152034. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nem reakcióképes, méretálló hasadóanyag-diszperziók előállítására atomreaktorokban felhasználásra kerüló hasadóanyag-elemekhez
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1963. XI. 06. (ZE—216) Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1962. XI. 07. Közzététel napja: 1964. XI. 23. Megjelent: 1965. XII. 01. 152034 Szabadalmi osztály: 21 g 17—21 Nemzetközi osztály: G 21 Deci mái osztályozás: Feltaláló: Dr. Röllig Heinz Eberhard oki. vegyész, Dresden, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: Zentralinstitut für Kernphysik cég, Rossendorf über Dresden-Bad, Német Demokratikus Köztársaság Eljárás nem reakcióképes, méretálló hasadóanyagdiszperziók előállítására atomreaktoi okban felhasználásra kerülő hasadóanyagelemekhez A találmány eljárás nem reakcióképes, méretálló hasadóanyag-diszperziók előállítására alumínium matrixelemmel, atomreaktorok hasadóanyag-elemei számára. Ismeretes, hogy az olyan hasadóanyag-elemeket, amelyekben a hasadó komponens nem-hasadó, összefüggő alapmasszában elosztva van jelen, általában diszperziós hasadóanyag-elemeknek nevezik. Az ilyen elemek előnye, hogy a hasadóanyag megfelelő eloszlása esetén az alapmassza egy része nagy sugárterhelések alatt is messzemenően mentes marad hasadási termékektől, és ezáltal a rendszer összkárosodása szűk határok között - tartható. Az ismert hasadóanyag-matrixelem kombinációk száma igen nagy. Így többek között az uránoxi'd hasadóanyagból és alumínium mátrixelemből álló diszperziós rendszerek is többféle kombinációban felhasználásra kerültek. Bár az uránoxid (U02 ) uránsűrűsége nagyobb, mint az U3 0 8 -é, mostanáig az U 3 0 8 -at részesítették előnyben, pl. az Argonnaut-hasadóanyagelemek előállítása során, minthogy ez az oxid alumíniummal szemben kevésbé reakcióképes. Az. U02 és az alumínium kölcsönhatása a reaktor üzeme alatt, vagy hosszabb felmelegedés után, pl. egy hasadóanyag-rúd előállítási folyamata alatt intermetallikus urán-alumínium fázisok, mint pl.. UA12 , UA1 3 és UA1 4 fázisok kialakulásához vezet, és a diszperziós hasadóanyag-rudak jelentős növekedését eredményezi. A hasadóanyag-rudak növekedése jelentős méretváltozásokhoz, vetemedésekhez, és a burkolat elrepedéséhez vezethet. 5 A technikában már többször végeztek az U02 és az alumínium kölcsönhatására vonatkozó vizsgálatokat. Ismeretes az a megoldás, amelynek értelmében az uránoxid és az alumínium közötti reakció nagymértékű visszaszorítása ér-10 dekében lehetőleg inaktív, durva szemcséjű és gömbölyű U02 -t alkalmaznak diszperziós hasadóanyag-elemek előállítására. Az ún. „cermet grade U02" egy ilyen termék, amely csak viszonylag lassan reagál az alumíniummal. Ezzel 15 szemben nem ismeretesek olyan kísérletek, amelyek az alumínium dezaktiválását szolgálnák. A „cermet grade U0 2" előállítása költséges. A termék reakcióképessége még mindig túlsá-20 gosan nagy, és így nem küszöböli tökéletesen ki a diszperziókban az alumínium reakcióképessége miatt fellépő zavarokat. A találmány célja annak elérése, hogy diszperciós hasadóanyag-elemekben az U02 és az 25 alumíniumrészecskék közötti kölcsönhatás olyan lényeges mértékben csökkenjen, hogy a hasadóanyag-rudak elkészítése és üzemeltetése közben ilyen reakció folytán ne lépjenek fel zavarok, és ne kelljen félni az ilyen reakciókat 30 kísérő növekedési jelenségektől. 152034
