Die chemischen Wechselwirkungen bis zum Schmelzpunkt von Zircaloy (Zry) werden beschrieben. Es wurden out-of-pile Experimente unter moeglichen SFD (Severe Fuel Damage)-Bedingungen durchgefuehrt, um das Reaktionsverhalten zu studieren. Die Experimente erfolgten mit ca. 10 cm langen Huellrohrproben, die mit UO₂-Pellets gefuellt waren, unter inerten Bedingungen (1 bis 80 bar). Das Ausmass der chemischen Wechselwirkungen haengt entscheidend davon ab, ob ein guter Festkoerperkontakt zwischen UO₂ und Zry besteht oder nicht. Falls direkter Kontakt besteht, wird das UO₂ durch das Zry unter Bildung von sauerstoffstabilisiertem α-Zr(O) und Uranmetall reduziert. Das Uran reagiert mit sauerstoffarmem Zr unter Bildung einer (U,Zr)-Legierung. Die fluessige (U,Zr)-Legierung liegt zwischen zwei α-Zr(O)-Reaktionsschichten. Die Affinitaet des Zr zum O₂ ist die Triebkraft fuer die chemischen Wechselwirkungen und fuehrt zu einem O₂-Gradienten im Huellrohrquerschnitt. Die Reaktionen zwischen UO₂ und Zry verlaufen nach einem parabolischen Zeitgesetz. Der Reaktionsumfang wird durch das Ausmass der O₂-Diffusion in das Huellmaterial bestimmt und haengt von der Temperatur und Zeit ab. Das Wachstum der Reaktionsschichten kann in einem Arrheniusdiagramm dargestellt werden. Die UO₂/Zry-Reaktionen verlaufen oberhalb etwa 1100⁰C genau so schnell wie die Zry/Wasserdampf-Reaktion. Das Ausmass der Wechselwirkungen ist bei 1400⁰C oberhalb etwa 10 bar und bei 1700⁰C oberhalb etwa 5 bar unabhaengig vom aeusseren Druck. Der maximal gemessene O₂-Gehalt in der Huelle betraegt ungefaehr 6 Gew.%, was einem nahezu gesaettigten α-Zr(O) entspricht. Bis etwa 9 Vol.% des UO₂ werden durch das Zry chemisch aufgeloest. In einem Brennstab muss daher mit einer vollstaendigen Freisetzung der fluechtigen Spaltprodukte aus diesem Brennstoffbereich gerechnet werden. (orig./HP)