Published March 1976 | Version v1
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Formation of actinides in irradiated HTGR fuel elements

Description

Actinide nuclide concentrations of 11 spent AVR fuel elements were determined experimentally. The burnup of the spheres varied in the range between 10% and 100% fifa, the Th : U ratio was 5 : 1. The separation procedures for actinide isolation were tested with highly irradiated ThO2. Separation and decontamination factors are presented. Actinide nuclide formation can be described by exponential functions of the type ln msub(nuclide) = A + B x % fifa. The empirical factors A and B were calculated performing a least squares analysis. Build-up of 232U was discussed. According to the experimental results, 232U is mainly produced from 230Th, a certain amount (e.g. about 20% at a 105 MWd/t burnup) originated from a (n,2n) reaction of 233U; a formation from 233Th by a (n,2n) followed by a (n,γ) reaction was not observed. The AVR breeding rate was ascertained to be 0.5. The hazard potential of high activity waste was calculated. After a 1,000 years' storage time, the elements Pa, Am and Cm will no longer influence the total hazard index. Actinide recovery factors were proposed in order to reduce the hazard potential of the waste by an actinide removal in consideration of the reprocessing technology which is available presently. (orig.)

Availability note (English)

MF available from INIS under the Report Number.

Abstract (German)

Die Aktinidenkonzentrationen in 11 abgebrannten AVR-Brennelementen wurden experimentell bestimmt. Der Abbrand der Kugeln schwankte zwischen 10% und 100% fifa, das Verhaeltnis Th : U war 5 : 1. Die Trennverfahren zur Isolierung von Aktiniden wurden mit hochbestrahltem ThO2 getestet. Trenn- und Dekontaminationsfaktoren werden angegeben. Die Bildung der Aktinidennuklide kann durch Exponentialfunktionen des Typs ln msub(Nuklid) = A + B x % fifa beschrieben werden. Die empirischen Faktoren A und B wurden in einer Fehlerquadratanalyse bestimmt. Der Build-up von 232U wurde eroertert. Nach den Versuchsergebnissen entsteht 232U vorwiegend aus 230Th; ein gewisser Teil (z.B. ca. 20% bei einem Abbrand von 105 MWd/t) auch durch eine (n,2n) Reaktion von 233U. Eine Entstehung aus 232Th durch eine (n,2n) Reaktion gefolgt von einer (n,γ) Reaktion wurde nicht beobachtet. Die AVR-Brutrate wurde mit 0,5 bestimmt. Das Gefaehrdungspotential hochaktiven Abfalls wurde berechnet. Nach einer Lagerzeit von 1.000 Jahren werden die Elemente Pa, Am und Cm den Gesamtgefaehrdungsindex nicht mehr beeinflussen. Es wurden Aktiniden-Rueckgewinnungsfaktoren vorgeschlagen, um das Gefaehrdungspotential durch eine Entfernung der Aktiniden mit allen gegenwaertig bekannten Wiederaufbereitungstechniken herabzusetzen. (orig.)

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Additional details

Additional titles

Original title (German)
Bildung der Aktiniden in bestrahlten HTGR-Brennelementen

Publishing Information

Imprint Pagination
73 p.
Report number
Juel--1284

Optional Information

Notes
24 figs.; 26 tabs.; 22 refs.