The irradiation experiment Mol-7B
Description
Within the fuel pin development for fast breeder reactors the irradiation experiment Mol-7B comprised the irradiation of a fuel pin bundle with 18 pins in the epithermal neutron flux of the Belgian reactor BR 2. The bundle was loaded in the sodium circuit in the central channel of the BR 2, the so-called IPSL-Loop. The pins contained UO2-PuO2 fuel in a stainless steel cladding. The design of the pins with respect to material composition and geometry were representative for the conditions in a fast breeder prototype like the SNR 300. Having a PuO2-content of about 30 w/o, the smeared density of the fuel was 80% of theoretical density. The claddings consisted of two different types of high temperature resistant stainless steels. The pin diameter was 6.0 mm. The operational conditions during irradiation were designed to be 450 watts/cm for the linear rod power and almost 7000C for the maximum cladding midwall temperature. In the course of the experiment the power happened to be remarkably higher, up to about 590 watts/cm. The target burnup was overdrawn up to 125,000 MWd/t M. After reaching about the half of this burnup the first pin failure in the bundle was revealed by fission gas signals. Nevertheless it was decided to run the experiment beyond breach up to the full irradiation time of 384 days. This report is a documentation of this irradiation experiment, where all data and facts on the experimental objectives, pin design, specifications for pin and bundle, fabrication of the pins including preirradiational tests, the irradiation history, and the destructive and nondestructive post irradiation examination are compiled. Finally an evaluation of the experiment is given and possible reasons for pin failures are discussed. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Der im Rahmen der Brennstabentwicklung fuer schnelle Brutreaktoren durchgefuehrte Bestrahlungsversuch Mol-7B umfasste die Bestrahlung eines Brennstab-Buendels mit 18 Staeben im epithermischen Neutronenfluss des belgischen Reaktors BR 2. Das Stabbuendel war in dem Natrium-Kreislauf im Zentralkanal des BR 2, dem sogenannten IPSL-Loop, eingesetzt. Die Brennstaebe enthielten UO2-PuO2-Brennstoff und Huellmaterial aus Edelstahl. Die Auslegung der Brennstaebe hinsichtlich Materialzusammensetzung und Geometrie stellen eine sehr weitgehende Simulation der Verhaeltnisse in einem Schnellbrueter-Prototyp wie etwa dem SNR-300 dar. Bei einem PuO2-Anteil von 30 Gew.-% betrug die Brennstoffschmierdichte 80% der theoretischen Dichte. Fuer die Stabhuellen kamen zwei verschiedene hochwarmfeste Edelstaehle zum Einsatz. Der Stabdurchmesser war 6,0 mm. Die betriebliche Beanspruchung waehrend der Bestrahlung war mit 450 W/cm maximaler Stableistung und einer maximalen Huellwandtemperatur von knapp 7000C vorgesehen. Die tatsaechlich im Experiment aufgetretene maximale Stableistung lag aber deutlich hoeher, naemlich bei etwa 590 W/cm. Der Zielabbrand wurde betraechtlich ueberzogen, naemlich auf 125000 MWd/t M. Nach Erreichen von ca. 60.000 MWd/t M wurde der erste Stabdefekt im Buendel durch Spaltgassignale bemerkt. Nichtsdestoweniger wurde beschlossen, das Experiment mit dem Defekt ueber die volle Bestrahlungszeit von 384 Tagen zu bestrahlen. Der vorliegende Bericht stellt eine Dokumentation dieses Bestrahlungsversuches dar. In ihr sind alle Einzelheiten ueber die Aufgabenstellung, die Auslegung, Konstruktion und Spezifikation der Staebe und des Buendels, ueber die Stabherstellung, die pruefungen vor der Bestrahlung, die gesamte Bestrahlungsgeschichte sowie ueber die zerstoerungsfreie und zerstoerende Nachuntersuchung der bestrahlten Staebe zusammengestellt. (orig.)
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Restricted
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Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Das Bestrahlungsexperiment Mol-7B
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 170 p.
- Report number
- KFK--3256
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 14725079
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Descriptors DEI
- BR-2 REACTOR; CONSTRUCTION; FUEL PINS; IRRADIATION DEVICES; IRRADIATION PROCEDURES; LMFBR TYPE REACTORS; MATERIALS TESTING; PERFORMANCE; PLANNING; POST-IRRADIATION EXAMINATION; REACTOR MATERIALS; SPECIFICATIONS
- Descriptors DEC
- BREEDER REACTORS; ENRICHED URANIUM REACTORS; EPITHERMAL REACTORS; FAST REACTORS; FBR TYPE REACTORS; FUEL ELEMENTS; IRRADIATION REACTORS; LIQUID METAL COOLED REACTORS; MATERIALS; MATERIALS TESTING REACTORS; REACTOR COMPONENTS; REACTORS; TANK TYPE REACTORS; TESTING; THERMAL REACTORS; WATER COOLED REACTORS; WATER MODERATED REACTORS