Fel i bränsleelementet

Detta är en falsk färgtomografibild av ett knippe (FPT1) av 18 bestrålade bränslestavar (23 GWd/tU medelutbränning) som bryts ned under ånga som en del av PHEBUS-experimentuppsättningen. Det svarta och blåa är för områden med låg densitet medan rött är ett område med hög densitet. Det kan ses att bränslet har misslyckats mekaniskt och har bildat en pool nära botten av bunten, botten av bunten smälte inte.

Ett bränsleelementbrott är ett brott i en kärnreaktors bränslekapsling som gör att kärnbränslet eller klyvningsprodukterna , antingen i form av lösta radioisotoper eller heta partiklar , kan komma in i reaktorns kylvätska eller lagringsvatten.

De facto standard kärnbränsle är urandioxid eller en blandad uran/ plutoniumdioxid . Detta har en högre smältpunkt än aktinidmetallerna . Urandioxid motstår korrosion i vatten och ger en stabil matris för många av klyvningsprodukterna; Men för att förhindra klyvningsprodukter (som ädelgaserna) från att lämna urandioxidmatrisen och komma in i kylvätskan, är bränslepelletarna normalt inneslutna i rör av en korrosionsbeständig metallegering (normalt Zircaloy för vattenkylda reaktorer ) .

Dessa element sätts sedan ihop till buntar för att möjliggöra bra hantering och kylning. Som bränsleklyvningar de radioaktiva klyvningsprodukterna av kapslingen, och hela bränsleelementet kan sedan deponeras som kärnavfall när reaktorn tankas .

Om kapslingen däremot är skadad kan dessa klyvningsprodukter (som inte är orörliga i urandioxidmatrisen) komma in i reaktorns kylvätska eller lagringsvattnet och kan föras ut från härden, in i resten av den primära kylkretsen, vilket ökar föroreningsnivåer där.

Inom EU har en del arbete gjorts där bränsle överhettas i en speciell forskningsreaktor som heter PHEBUS. Under dessa experiment mäts utsläppen av radioaktivitet från bränslet och därefter utsätts bränslet för en efterbestrålningsundersökning för att ta reda på mer om vad som hände med det.