedoch aus kompletten Brennelementen (Kugeln oder Compacts).

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Original title (German)
HBK-Projekt Hochtemperaturreaktor Brennstoff Kreislauf. Rückhaltung fester Spaltprodukte in oxidischen HTR Brennstoffen: Die Rückhaltung Fester Spaltprodukte In UO2- Und (TH, U)O2-Brennstoff Gasgekohlter Hochtemperaturreaktoren

Publishing Information

Imprint Pagination
14 p.
Report number
KFA-HBK-TN--7/78

Optional Information

Notes
Document from Juelich Preservation Project; Available in English and German; Refs., figs., tabs.